Science benha | منتديات كلية علوم بنها|خدمات علوم بنها| اسلاميات| برامج | صور| صوتيات ومرئيات | mp3
 
الرئيسيةالرئيسية  البوابةالبوابة  التسجيلالتسجيل  دخولدخول  
المواضيع الأخيرة» معهد تعليم اللغة العربية لغير الناطقين بها بجامعة المدينة العالمية الثلاثاء يوليو 21, 2015 11:09 pm من طرف ‎أبو أنس الحضرمي «منتديات ساينس بنها» مركز اللغات بجامعة المدينة العالمية الثلاثاء يوليو 21, 2015 11:07 pm من طرف ‎أبو أنس الحضرمي «منتديات ساينس بنها» وكالة البحوث والتطوير بجامعة المدينة العالمية الثلاثاء يوليو 21, 2015 11:05 pm من طرف ‎أبو أنس الحضرمي «منتديات ساينس بنها» مجمع مجلة جامعة المدينة العالمية المحكمة بجامعة المدينة العالمية الثلاثاء يوليو 21, 2015 11:04 pm من طرف ‎أبو أنس الحضرمي «منتديات ساينس بنها» كلية العلوم المالية والإدارية بجامعة المدينة العالمية الثلاثاء يوليو 21, 2015 11:02 pm من طرف ‎أبو أنس الحضرمي «منتديات ساينس بنها» كلية العلوم الإسلامية بجامعة المدينة العالمية الثلاثاء يوليو 21, 2015 11:01 pm من طرف ‎أبو أنس الحضرمي «منتديات ساينس بنها» جامعة المدينة العالمية [MEDIU] ماليزيا الثلاثاء يوليو 21, 2015 10:59 pm من طرف ‎أبو أنس الحضرمي «منتديات ساينس بنها» المكتبة الرقمية بجامعة المدينة العالمية الثلاثاء يوليو 21, 2015 10:57 pm من طرف ‎أبو أنس الحضرمي «منتديات ساينس بنها» عمادة الدراسات العليا بجامعة المدينة العالمية الثلاثاء يوليو 21, 2015 10:55 pm من طرف ‎أبو أنس الحضرمي «منتديات ساينس بنها» معهد تعليم اللغة العربية لغير الناطقين بها بجامعة المدينة العالمية الثلاثاء يوليو 21, 2015 10:49 pm من طرف ‎أبو أنس الحضرمي «منتديات ساينس بنها
>

شاطر | 
 

 معلومات عن التآكل الغازي

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
MaHmOuD SaLaH
Web Master
Web Master
avatar

ذكر
الْمَشِارَكِات : 10554
الْعُمْر : 26
الْنِّقَاط : 19224
السٌّمعَة : 243

مُساهمةموضوع: معلومات عن التآكل الغازي   الأربعاء مارس 03, 2010 12:39 am

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

التآكل الغازي (الجاف) سمي التآكل الغازي بهذا الاسم لتمييزه عن
التآكل الجوي ، و بالتعريف هو التفاعل المباشر ما بين غاز معين و سطح معدني
ويتم عادة في درجات الحرارة المرتفعة . و قد اختلف العلماء في موضوع هذا
النوع من التآكل و هل هو تآكل كيميائي أو كهر كيميائي و لكل من الفريقين
حججه و وثائقه .

آلية التآكل الغازي
يكون التآكل في البدء كيميائي وعندما تتشكل طبق كاملة على السطح أي
بانعدام التماس المباشر للمعدن مع الغاز الأكال ننتقل بذلك إلى التآكل
الكهركيميائي .

أولاً: التآكل الكيميائي
1) يقترب الغاز من سطح المعدن بآلية الانتشار (diffusion) حتى يصل
إلى سطح المعدن و عندها تتم عدة مراحل.
2) الامتزاز الفيزيائي (absorption) (امتصاص انتقائي) و يتم بطاقة ربط
ضعيفة (5-10 KJ/mol) . 3) ينتقل بعدها إلى امتزاز كيميائي حيث طاقة الربط
أكبر من (50 KJ/mol) . 4) يتم تفاعل كيميائي على سطح المعدن أي تصبح الذرات
جزء من المعدن أي أنها تنتج مركبات .
5) يتبعها تشكل نوى التبلور مثل( fecl2 ) حيث تتشكل نوى خاصة به أو مثل
كبريتات أو نترات الحديد ، و منتجات التآكل لا تملك نفس البنية البلورية
للمعدن نفسه حيث تتبلور حسب بنيتها ، و تتوزع نوى التبلور على كامل سطح
المعدن ويرتبط ذلك بنوع المعدن و شوارده .
6) تبدأ نوى التبلور بالتوسع حتى تتصل ببعضها.
7) و تشكل غشاء رقيق و يصبح المعدن معزولاً تماماً بواسطة الغشاء الناتج عن
منتجات التآكل و لا يوجد اتصال مباشر للمعدن مع العازل الأكال .

ثانياً : التآكل الكهركيميائي
إن المعدن محاط بالوسط ، و يكون هناك توازن ترموديناميكي بين المعدن
و الوسط و بالتالي هنالك تشريد للشوارد المعدنية و لإلكترونات ، لكن في
حال كان الأوكسيد المشكل للطبقة الرقيقة ناقلاً كهربائياً فإنه يحوي غيمة
إلكترونية أيضاً ، و الالكترونات غير المرتبطة يمكن أن تنتقل عبر طبقة
الأوكسيد إلى السطح . و عند درجات حرارة مرتفعة ووجود O2 و الالكترونات و
تقدم درجة الحرارة العالية الطاقة الكافية لحصول التفاعل : O2 + 2e- →O -2و
يعادل هذه الشاردة شاردة معدنية ويفصل بينهما طبقة الأوكسيد .
• و في حال كان معامل الانتشار جيداً أي أن الأوكسيد
يسمح للشوارد بالعبور ضمنه و يسمح أيضاً لشوارد
O-2 بالعبور ضمنه (مثل أوكسيد الحديد) فبالعبور يتم
الالتقاء M+2 + O-2 →MO
و تتشكل طبقة أوكسيد لا تختلف عن الطبقة السابقة أي
تنموا طبقة الأوكسيد و تزداد سماكتها مع الزمن .
• أما في حال كان معامل الانتشار غير جيد فتتوقف العملية (أوكسيد
الألمنيوم). • يتم التفاعل حسب سرعة الحركة فإذا كانت O-2 أسرع فيتم
التفاعل على السطح الفاصل أوكسيد-معدن . أما إذا كان معامل الانتشار
للشوارد أكبر فالتفاعل يتم على السطح الخارجي أو يتم ضمن طبقة الأوكسيد إذا
كان لكل منهما سرعة انتشار . • أوكسيد التيتانيوم ناقل جيد للتيار لكن
معامل الانتشار له رديء و لا يسمح بانتقال الشوارد ضمنه .
العوامل المؤثرة على التآكل الغازي
1) الألفة للأوكسجين :أي إمكانية تفاعل
الأوكسجين مع المركب ، مثل سطح الفولاذ الذي توجد عليه كافة مكونات الفولاذ
فلا تلعب العناصر نفس التفاعل مع O2 فهنالك عناصر لها شراهة أكبر للتفاعل
مع الـ O2 و هذا مرتبط بـ : ∆G = ∆H – T. ∆S
∆G سلبية ← سرعة التفاعل أكبر M + 1/2 O2 →MO + ∆G

و قسمت الألفة للأوكسجين حسب طاقة التفكك : 2Fe + O2 ↔ 2 FeO 4/3 Fe + O2
↔2/3 Fe2O3 3Fe + 2O2¬¬↔ Fe3O4 يعتمد المبدأ على حساب الطاقة التي تنتج( 1
mol )من الأوكسجين و بما أن القيمة الكبيرة هي ∆H لذلك يمكن إهمال قيمة ∆S .
و يتم تقسيم العناصر إلى أربعة مجموعات حسب الألفة للأوكسجين بدءاً من
المعادن النبيلة و حتى المعاد ذات الشراهة الكبيرة للأوكسجين كالتالي : أ‌-
معادن نبيلة ←∆H صغيرة ←∆G صغيرة تفككها سهل ∆H<50 Kcal/Mol . ب‌-
معادن ذات إلفة صغيرة للأوكسجين 50 <∆H <130 . ت‌- معادن ذات إلفة
قوية للأوكسجين ∆H <200 130 < . ث‌- معادن ذات إلفة قوية جداً
للأوكسجين ∆H >200 . و هذا العامل ليس أساسي و حاسم .
2) عامل التغير الحجمي (معامل بيلينغ بدنورت)
: نقوم بأكسدة (1сm3) من المعدن و ندرس تغيرات الحجم و هل حجم الأوكسيد
أكبر أم يساوي أم أصغر من حجم المعدن ، فإذا كان أصغر فإن حجم هذه الطبقة
يتقلص و تحدث تشققات على السطح حتى تأخذ الطبقة الحجم الجديد و بالتالي
يتعرض السطح الداخلي لعملية الأكسدة و تستمر عملية التآكل و هذه الطبقة لا
تؤمن الحماية ox : رمز الأوكسيد ، m : رمز المعدن ،n : عدد ذرات المعدن في
الأوكسيد مثلاً Al2O3 ←n =2 فعندما يكون R<1 ←الأوكسيد أصغر من المعدن .
R>1 ←الأوكسيد أكبر من المعدن و بالتالي يحدث انخلاع أو
تقشر لطبقات الأوكسيد .
و بالتالي حتى تؤمن طبقة الأوكسيد الحماية فهنالك عامل أساسي حيث يجب أن
يكون R>1 لكن هذا العامل ليس هو كل شيء فمثلاً( R=1.59 ) للبيريليوم
تؤمن الحماية بينما لا تؤمن الحماية للفضة من الأكسدة .
3) معامل الناقلية الكهربائية و انتشار الشوارد : إن
لم تكن طبقة الأوكسيد تنقل التيار الكهربائي أي لا تسمح بمرور e- عبرها
مثل الألمنيوم فلا تسمح هذه الطبقة باستمرار التآكل الغازي و و إلا فتكون
عملية اتآكل عملية مستمرة . و إذا لم تنتقل الشاردة المعدنية M+2 أو شاردة
الأوكسجين O-2 أيضاً لا تستمر العملية (أوكسيد التيتانيوم ) حيث أن أوكسيد
التيتانيوم ناقل جيد للكهرباء لكنه غير ناقل للشوارد مما يؤدي لتوقف عملية
التآكل الغازي أي معامل انتشار الشوارد فيه بطيء .

x : محور الدراسة ، Bi : حركية الجزيئات و لها علاقة بمعامل الانتشار Di =
Bi.K.T Di : معامل الانتشار و يزداد بازدياد درجة الحرارة ، N : عدد
أفوغادرو ، e : الشحنة ، Ci : التركيز ، Z : التكافؤ الكهربائي (سالب
للأنود و موجب للكاتود) ، iμ : الكمون الكيميائي .
4) التصاقية الأوكسيد بسطح المعدن : بعد تشكل
الأوكسيد هل زادت قوة الالتصاق ما بين سطح المعدن و الأوكسيد أم لا ، و
زيادة الالتصاقية حتى لو كان ( R >>1 ) لا تسمح لطبقة الأوكسيد
بالانخلاع و تعمل نوعاً من التراص مما يؤمن نوعاً من الحماية لسطح المعدن .

5) معامل تمدد كل من الأوكسيد و المعدن : في
حال تناوب التسخين و التبريد المتناوب و في حال كان معامل التمدد لكل منهما
مختلفاً فإن ذلك يؤدي إلى الانفصال بين طبقة الأوكسيد و المعدن مع الأخذ
بعين الاعتبار العوامل الأخرى ، أي أن الأوكسيد يتمدد بدرجة أكبر أو أصغر
من المعدن و بالتالي ينفصل الأوكسيد عن المعدن و بالتالي لا تؤمن طبقة
الأوكسيد استمرار الحماية ، و إذا كان معامل التمدد للأوكسيد و معامل
التمدد للمعدن متقاربين فليس هنالك مشكلة .
6) مرونة طبقة الأوكسيد : هل طبقة الأوكسيد
مرنة تتحمل التغيرات أم أنها تتكسر عند أي تغير ، ففي حال كانت غير مرنة
فإنها لا تؤمن أي نوع من الحماية ، و إذا كانت مرنة يستمر وجودها و يمكن أن
تؤمن حماية المعدن من استمرار عملية الأكسدة .
7) درجة حرارة تبخر أو انصهار الأوكسيد : إن
خواص الأوكسيد تختلف عن خواص المعدن فدرجة حرارة انصهارالفانديوم هي (3500
Co ) بينما درجة حرارة تبخر أوكسيده بحدود (780 Co ) فعند تشكل الأوكسيد في
درجات حرارة عمل أعلى من درجة حرارة تبخره فإن الأوكسيد يتبخر و نفقد طبقة
الحماية . و درجة انصهار أوكسيد الرصاص منخفضة (200 Co ) و بالتالي في
كاتم صوت السيارة مثلاً يكون الرصاص على شكل أكاسيد سائلة ذات ناقلية
كهربائية عالية تسبب تآكلية عالية و تسرع التآكل العام و تقلل من عمر
المعدن .
النتيجة
من هذه العوامل نخلص إلى تقرير هل المعدن يصلح للعمل أو لا ، كما أننا لا
نستطيع الحكم من خلال عامل واحد حيث ندرس المعدن و ظروف العمل .
كيفية تواجد الأكاسيد في المعدن :
• الإشابة فقط تتأكسد ، ففي حال وجود شوائب ضمن المعدن مثل النحاس
الأصفر (zu+cu) فإن سرعة أكسدة النحاس الأصفر تختلف عنها للنحاس ، و عندما
يتأكسـد الزنك يكون لدينا ( نحاس + أوكسيد الزنك ) أي معدن مشرب بالأوكسيد .
• الأكسدة الداخلية مثل الذهب المشوب بالفضة حيث أن الفضة سريعة الأكســدة
بينما لا يتأكسد الذهب ونحصل على أوكسيد الفضة . • كلا المعدنين يتأكسد
مثل الفولاذ (Fe, Ni, Cr ) حيث أن كامل المجموعــــة تتأكسد أي ننتقل من
خليطة معدنية إلى خليطة من الأكاسيد المعدنية . • المعدن يتأكسد دون
الإشابة حيث نحصل على أوكسيد معدن مخلوط مع المعدن .
طرق تقييم التآكل الغازي و حركيته
و هي ترتبط بشكل أساسي بالتفاعل : • الحركية خطية : العلاقة من الدرجة
الأولى . • الحركية قطعية :العلاقة من الثانية ، التآكل شديد في البداية ثم
يثبت و هذه الحالة تمثل معظم الحالات . • الحركية لوغاريتمية : العلاقة
لوغاريتمية أي سرعة الأكسدة عالية جداً كما في معدن الألمنيوم . • الحالة
السلبية : الأكاسيد المتشكلة متبخرة فهنالك عملية نقص ( تقشر مثلا ً) .





1. الطريقة الحجمية : عندما يتم امتصاص
الأوكسجين و بالتالي يقل حجمه عند تشكل الأوكسيد حيث يتغير حجم الأوكسجين
المــــوجود و نستدل على ذلك بواسطة الضغط P.V=n.R.T بينمــــــا تعتمد
الطريقة الحجمية لتقييم التآكــــــل الكهركيميائي على التفاعل الذي يكون
أحد منتجاته غاز حيث تعتمد على حجم الغازات المتشكلة عن هذا التفاعل .




2. الطريقة الوزنية : عن طريق وصل العينة مع
ميزان دقيق نحصل على تغير الوزن بشكل دقيق ، تشبه هذه الطريقة الطريقـــة
الوزنية بالنسبة للتآكل الكهركيميائي ، حيث يستخــــدم فرن على شكل حلقة
يتم رفعها أو إنزالها لضبط درجة الـــحرارة .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]


تابع احدث الوظائف المتجدده يوميا
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]



‎(((((((يوجد دائما من هو اشقى منك فابتسم من فضلك)))))))
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
http://sciencebenha.alafdal.net
 

معلومات عن التآكل الغازي

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
Science benha | منتديات كلية علوم بنها|خدمات علوم بنها| اسلاميات| برامج | صور| افلام | mp3 :: المنتديات العلميه العامه :: منتديات العلوم الطبيعيه :: منتدى الكيمياء العام-