دور الأملاح في زيادة سرعة حدوث الصدأ

 حدوث الصدأ

يحدث الصدأ عندما تتعرض المعادن إلى التآكل كنتيجة لتفاعلات تدعى تفاعلات الأكسدة، ويتطلب حدوث الصدأ وجود 3 عناصر هي الحديد، والأكسجين والماء، وعدم وجود أي منها يبطل هذه العملية؛ حيث يعمل الماء والذي يعد ناقلاً للكهرباء على التفاعل مع ثاني أكسيد الكربون المتواجد في الهواء المحيط بالمعدن بشكلٍ طبيعي، وينتج عن هذا التفاعل حمض كربون ضعيف، والذي يعد بدوره ناقلاً للكهرباء أفضل من الماء، وعندها يبدأ تحلل الحديد، وتنفصل بعض جزيئات الماء إلى مكوناتها الرئيسية الأكسجين، والهيدروجين، وتتفاعل ذرات الأكسجين الحرة مع ذرات الحديد ليتشكل أكسيد الحديد. 

الأملاح ودورها في زيادة سرعة حدوث الصدأ

يعتبر وجود الماء في تفاعلات الأكسدة المؤدية لحدوث الصدأ مهماً للغاية؛ فهو يساعد الحديد Ferrous على التفاعل مع الأكسجين من خلال تفكيكه لجزيء الأكسجين، وخلال المراحل الأولى من حدوث الصدأ وفي أثناء التفاعل يخسر الحديد إلكترونات وفي المقابل يكتسب الأكسجين الإلكترونات، ويتفاعل الحديد وأيونات الحديديك ferric ions مع الماء لينتج مركب هيدروكسيد الحديد ferrous hydroxide، ومركب هيدروكسيد الحديديك ferric hydroxide والهيدروجين، وثم تخسر مركبات الهيدروكسيد الناتجة الماء المكون لها منتجة المزيد من مركبات الحديد، ويكون النتاج النهائي على شكل قشور الصدأ كما هو متعارف عليه.

من المعروف أن التيار الكهربائي يمر بشكل أسهل وأفضل في الماء المالح أكثر منه في الماء العذب، وذلك بسبب كون الماء المالح محلولاً كهرلياً يحتوي على عدد أكبر من الأيونات الذائبة منه في الماء العذب مما يعني أن الإلكترونات تمتلك حرية أكبر للحركة في الماء المحتوي على الأملاح، وبما أن عملية الصدأ تحتاج إلى إنتقال الإلكترونات فإن الأملاح تعمل على زيادة سرعة حدوث الصدأ، ومن الأمثلة على حدوث الصدأ محركات المراكب والتي تبقى مغمورة في ماء البحر المالح لمدة طويلة مما يؤدي إلى صدئها بشكلٍ سريع، ومن الجدير بالذكر أن الأدوات لا تحتاج إلى أن تكون مغمورة بالكامل بالماء المالح لكي تصدأ، حيث أن وجود الرطوبة بالجو بالإضاء إلى تعرض الأدوات إلى الرش بالأملاح يمكن أن ينتج الأيونات السالبة والموجبة.

الوقاية من الصدأ الناتج عن الأملاح

يمكن وقاية الأدوات المعدنية من الصدأ الناتج عن تأثير الأملاح الموجودة في المياه كالأجزاء المعدنية للقوارب من خلال غسل المعدن بالكامل بالماء النقي، وتجفيفه جيداً وبالأخص في الأماكن التي تتجمع فيها المياه، واتباع إحدى الطرق الآتية:

• تزييت المعدن وتشحيمه، ويكون ذلك من خلال غمر المعدن بشكلٍ كامل في مواد زيتية، أو مادة الكيروسين  لمنع الماء والهواء من الوصول إلى المعدن والتأثير عليه وذلك قبل إعادته إلى الماء المالح.
• الجلفنة أو تغليف المعدن المعرض للصدأ مثل الحديد بمعدن آخر مثل الخارصين أو كما يعرف بالزنك، وذلك لمنع الأكسجين والماء من الوصول إليه؛ حيث أن الخارصين يحمل درجة إختزال أقل من الحديد، وعندما يتعرض الحديد للتأكسد بسبب الأكسجين المتواجد بشكلٍ طبيعي في الهواء الجوي فإنه يفقد الإلكتروناته، ولكن وجود ترابط وصلة بينه وبين الخارصين، فإن إلكتروناته المفقودة سيتم تعويضها بإلكترونات آخرى مأخوذة من الخارصين، أي أن الأكسجين في هذه الحالة سيأخذ الإلكترونات من الخارصين بشكلٍ غير مباشر ويعرضه للتأكسد، وبذلك يبقى الحديد كما هو ولا يتعرض للتآكل، ويطلق على هذه الطريقة اسم كاثودا، وتعد واحدة من أكثر الطرق نجاحاً في حماية الأنابيب المصنوعة من الحديد، وهياكل السفن التي تبقى مغمورة في مياه البحر والمحيطات المالحة لفترات طويلة وبشكلٍ مستمر.
• يمكن أيضاً وفي بعض الحالات اللجوء إلى تغليف الحديد بالقصدير.