Untuk mengetahui cara mengelakkan kakisan, penting untuk mengetahui apa hakisan dan mengapa ia berlaku. Hakisan adalah proses semula jadi di mana logam secara beransur-ansur merosot akibat reaksi elektrokimia (atau kimia) dengan persekitarannya.

Tindak balas ini menyebabkan logam halus berusaha untuk mencapai bentuk kestabilan yang lebih besar atau tenaga dalaman yang lebih rendah, yang biasanya merupakan versi oksida, hidroksida atau sulfida (inilah sebabnya mengapa logam dikatakan mengoksidasi). Hakisan juga berlaku pada bahan bukan logam seperti seramik dan polimer, tetapi ia berbeza dan sering disebut degradasi.

Korosi adalah proses musuh manusia, kerana kerosakan ini merosakkan bahan, mengubah warna dan melemahkannya, meningkatkan kemungkinan pecahnya dan meningkatkan kos untuk memperbaiki dan menggantinya.

Atas sebab ini, terdapat keseluruhan bidang dalam sains bahan yang dikhaskan untuk pencegahan fenomena ini, seperti kejuruteraan kakisan. Kaedah pencegahan kakisan berbeza-beza dan bergantung pada bahan yang terkena.

Kaedah untuk mengelakkan kakisan

Pertama, perlu diambil kira bahawa tidak semua logam berkarat pada kelajuan yang sama, dan ada yang mempunyai keanehan sama sekali tidak menghakis secara semula jadi, seperti halnya keluli tahan karat, emas dan platinum.

Ini berlaku kerana terdapat bahan yang kakinya termodinamik tidak menguntungkan (iaitu, ia tidak mencapai kestabilan yang lebih besar dengan proses yang menyebabkannya) atau kerana mereka mempunyai kinetik reaksi lambat sehingga kesan kakisan memerlukan masa untuk ditunjukkan.

Walaupun begitu, untuk elemen yang menghakis terdapat serangkaian kaedah untuk mencegah proses semula jadi ini dan memberi mereka jangka hayat yang lebih lama:

Tergalvani

Ini adalah kaedah pencegahan kakisan di mana aloi besi dan keluli dilapisi dengan lapisan seng yang nipis. Objektif kaedah ini adalah untuk membuat atom zink lapisan bertindak balas dengan molekul udara, mengoksidasi dan menghambat kakisan bahagian yang mereka tutup.

Metodologi ini menjadikan zink menjadi anod galvanik atau anod pengorbanan, mendedahkannya kepada degradasi kakisan untuk menyelamatkan bahan yang lebih berharga.

Galvanisasi dapat dicapai dengan mencelupkan bahagian logam ke zink lebur pada suhu tinggi, dan juga pada lapisan nipis yang dicapai dengan penyaduran.

Yang terakhir adalah metodologi yang paling melindungi, kerana zink terikat pada logam dengan proses elektrokimia dan bukan hanya dengan proses mekanikal seperti rendaman.

Cat dan penutup

Penggunaan cat, plat logam dan enamel adalah cara lain untuk menambahkan lapisan pelindung pada logam yang terdedah kepada kakisan. Bahan atau lapisan ini mewujudkan penghalang bahan antikorosif yang mengganggu antara persekitaran berbahaya dan bahan struktur.

Lapisan lain mempunyai sifat khusus yang menjadikannya penghambat kakisan atau antikorosif. Ini ditambahkan ke cecair atau gas terlebih dahulu, dan kemudian ia ditambahkan sebagai lapisan pada logam.

Sebatian kimia ini banyak digunakan dalam industri, terutamanya dalam paip yang mengangkut cecair; Selanjutnya, ia boleh ditambahkan ke dalam air dan penyejuk untuk memastikan bahawa ia tidak menyebabkan kakisan pada peralatan dan paip yang dilaluinya.

Anodizing

Ini adalah prosedur pasivasi elektrolitik; iaitu proses di mana filem yang agak lengai terbentuk di permukaan unsur logam. Proses ini digunakan untuk meningkatkan ketebalan lapisan oksida semula jadi yang terdapat pada permukaan bahan ini.

Proses ini mempunyai kelebihan besar bukan sahaja menambahkan perlindungan terhadap kakisan dan geseran, tetapi juga memberikan lekatan yang lebih besar untuk lapisan cat dan gam daripada bahan kosong.

Walaupun telah mengalami perubahan dan evolusi dari masa ke masa, proses ini biasanya dilakukan dengan memasukkan objek aluminium ke dalam larutan elektrolit dan melewati arus terus melaluinya.

Arus ini akan menyebabkan anoda aluminium melepaskan hidrogen dan oksigen, menghasilkan aluminium oksida yang akan mengikatnya untuk meningkatkan ketebalan lapisan permukaannya.

Anodisasi menghasilkan perubahan tekstur mikroskopik permukaan dan struktur kristal logam, menyebabkan keliangan tinggi dihasilkan di dalamnya.

Oleh itu, walaupun meningkatkan kekuatan dan ketahanan terhadap kakisan logam, ia juga dapat menjadikannya lebih rapuh, selain dapat mengurangkan daya tahannya terhadap suhu tinggi.

Biofilm

Biofilm adalah kumpulan mikroorganisma yang bersatu dalam lapisan di permukaan, berperilaku seperti hidrogel tetapi masih mewakili komuniti hidup bakteria atau mikroorganisma lain.

Walaupun formasi ini sering dikaitkan dengan kakisan, dalam beberapa tahun terakhir telah terjadi perkembangan penggunaan biofilm bakteria untuk melindungi logam di lingkungan yang sangat korosif.

Selain itu, biofilm dengan sifat antimikroba telah ditemui, yang menghentikan kesan bakteria pengurangan sulfat.

Sistem arus terkesan

Pada struktur yang sangat besar atau di mana daya tahan terhadap elektrolit tinggi, anod galvanik tidak dapat menghasilkan arus yang cukup untuk melindungi seluruh permukaan, jadi digunakan sistem perlindungan katodik oleh arus yang terkesan.

Sistem ini terdiri daripada anod yang disambungkan ke sumber kuasa arus terus, terutamanya penerus transformer yang disambungkan ke sumber arus bolak.

Kaedah ini digunakan terutamanya pada kapal barang dan kapal lain, yang memerlukan perlindungan yang tinggi di atas permukaan permukaan strukturnya yang lebih besar, seperti baling-baling, kemudi dan bahagian lain yang bergantung pada navigasi.

Referencias

1. Wikipedia. (s.f.). Corrosion. Obtenido de en.wikipedia.org
2. Balance, T. (s.f.). Corrosion Protection for Metals. Obtenido de thebalance.com
3. Eoncoat. (s.f.). Corrosion Prevention Methods. Obtenido de eoncoat.com
4. MetalSuperMarkets. (s.f.). How to Prevent Corrosion. Obtenido de metalsupermarkets.com
5. Corrosionpedia. (s.f.). Impressed Current Cathodic Protection (ICCP). Obtenido de corrosionpedia.com