สนิม (Rust)

15
Jan
2014

สนิม(Rust)

สนิม (rust) เป็นโลหะส่วนที่มีการเปลี่ยนสภาพไปจากเดิม เนื่องจากได้รับปฏิกิริยาเคมีที่มีอากาศ น้ำ หรือความร้อนเป็นตัวการสำคัญทำให้โลหะมีคุณสมบัติแตกต่างไปจากเดิม เช่น สีที่เปลี่ยนไป มีความแข็งแรงลดลง และทำให้เกิดการผุกร่อน   ตัวอย่างที่เราพบเห็นอยู่บ่อยๆ ได้แก่ เหล็ก

ปัจจัยในการเกิดสนิมในเหล็กกล้า

เนื่องจากเหล็กเป็นวัสดุนำไฟฟ้าอยู่แล้ว ยังมีสามปัจจัยที่เหลือคือ

  • ขั้วบวก
  • ขั้วลบ
  • สารอีเลคโทรไลท์ ซึ่งสื่อนำประจุไฟฟ้า เช่น ออกซิเย่น และ ความชื้น

โดยมีสูตรทางเคมีดังนี้

Fe + H2O + O2 =  Fe2O3H2O

(เหล็ก+น้ำ+ออกซิเจน = สนิม)

อธิบายง่ายๆว่า สนิม คือผลลัพธ์ ของกระบวนการทางเคมีและไฟฟ้าระหว่างเหล็กและสิ่งแวดล้อม เมื่อผิวเหล็ก ความชื้น และ ออกซิเยนต์ ได้มาบรรจบกัน

http://www.scimath.org/images/uploads/upload2/corrosion_2.gif

 

 

 

 

 

ปฏิกิริยาออกซิเดชันเกิดขึ้นเมื่อพื้นผิวส่วนหนึ่งของเหล็กทำหน้าที่เป็นแอโนด ดังสมการ

Fe(s) http://www.il.mahidol.ac.th/e-media/electrochemistry/web/pictures/image_Ple/arrow.gif Fe2+(aq) + 2e-

ออกซิเจนถูกรีดิวซ์ที่ผิวอีกส่วนหนึ่งของเหล็กซึ่งทำหน้าที่เป็นแคโทด เมื่อมีน้ำอยู่ด้วย ดังสมการ

2O2 (g) + 4H2O(l) + 8e- http://www.il.mahidol.ac.th/e-media/electrochemistry/web/pictures/image_Ple/arrow.gif 8OH-(aq)

และมีปฏิกิริยาต่อเนื่องต่อไปคือ

4Fe2+(aq) + 8OH-(aq) http://www.il.mahidol.ac.th/e-media/electrochemistry/web/pictures/image_Ple/arrow.gif 4Fe(OH)2 (aq)

4Fe(OH)2 (aq) + O2 (g) http://www.il.mahidol.ac.th/e-media/electrochemistry/web/pictures/image_Ple/arrow.gif 2Fe2O3.2H2O(s) + H2O(l)

Fe2O3.2H2O คือสนิมเหล็ก

https://www.youtube.com/watch?v=WpX87bDKFYc

https://www.youtube.com/watch?v=p8TvrKpcmxo

กล่องข้อความ: เหล็กจะไม่เป็นสนิม เมื่อชิ้นส่วนเหล็กยังคงอยู่ที่ "อากาศแห้ง" เป็นเพราะไม่มีน้ำ
และเหล็กไม่เป็นสนิม แม้แช่ในน้ำ "ที่ต้มขับไล่อากาศในน้ำออกไปจนหมด" เป็นเพราะไม่มีออกซิเจน
แร่เหล็กเป็นวัตถุดิบของเหล็กที่มีอยู่ในธรรมชาติส่วนใหญ่เป็นออกไซด์ความเสถียรทางเคมีซึ่งประกอบด้วยเหล็กและออกซิเจน แร่เหล็กถูกแยกเป็นเหล็ก โดยการแยกออกซิเจนจากความเสถียรของสารเคมีและจากนั้นสารจะพยายามที่จะกลับไปยังแหล่งที่มีเสถียรภาพของออกไซด์ ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิและความชื้น ออกไซด์นี้ เป็นสิ่งที่เรียกว่า สนิม เพื่อให้เหล็กเกิดสนิมจำเป็นต้องมีทั้ง ออกซิเจนและน้ำ 

 

Fe   à Fe2+ + 2e-    ………….    (1)

1/2O2 +H2O+2e- à 2OH- ……… (2)

Fe2++2OH- à Fe(OH)2 ………(3)

2Fe(OH)2+H2O+1/2O2 à FeO(OH)·nH2O ……….(4)

เหล็ก (Fe) เมื่อสัมผัสกับน้ำเป็นละอองดังแสดงใน (1) (Fe 2+ ) อิเล็กทรอนิกส์ (e - ) เข้ากันได้และปล่อยน้ำ 
 อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากเหล็กที่มีการบริโภคในน้ำออกซิเจนละลายเป็นสมการ (2), อิออนไฮดรอกไซ(OH - )ก่อให้เกิดการสร้างของ 
 ไอออนไฮดรอกไซ (3) ไฮดรอกไซเหล็กทำปฏิกิริยากับไอออนเหล็กดังแสดงในสมการ (3) (Fe (OH) 2 )กลายเป็นไอของ (4) ก็จะถูกออกซิไดซ์ต่อไปในน้ำ เหล็กออกไซด์ (4) (FeO (OH) · NH 2จะมีการตกตะกอนของสีน้ำตาลแดงของ (O) ที่ มันเป็นสิ่งที่เกิดน้ำนี้คือ การเกิดปฏิกริยา เรียกว่าสนิมสีแดง แต่ที่น่าสังเกต ในการป้องกันเหล็ก ในการสร้างพื้นผิวเหล็กในพื้นที่ ที่มีรูพรุนสนิมตราบเท่าที่ออกซิเจนและน้ำจะมา พบกัน

ดังที่ได้กล่าวมาก่อนหน้านี้ว่า จำเป็นต้องมีทั้งออกซิเจนและน้ำ เนื่องจากเหล็กเป็นสนิม แต่ให้พิจารณาถึงเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการเกิดสนิม เมื่อดำเนินการในชั้นบรรยากาศ 
 ออกซิเจนมีอยู่ในบรรยากาศที่ 21% (เปอร์เซ็นต์ปริมาตร) และเพียงพอในที่ใด ๆ บนโลก เว้นแต่เป็นสภาพแวดล้อมพิเศษ อย่างไรก็ตามการดำรงอยู่ของน้ำแตกต่างกันขึ้นอยู่กับพื้นที่และเวลา 
 น้ำในบรรยากาศมีอยู่ในรูปของไอน้ำ แต่ให้นำความชื้นสัมพัทธ์เป็นตัววัดปริมาณที่มีอยู่ 

 ตารางด้านล่างแสดงปริมาณไอน้ำที่มีอยู่ในบรรยากาศ แม้ว่าจะสามารถแสดงได้ด้วยแรงดันไอของการอิ่มตัว แต่สามารถที่จะแสดงด้วยมวล กรัม ต่อ 1 ม. 3 (g / m 3) ความดันของไอน้ำอิ่มตัวจะแสดงปริมาณไอน้ำที่ความชื้นสัมพัทธ์ 100% ในหน่วยของความดัน

 

 

ปริมาณไอน้ำในอากาศเมื่ออุณภูมิและความชื้นต่างกัน (g/m3 )

อุณภูมิแวดล้อม (ºC)

% ความชื้น

0 ºC

10 ºC

20 ºC

30 ºC

40 ºC

100  %

4.9

9.4

17.3

30.4

51.2

65 %

3.2

6.1

11.2

19.8

33.3

40 %

2.0

3.8

6.9

12.2

20.5

25 %

1.2

2.4

4.3

7.6

12.8

ลองเปรียบเทียบ เมื่ออุณหภูมิ 30 ℃ และ 10 ℃ ไอน้ำมีอยู่ในอากาศเมื่ออุณหภูมิที่ 30℃ ของความชื้นสัมพัทธ์ที่100% ที่ 30.4 g / m 3 แต่มีไอน้ำ  9.4 g/m3 ที่ 10 ℃ ที่ความชื้นสัมพัทธ์ 100% 

แสดงให้เห็นว่าแม้ที่ความชื้นสัมพัทธ์เดียวกันนี้เป็นสิ่งสำคัญที่ต้องพิจารณาการเกิดสนิมเนื่องจากอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นเมื่อมีไอน้ำมากขึ้น ตอนนี้อธิบายได้ว่าจำนวนค่าไอน้ำที่ได้รับมีความต่างกัน ในขณะที่ความชื้นสัมพัทธ์ร้อยละ 100 แต่มีที่อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไป 
 ตอนนี้จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเปลี่ยนมาเริ่มที่อุณหภูมิ 30 ℃ และที่ความชื้นสัมพัทธ์ 65% จนถึง 10  ℃ ที่
 ความชื้นสัมพัทธ์  100% ของบรรยากาศ

จะได้ค่าไอน้ำที่ 19.8 g/m3 ที่อุณหภูมิ 30 ℃  และความชื้นสัมพัทธ์  65%

แต่ที่อุณภูมิ 10 ℃และความชื้นสัมพัทธ์  100 % บรรยากาศ  ได้ค่าไอน้ำที่ 9.4 g/m3 ซึ่งพบว่ามีค่าต่างกัน 19.8 g/m3 และ 9.4 g/m3 อยู่ที 10.4 g/m3 จะเห็นว่าไอน้ำลดลงเป็นอย่างมาก

สาระสำคัญของปรากฏการณ์การควบแน่น ถ้าบรรยากาศที่อุณหภูมิ 30 ℃ ความชื้น 25% จะสามารถอ่านได้จากตารางว่าไม่มีการควบแน่นของไอน้ำเกิดขึ้น แม้ว่าจะเย็นตัวลงที่อุณหภูมิ 10 ℃ ความชื้นเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของวันที่มีขนาดใหญ่มากขึ้นกังวลของสูงและการรวมตัวเพื่ออาจจะควบแน่นได้ง่ายจากความจริงที่ว่าอุณหภูมิมีสูงและจำนวนมากของไอน้ำแม้ว่าความชื้นอยู่ในระดับต่ำ

 ไอน้ำกลายเป็นน้ำเนื่องจากการควบแน่นของน้ำค้างและการเกิดสนิมเหล็กจะเกิดขึ้นควบคู่ไปกับการใช้ออกซิเจนในปัจจุบัน โดยวิธีการที่ถ้ายังคงเป็นไอน้ำสนิมเหล็กจะไม่ดำเนินการ 
 ต่อไปนี้เป็นจุดชมวิวทั่วโลก ค่าเฉลี่ยอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ถูกวางแผนไว้สำหรับแต่ละเดือนเพื่อแสดงการเปลี่ยนแปลงของปีอย่างชัดเจน ร้อนและชื้นในเขตร้อนตลอดทั้งปีและอาจกล่าวได้ว่าเป็นสภาพอากาศที่เป็นสนิมมาก

ให้ฉันเพิ่มคำอธิบายเกี่ยวกับการควบแน่นของน้ำค้าง 
ฉันอธิบายก่อนหน้านี้ว่าการควบแน่นจะเกิดขึ้นเมื่อความชื้นสัมพัทธ์ถึง 100% เนื่องจากอุณหภูมิลดลง อย่างไรก็ตามการควบแน่นอาจเกิดขึ้นได้แม้ในความชื้นต่ำที่ความชื้นสัมพัทธ์ไม่ถึง 100% หนึ่งในปัจจัยคือปรากฏการณ์เส้นเลือดฝอยและอื่น ๆ คือการปรากฏตัวของสารดูดความชื้นเช่นเกลือ 

 น้ำมีคุณสมบัติที่ความดันไออิ่มตัวจะลดลงในเส้นเลือดฝอยกว่าเมื่อมันแบน มีรูพรุนคล้ายสนิมสีแดงเหมือนกับมีเส้นเลือดฝอยนับไม่ถ้วนและมีความดันไออิ่มตัวประมาณ 70% กล่าวคือการควบแน่นจะเกิดขึ้นแม้ว่าความชื้นสัมพัทธ์จะอยู่ที่ประมาณ 70% นอกจากนี้ที่ทับซ้อนกันหรือผลิตภัณฑ์โลหะกวาดล้างสามารถเมื่อผลิตภัณฑ์โลหะและถุงพลาสติกอยู่ในการติดต่อใกล้ชิดนอกจากนี้ยังได้รับการพิจารณาเป็นเช่นเดียวกับเส้นเลือดฝอย, ความชื้นอาจจะกลั่นตัวเป็นหยดโดยไม่ต้องถึง 100% 

 การพูดของการปรากฏตัวของวัสดุอุ้มน้ำอื่น ๆ ก็จะกลายเป็นประมาณ 78% ในพื้นผิวที่แนบมาของเกลือแล้วต้องการที่จะควบแน่นที่มีความชื้นต่ำเป็นสิ่งที่ 35% โดยพื้นผิวที่แนบมาของแคลเซียมคลอไรด์ที่ได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารลดความชื้น

เริ่มต่อตรงนี้

ทำไมกระดาษป้องกันสนิมมีประสิทธิภาพ?

 สารป้องกันสนิมที่ระเหยได้ระเหยได้ที่อุณหภูมิปกติและดูดซับโดยตรงกับพื้นผิวโลหะหรือดูดซับหลังจากละลายในฟิล์มน้ำบนผิวโลหะ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสภาวะและสภาพการเก็บรักษาเราสามารถคาดหวังผลการป้องกันสนิมได้หลายปี

 

         
 
 
   
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

เหตุผลที่จะแนะนำให้ใช้กระดาษป้องกันสนิมที่ทำให้เกิดไอระเหยได้

- ไม่ใช่น้ำมันที่ป้องกันการกัดกร่อนจึงไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อผลิตภัณฑ์  Adpack  เป็นผลิตภัณฑ์ที่อนุรักษ์ระบบนิเวศน์มาก

-ไม่จำเป็นต้องล้างออก จึงเป็นเลิศในประสิทธิภาพต้นทุน 
ตั้งแต่การดูดซับของสารระเหยโมเลกุลยับยั้งการกัดกร่อนเป็นขนาดเล็กมากผลิตภัณฑ์โลหะหลังจากการกำจัดของกระดาษกัดกร่อนระเหยโดยไม่ต้องล้างพื้นผิวที่คุณสามารถใช้

- เมื่อเทียบกับฟิล์มป้องกันสนิมธรรมดา ๆ แล้วจะมีการป้องกันการเกิดสนิมของกระดาษป้องกันสนิมที่ทำด้วยความร้อนประมาณ 10 เท่า

 

 

 

 

Comments

There are 5 comments on this post

ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง View All

21
7
2016
แคตตาล๊อค กระดาษป้องกันสนิมชิ้นส่วนยานยนต์และงานอุตสาหกรรม (VCI Paper)

รวม รายละเอียดงาน ป้องกันสนิมชั้นส่วนยานยนต์ หรืองานอุตสาหกรรม อ่านต่อ