خانه | دسته بندی نشده | بررسی مقاومت گالن به خوردگی
گالن مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد اما تحت تأثیر pH، دما و یونهای مهاجم کاهش مییابد.
مقاومت آن با استفاده از پوششهای محافظ و بازدارندههای شیمیایی افزایش مییابد.
روشهای آزمایش الکتروشیمیایی برای ارزیابی مقاومت آن کاربردی هستند
گالن (Galena) یکی از شناختهشدهترین کانیهای فلزی در پوسته زمین است که از دیرباز بهعنوان منبع اصلی استخراج سرب (Pb) شناخته میشود. این کانی با فرمول شیمیایی PbS (سولفید سرب) در بسیاری از نقاط جهان از جمله ایران، آمریکا، استرالیا و روسیه یافت میشود و به دلیل خلوص بالا و فراوانی، در صنعت معدن اهمیت بسیار زیادی دارد.
گالن دارای جلای فلزی نقرهای-خاکستری و سختی نسبتاً پایین (2.5 تا 2.75 در مقیاس موس) است. این ماده بهراحتی به شکل مکعبی شکسته میشود و چگالی بالایی در حدود 7.4 تا 7.6 گرم بر سانتیمتر مکعب دارد. این چگالی بالا یکی از نشانههای وجود فلزات سنگین مانند سرب در ساختار آن است.
گالن در سیستم بلوری ایزومتریک (مکعبی) متبلور میشود. در این ساختار، اتمهای سرب و گوگرد بهصورت متناوب در گوشهها و مرکزهای وجوه مکعب قرار گرفتهاند. این نظم بلوری، عامل مهمی در پایداری ساختار و در نتیجه مقاومت گالن به خوردگی است.
ترکیب شیمیایی گالن بسیار ساده است: یک اتم سرب به ازای هر اتم گوگرد. این ساختار یونی در حالت عادی بسیار پایدار است و گالن را به کانیای با واکنشپذیری نسبتاً کم در شرایط طبیعی تبدیل میکند. با این حال، در حضور برخی عوامل مانند اکسیژن، رطوبت، یا یونهای مهاجم (مثلاً کلریدها)، ممکن است این پایداری به خطر بیفتد و مقاومت گالن به خوردگی کاهش یابد.
در بسیاری از ذخایر طبیعی، گالن بهصورت خالص وجود ندارد و معمولاً همراه با کانیهای دیگر مانند سیلوِرایت، آنتیمونیت، یا کوارتز استخراج میشود. وجود عناصر مزاحم مانند آرسنیک، آهن یا آنتیموان میتواند ساختار بلوری گالن را مختل کرده و بر مقاومت گالن به خوردگی تأثیر منفی بگذارد. بنابراین، تعیین خلوص نمونههای گالن استخراجشده از معدن، مرحلهای حیاتی در ارزیابی کیفیت آن بهشمار میرود.
گالن نهتنها منبع تأمین سرب است، بلکه در برخی موارد حاوی مقادیر اقتصادی نقره نیز میباشد. از اینرو، علاوه بر ارزش متالورژیکی، گالن دارای ارزش اقتصادی نیز هست. دانستن ویژگیهای ساختاری و شیمیایی این ماده کمک میکند تا استفاده بهینهتری از آن در صنایع مختلف صورت گیرد و مقاومت گالن به خوردگی در شرایط عملیاتی مختلف بهدرستی پیشبینی شود.
برای کسب اطلاع از مشخصات و سفارش و قیمت 20 لیتری روی لینک زرد بزنید
یکی از مهمترین پارامترها در تعیین مقاومت گالن به خوردگی، میزان اسیدی یا بازی بودن محیط است. گالن در محیطهای اسیدی نسبتاً پایدار است، اما در pH پایین (کمتر از 4)، سولفید سرب ممکن است به ترکیبات محلول تبدیل شود که این موضوع میتواند باعث آزاد شدن یونهای سرب گردد. در محیطهای قلیایی نیز گالن نسبتاً مقاوم است، اما حضور اکسیژن یا کلاتکنندهها ممکن است باعث تسریع خوردگی شود.
افزایش دما معمولاً باعث افزایش نرخ خوردگی میشود. در دماهای بالا، جنبش ذرات بیشتر شده و واکنشهای سطحی شدت مییابد. این موضوع تأثیر مستقیمی بر کاهش مقاومت گالن به خوردگی دارد، بهویژه در محیطهایی که حاوی ترکیبات اکسیدکننده هستند.
وجود یونهایی مانند کلرید، سولفات و نیترات در محیطهای آبی میتواند به نفوذ به سطح گالن کمک کرده و منجر به تجزیه ساختار سطحی شود. برای مثال، در محیطهای دریایی یا خاکهای نمکی، مقاومت گالن به خوردگی بهطور محسوسی کاهش مییابد.
برای اندازهگیری و تحلیل مقاومت گالن به خوردگی، از تکنیکهایی نظیر ولتامتری چرخهای، طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و آزمونهای Tafel استفاده میشود. این روشها امکان بررسی دقیق رفتار گالن در محیطهای مختلف را فراهم میکنند و اطلاعات مفیدی درباره نرخ خوردگی، شکلگیری لایههای سطحی و حفاظت خودبخودی به دست میدهند.
در آزمایشگاه، شرایط واقعی محیطی مانند رطوبت، دمای متغیر، و ترکیبات خورنده بازسازی میشود تا رفتار گالن در شرایطی مشابه محیطهای صنعتی بررسی گردد. نتایج این تستها نشان میدهند که مقاومت گالن به خوردگی در محیطهایی با جریان ثابت یا شوکهای شیمیایی بهطور محسوسی افت میکند.
استفاده از پوششهایی مانند رزینهای پلیمری، سیلیکون، پوششهای اکسیدی یا ترکیبات فسفاته، یکی از راهکارهای مؤثر برای ارتقاء مقاومت گالن به خوردگی است. این پوششها میتوانند بهعنوان مانعی بین گالن و محیط خورنده عمل کنند و از تجزیه سطحی جلوگیری نمایند.
افزودن بازدارندههایی مانند کروماتها، فسفاتها و بنزوتریآزول میتواند تا حد زیادی نرخ خوردگی را کاهش دهد. این مواد با ایجاد یک لایه نازک پایدار روی سطح گالن، مانع از تماس مستقیم آن با یونهای مهاجم میشوند.
در صنایعی مانند تولید باتریهای سرب-اسید، ساخت شیشه، رنگسازی و صنایع نظامی، از گالن بهعنوان منبع اصلی سرب استفاده میشود. در این صنایع، خوردگی گالن میتواند باعث کاهش بازده، آلودهسازی محصول نهایی و تحمیل هزینههای بالا برای تعویض و تعمیر تجهیزات شود. از طرف دیگر، کاهش مقاومت گالن به خوردگی میتواند باعث آزادسازی یونهای سرب در محیط زیست شود که بهشدت سمی هستند و بر سلامت انسان و اکوسیستم اثر منفی دارند.
گالن آلیاژی با مقاومت مناسب در برابر خوردگی است که در صنایع مختلف کاربرد دارد.
pH محیط، دما و حضور یونهای مهاجم مثل کلر، مهمترین عوامل هستند.
استفاده از پوششهای محافظ، بازدارندههای شیمیایی و فناوریهای نوین مقاومسازی.