خوردگی گالوانیک

خوردگی گالوانیک به خوردگی در اثر وجود اختلاف پتانسیل الکتریکی بین فلزات در ارتباط با یکدیگر گفته می‌شود. اختلاف پتانسیل باعث شارش الکترونها بین این دو فلز می‌شود. در این حالت فلز دارای پتانسیل تعادلی کمتر، آند پیل الکتروشیمیایی را تشکیل داده و خورده می‌شود. فلز کاتد خورده نمی‌شود و یا خوردگی آن بسیار کم می‌شود.در اتصال دو فلز غیر همجنس تشدید خوردگی آند را خوردگی گالوانیکی و کاهش خوردگی کاتد را حفاظت کاتدی گویند.

خوردگی گالوانیک چیست؟

خوردگی گالوانیک (Galvanic corrosion) که به خوردگی دوفلزی نیز معروف است، مبحث مهمی در حوزه علوم به شمار می‌آید. این خوردگی یکی از مدل‌های رایج خوردگی فلزات است که می‌توان با طراحی مناسب از وقوع آن جلوگیری کرد. به‌طورکلی، خوردگی گالوانیک را می‌توان این‌گونه تعریف کرد: دربرگیرنده بر هم کنش الکتریکی حداقل دو فلز متفاوت یا رسانای غیر فلزی در مکانی است که خوردگی یکی از مواد تسریع می‌شود. به عبارتی، این خوردگی زمانی اتفاق می‌افتد که دو فلز مختلف در فضای الکترولیت با یکدیگر تماس الکتریکی برقرار می‌کنند. در ادامه با فرآیند کلی و اساس ایجاد آن آشنا خواهید شد. با ما همراه باشید.

فرایند ایجاد خوردگی گالوانیک

همان‌طور که بیان شد، مواقعی که دو فلز گوناگون در موقعیت الکترولیت با یکدیگر تماس الکتریکی برقرار می‌کنند، خوردگی گالوانیک ایجاد می‌شود. درواقع، با ایجاد الکتروشیمیایی، فلزات فعال‌تر شده و عمل آن‌ها به شکل آند و کاتد خواهد بود. به بیان دیگر، فرآیند ایجاد خوردگی گالوانیک به علت اختلاف پتانسیل الکتریکی در بین فلزات مرتبط بوده که مسبب تماس الکتریکی دو فلز عنوان شده است. فلز دارای پتانسیل کمتر، آند محیط الکتروشیمیایی شده و خوردگی در آن ایجاد می‌شود. فلز کاتد نیز برخلاف آند دچار خوردگی نمی‌شود یا میزان خوردگی آن بسیار کم است. متفاوت بودن جنس دو فلز نیز باعث تشدید خوردگی آند شده و در این حالت، خوردگی گالوانیک یا خوردگی دو فلزی اتفاق می‌افتد.

بر طبق چه اساسی خوردگی دوفلزی صورت می گیرد؟

هنگامی که فلزاتی با جنس و پتانسیل مختلف در فضای الکترونی یا محلول هادی به یکدیگر نزدیک می‌شوند نوعی اتصال الکتریکی به وجود می‌آید و طبیعتا، اختلاف پتانسیل ایجاد می‌شود که اساس کار خوردگی دوفلزی یا همان خوردگی گالوانیک است. اختلاف پتانسیل ایجادشده موجب می‌شود، جریان الکتریکی عملی مشابه پیل الکتروشیمیایی داشته باشد. به این ترتیب، فلز با پتانسیل کمتر در محلول طی پروسه اکسیداسیون در کاراکتر آند قرار می‌گیرد و فلز با پتانسیل بیشتر نقش کاتد را ایفا خواهد کرد. به‌طورکلی، شرایط و محل قرارگیری فلزات نقش بسزایی در روند خوردگی آن‌ها دارد.

اصطلاح گالوانیک به گونه‌ایی است که برخی افراد گمان کنند که درخصوص گالوانیزاسیون انواع ورق در آن صحبت شده یا ارتباط مستقیمی با این مسئله دارد، ورق‌های گالوانیزه به کمک فرایند گالوانیزاسیون سرد و گرم تولید می‌شود. و با خوردگی گالوانیک انواع فلزات متفاوت است؛ در صورتیکه قصد دارید با این فرایند به صورت کامل آشنا شوید و نسبت به خرید انواع ورق اقدام کنید، می‌توانید به صفحه فوق مراجعه کنید.

عواملی که موجب خوردگی گالوانیک می شود؟

عوامل مختلفی منجر به خوردگی گالوانیک یا خوردگی دوفلزی می‌شود. در قسمت زیر، مواردی که باعث خوردگی گالوانیک خواهند شد را به صورت مختصر شرح داده‌ایم:

• هنگامی که مسیر مناسب جهت انتقال الکتریکی بین دو فلز است.
• زمانی که دو فلز غیر همجنس الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• وقتی مسیر الکترولیت برای هدایت آنیون‌های فلزی از طرف فلزهای آندتر به سمت فلزهای کاتدتر برقرار شده باشد.

کاهش و جلوگیری از خوردگی گالوانیک

 به منظور کاهش یا به حداقل رساندن میزان خوردگی گالوانیکی از روش‌های تجربی گوناگون استفاده می‌شود. روشهای معمول در این موارد به قرار زیر هستند:

الف) انتخاب فلزاتی که تا حد امکان در جدول سری گالوانیک به هم نزدیکتر باشند.

ب) اجتناب از تاثیر نامطلوب مساحت‌ها (آند کوچک و کاتدبسیار بزرگ).

ج) عایق کردن فلزات غیر همجنس تا حدی که امکان اجرای عملی آن وجود داشته باشد.

د) انجام پوشش مناسب مخصوصا در منطقه آندی

ه) استفاده از بازدارنده هاجهت کاهش خورندگی محیط.

و) اجتناب از اتصالات پیچی در مورد فلزاتی که در سری گالوانیکی از همدیگر خیلی دور باشند.

ز) طراحی قطعات طوری صورت گیرد که مخصوصا قسمت آندی را بتوان به راحتی تعویض نموده ویا این قسمت‌ها بهمنظور دوام وعمر بیشتر ضخیم تر ساخته شوند.

ح) تعبیه یک فلز ثالث در تماس با آن‌ها به طوری که نسبت به هر دو فلز قبلی آند تر باشد.