زنگ زدگی آهن و جلوگیری از آن

یکی از واکنش‌های شیمیایی طبیعی که می‌توان آثار آن را روی بسیاری از اجسام آهنی مشاهده کرد، زنگ زدگی آهن است. این واکنش شیمیایی که می‌تواند بسیار سریع و در زمانی کوتاه اتفاق بیفتد، برخی مشکلات به همراه دارد. مشکلاتی که قادر است از کارایی جسم آهنی بکاهد و خسارات مالی وارد کند. با توجه به اینکه زنگ زدن آهن گاه به امری اجتناب‌ناپذیر مبدل می‌شود، به نظر شما روشی برای جلوگیری از این اتفاق وجود دارد؟
مطمئنا جواب بله است. افراد می‌توانند با استفاده از راه‌های اصولی ساده، از زنگ زدگی به شکلی قطعی جلوگیری کرده و اجسام آهنی را در بهترین شرایط نگهداری کنند. با توجه به اینکه امروزه بازار آهن ایران نوسانات زیادی داشته و در متزلزل‌ترین حالت ممکن قرار دارد، اهمیت آگاهی از روش‌های موثر در نگهداری هرچه بهتر محصولات آهنی دوچندان می‌شود. چنانچه به دنبال از بین بردن مشکل زنگ زدگی آهن هستید و می‌خواهید شیوه‌های اصولی این کار را فراگیرید، تا انتهای این مطلب با ما همراه باشید.

زنگ زدن آهن چه دلیلی دارد؟

بدیهی است که همگی ما تاکنون شاهد زنگ زدن در محیط‌های بیرونی بوده‌ایم. مطمئنا این اتفاق دلایلی دارد که اِشراف و کنترل این دلایل، عاملی موثر در کاهش میزان زنگ زدگی آهن خواهد بود.
زمانی که یک مقطع فولادی مرطوب در معرض هوای آزاد و اکسیژن هوا قرار می‌گیرد، زنگ می‌زند. این زنگ زدن در واقع واکنش شیمیایی آهن و اکسیژن با آب است که به آن اکسید آهن نیز گفته می‌شود. نتیجه زنگ زدگی آهن، به وجود آمدن لایه‌ای قهوه‌ای رنگ بر روی جسم آهنی است که شباهت زیادی به خاک دارد؛ اما ساختار و جنس آن کاملا متفاوت بوده و نتیجه‌ای است که از یک واکنش شیمیایی به دست می‌آید.

بر خلاف تصورات عموم مردم، زنگ زدن می‌تواند خواص و برخی ویژگی‌های جسم آهنی را کاملا از بین ببرد. به همین دلیل، اکثر افراد به دنبال شیوه‌های اصولی برای جلوگیری از زنگ زدگی آهن هستند تا اجسام آهنی که در معرض هوا و آب قرار دارند را بدون هیچ مشکلی نگهداری کنند. در صورتی که در طولانی مدت به زنگ زدن اجسام آهنی اهمیتی داده نشود، بعدها مشکلات بسیاری به همراه خواهد داشت؛ زیرا زنگ زدگی، اولین گام از پوسیدگی کامل آهن و از بین رفتن استحکام آن است. از سوی دیگر قیمت آهن به دلیل تغییرات متعدد موجب شده تا افراد برای بهره‌مندی از بسیاری از مقاطع فولادی برای مدت زمان طولانی برنامه‌ریزی کنند. در ادامه، برخی از بهترین شیوه‌های اصولی جلوگیری از زنگ زدن آهن را در اختیار شما قرار خواهیم داد. 

عواقب زنگ زدگی آهن

زمانی که یک جسم آهنی با قرار گرفتن در شرایط نامناسب زنگ می‌زند، بسیاری از قابلیت‌ها و ویژگی‌های خاص خود را از دست می‌دهد؛ در نتیجه، کاربرد چندانی نداشته و تنها یک آهن‌پاره از آن باقی می‌ماند. 
اصلی‌ترین نتیجه زنگ زدن آهن، از دست دادن استحکام و مقاومت جسم آهنی است. شاید تاکنون مشاهده کرده باشید که برخی درب‌های آهنی قدیمی، استحکام خود را از دست داده‌اند و امنیت چندانی برای محیط داخلی فراهم نمی‌کنند. این مشکل مطمئنا به دلیل زنگ زدگی شدید این درب‌های آهنی است که به مدت طولانی به آن‌ها توجهی نشده و هم‌اکنون نتیجه‌ای جز زنگ زدگی حاصل نمی‌شود. 

زنگ زدگی آهن‌آلات علاوه ‎بر کاستن از میزان استحکام و مقاومت این اجسام، ظاهر جسم آهنی را تغییر داده و صورت آن را نامناسب جلوه می‌دهد. تمامی این موارد، از عواقب حائز اهمیت و غیرقابل چشم‌پوشی زنگ زدگی آهن است که توصیه می‌شود در اسرع وقت در صدد رفع آن برآیید. 

چه عواملی باعث زنگ زدن آهن می‌شود؟

زمانیکه آهن، آب و اکسیژن با هم تماس مستقیم داشته باشند، شاهد زنگ آهن خواهیم بود، اما وجود محلول‌های الکترولیت سبب افزایش سرعت زنگ زدن آهن خواهد شد، زمانیکه اصطلاحا فلزی خورده شود، الکترولیت به تولید اکسیژن در آن کمک می‌کند، در نهایت اکسیژن با فلز ترکیب شده و موجب آزاد شدن الکترون می‌شود.

راه‌های اصولی جلوگیری از زنگ زدن آهن

حال که متوجه شدید اکسید شدن یا زنگ زدگی آهن تا چه اندازه برای خواص و قابلیت‌های آهن مضر است، مطمئنا به دنبال راهی برای برطرف کردن این مشکل خواهید بود. عموما زنگ زدگی درب و دیگر لوازم امنیتی مکان‌های مختلف، امنیت محل موردنظر را به خطر خواهد انداخت؛ چراکه زنگ زدن و پوسیدگی درب آهنی، از استحکام و مقاومت آن می‌کاهد و نفوذ به محل بسیار ساده‌تر می‌شود. در ادامه، برخی از راه‌های رایج و اصولی برای جلوگیری از زنگ زدگی را برایتان شرح می‌دهیم.

ایجاد یک لایه دیگر بر روی سطح آهن

همان طور که در بخش‌های قبل به آن اشاره کردیم، قرار گرفتن اجسام آهنی در معرض اکسیژن اصلی‌ترین علت زنگ زدن آهن است. به همین دلیل کشیدن یک لایه دیگر بر روی سطح آهنی اجسام، شیوه‌ای کاربردی و موثر در جلوگیری از زنگ زدگی خواهد بود. با این کار، سطح آهنی جسم در معرض اکسیژن قرار نگرفته و هیچ واکنش شیمیایی اتفاق نخواهد افتاد.
البته جنس این لایه، بسیار حائز اهمیت است. در موارد زیادی افراد از یک لایه پلاستیک مقاوم و باکیفیت بر روی سطح آهنی اجسام استفاده می‌کنند. این لایه پلاستیکی از واکنش شیمیایی میان آهن و اکسیژن موجود در هوا و به طبع اکسید شدن جسم آهنی جلوگیری به عمل می‌آورد. اما چنانچه توانایی پوشش‌دهی آهن با پلاستیک را ندارید، استفاده از لایه‌ای از رنگ و یا پوشش‌های پودری همچون پلی استر و پودر اکریلیک بر روی جسم آهنی، راهکاری مناسب برای شما خواهد بود.

گالوانیزه کردن آهن

از آنجایی که خرید و استفاده از فولاد زنگ‌نزن در بازار آهن بسیار هزینه‌بر است، طبیعتا مخاطبان از شیوه‌های بهتر و ارزان‌تر برای جلوگیری از زنگ زدگی آهن استقبال می‌کنند. به خصوص اگر این شیوه، خرید و استفاده از ورق گالوانیزه باشد. اگر فردی فعال در صنایع آهن‌آلات باشید، با عمل گالوانیزه کردن آشنا خواهید بود. امروزه تولیدکنندگان بزرگ آهن‌آلات در جهان با تولید نوعی ورق گالوانیزه، امکان استفاده از لایه گالوانیزه بر روی سطح تمامی اجسام آهنی را در اختیار مشتریان خود قرار داده‌اند. 
زمانی که شما ورق گالوانیزه را بر روی یک جسم آهنی می‌کشید، در واقع عمر جسم آهنی را تا ده‌‌ها سال دیگر تمدید کرده‌اید. ورق گالوانیزه علاوه بر اینکه امکان هرگونه واکنش شیمیایی دور از انتظار را در اجسام آهنی از بین می‌برد، استحکام آهن را با فواید و خواص خود به خوبی افزایش می‌دهد. با مقایسه قیمت ورق گالوانیزه با دیگر وسیله‌های صنعتی، می‌‌توان متوجه میزان باصرفه بودن این ورق کاربردی شد.

بلویینگ آهن یا سیاهکاری

یکی دیگر از راه‌های اصولی برای برطرف کردن مشکل زنگ زدگی آهن، بلویینگ است. برخی روغن‌های خاص برای جلوگیری از خوردگی و زنگ زدن آهن تولید شده که می‌توان آن‌ها را یک گره‌گشای بسیار پرکاربرد برای این مشکل به شمار آورد. عمل بلویینگ یا سیاهکاری، با استفاده از روغن‌های ضدزنگ و ضدخوردگی انجام می‌شود. حتی در مواردی مشاهده شده که از گریس برای جلوگیری از زنگ زدگی آهن استفاده می‌کنند. 
زمانی که شما سطح جسم آهنی را سیاهکاری می‌کنید، موقتا هیچ‌ مشکلی در رابطه با زنگ زدن آهن وجود نخواهد داشت. البته بدیهی است که این مقاومت تا مدتی محدود وجود دارد و پس از اتمام این بازه زمانی مشخص، باید روغن ضدزنگ را مجددا تمدید کنید. از آنجایی که سیاهکاری آهن ظاهر چندان خوشایندی ندارد، انجام این کار در مکان‌های عمومی و جاهایی که در معرض دید عموم افراد قرار گرفته، توصیه نمی‌شود.

محافظت کاتدی

زمانی که جریان الکتریکی در جسم آهنی وجود داشته باشد، میزان زنگ زدن آن به حداقل می‌رسد. این اتفاق به دلیل وجود برخی واکنش‌های شیمیایی است و عموما افراد متخصص از آن برای جلوگیری از زنگ آهن استفاده می‌کنند. بسیاری از افراد به اشتباه تصور می‌کنند که محافظت کاتدی از آهن، خطرات جانی نیز به همراه دارد؛ در حالی که این تصور کاملا اشتباه است.
در محافظت کاتدی، مقداری بار منفی به سوی جسم موردنظر روانه می‌شود که خوردگی و زنگ زدن آهن را به حداقل می‌رساند. به عبارت دیگر، محافظت کاتدی هیچ خطر و جریان الکتریکی شدیدی نداشته و احتمال وقوع مشکل و خطرات ناگهانی در این روش وجود ندارد. بدیهی است که محافظت کاتدی، نیازمند مهارت و دانش بالایی بوده و برای استفاده از آن باید از علم و تجربه افراد مجرب در این حوزه استفاده کنید.

نگهداری و محافظت مداوم

تمامی شیوه‌هایی که پیش از این شرح داده شد، برای مواقعی مناسب هستند که شما به شکل دائمی و مستمر به جسم آهنی موردنظر دسترسی ندارید. چنانچه قادر هستید به صورت مداوم جسم آهنی موردنظرتان را بررسی و به آن رسیدگی کنید، چندان مشکلی نخواهید داشت و فقط کافی است بدانید چگونه می‌توان از زنگ زدگی آهن جلوگیری کرد تا روش‌های موثر را به کار ببندید. 
گام اول زنگ زدن کامل آهن، شروع اکسید شدن از نقطه‌ای خاص است. زمانی که قسمت کوچکی از جسم آهنی شروع به اکسید شدن می‌کند، این واکنش شیمیایی تشدید شده و در تمامی اجزای جسم آهنی پخش می‌شود. با این اتفاق است که رفته‌رفته جسم آهنی کارایی خود را از دست می‌دهد و دیگر استحکام و کاربرد سابق را نخواهد داشت. اما شما چگونه می‌توانید از این اتفاق جلوگیری کنید؟ در ادامه به این مبحث نیز خواهیم پرداخت.

زمانی که وضعیت جسم آهنی موردنظرتان را بررسی می‌کنید، همواره دقت داشته باشید که هیچ‌گونه اثری از اکسید شدن در آن مشاهده نشود. اگر حتی کوچک‌ترین علامتی از زنگ زدگی مشاهده کردید، باید سریعا بخش اکسید شده را شستشو داده و اکسید را از آهن جدا سازید. بعد از این کار توصیه می‌شود با سیاهکاری یا رنگ‌کاری جسم آهنی، مقاومت آن در برابر خوردگی و زنگ زدن را تمدید کنید. با این کار، تا مدت‌ها خبری از پوسیدگی و زنگ زدن آهن وجود نخواهد داشت.

ساخت آلیاژ برای جلوگیری از زنگ زدن

حوزه صنایع آهن و فلزات در جهان به قدری پیشرفت کرده که می‌توان شاهد تولید آلیاژها و اجسام نوظهور مختلفی در آن بود. اگر فکر می‌کنید که شرایط آب‌وهوایی محل قرارگیری جسم آهنی موردنظرتان غیرقابل پیش‌بینی بوده و شیوه‌های ذکر شده کاربرد چندانی برای جلوگیری از زنگ زدگی نخواهند داشت، در ادامه شیوه موثر دیگری به شما پیشنهاد می‌کنیم.
برخی تولیدکنندگان آهن‌آلات برای اینکه میزان خوردگی آهن و فلزات تولیدی خود را به حداقل برسانند، نوعی لایه اکسیدی خاص بر روی آن‌ها می‌کشند. این لایه اکسیدی که بر روی اکثر اجسام آلومینیومی و مسی قابل مشاهده است، می‌تواند زنگ زدن آهن را کاهش دهد و استحکام جسم آهنی را در بهترین شرایط حفظ کند.
البته توجه داشته باشید که این شیوه با کشیدن ورق گالوانیزه بر روی سطوح آهنی متفاوت است و تنها برخی نقاط مشترک در این دو روش به چشم می‌خورد. برای اینکه از زنگ زدگی آهن در فضای باز و مرطوب جلوگیری شود، نوعی آلیاژ خاص بر روی سطح آهنی قرار می‌دهند که باعث به حداقل رساندن میزان زنگ زدگی می‌شود.

کنترل میزان رطوبت محیط

راه‌های اصولی جلوگیری از زنگ زدگی آهن که تاکنون تشریح شد، برای اجسام آهنی که در فضای آزاد و محیط بیرونی قرار دارند به کار می‌روند. اما چنانچه شاهد زنگ زدن اجسام آهنی موجود در خانه یا فضاهای بسته بوده‌اید و می‌خواهید این مشکل را رفع کنید، توصیه می‌شود در وهله اول رطوبت محیط را کنترل کنید. اگر میزان رطوبت محیط کنترل شده و رطوبت چندانی در فضای بسته وجود نداشته باشد، واکنش شیمیایی زنگ زدن آهن رخ نخواهد داد و از آنجایی که کنترل اکسیژن موجود در هوا تقریبا غیرممکن است، طبیعتا کنترل رطوبت بهترین و ارزان‌ترین راه است.

جلوگیری از زنگ زدگی میلگرد

در بخش‌های قبلی، شما را با بهترین شیوه‌های اصولی برطرف کردن زنگ زدن آهن آشنا کردیم. از آنجایی که میلگرد یکی از آهن‌آلات بسیار کاربردی در حوزه ساختمان سازی است، افراد اکثرا با مشکل زنگ زدن این جسم رو‌به‌رو می‌شوند. با توجه به ابعاد و کاربرد این تولید آهنی، به کار بستن شیوه‌های ذکر شده چندان مفید نیست. با این تفاسیر، به نظر شما چگونه می‌توان از زنگ زدگی میلگرد جلوگیری کرد؟
بهترین و ساده‌ترین راه برای جلوگیری از زنگ زدن میلگرد، قرار دادن آن در داخل مقدار زیادی شن و ماسه است. زمانی که روی میلگرد مقدار زیادی شن و ماسه ریخته ‌شود، میزان زنگ زدگی این قطعه آهنی به حداقل می‌رسد و می‌توان تا مدتی از سلامت آن اطمینان خاطر داشت.

زنگ زدن آهن؛ واکنش شیمیایی عادی اما مضر!

این مطلب برای ارائه اطلاعاتی کامل از شیوه‌های اصولی جلوگیری از زنگ زدگی آهن در اختیار شما قرار گرفت. امیدواریم با مطالعه این مطلب، متوجه میزان اهمیت جلوگیری از زنگ زدن اجسام آهنی شده باشید و هرچه سریع‌تر نسبت به رفع این مشکل اقدام کنید. در صورتی که مایل به کسب اطلاعات تخصصی بیشتری از صنایع آهن ‌آلات ایران هستید، توصیه می‌شود وب سایت مجموعه بزرگ آهن آنلاین را دنبال کنید. این مجموعه با سابقه فعالیت بسیار طولانی در بازار ایران، معتمدترین منبع استعلام قیمت آهن‌آلات است.