تآكل المعادن<br />م.م. بان علي حسن<br />التآكل عملية طبيعية تتسبَّب في تلف باهظ التكلفة للعديد من الأشياء التي يصنعها الناس.<br />قد يكون التآكل لطيفًا وجميلًا أيضًا، مثل اللون الأخضر لتمثال الحرية (الذي كان لونه نحاسيًّا في الأصل(. <br /> و يمكن أن يُسبِّب التآكل تلفًا طفيفًا، مثل الصدأ على سكِّين ما.<br /><br /><br /><br />أو يمكن أن يكون التآكل مدمِّرًا. في عام 1967، انهار الجسر الفضي الموجود فوق نهر أوهايو (أوهايو، الولايات المتحدة الأمريكية). فقد أدَّى مزيج من الإجهاد والتآكل إلى إضعاف جزء من الجسر كان كافيًا لانهياره تحت تأثير حمولات حركة المرور. وقد تُوفِّي جراء ذلك 46 شخصًا.<br /><br />بشكلٍ لا يصدق، يُستخدم 25% تقريبًا من إنتاج الحديد كل سنة لتعويض كميات الحديد المفقودة نتيجة التآكل.<br />قبل أن نتناول آثار التآكل بمزيد من التفصيل، علينا أن نفهم ما هو التآكل.<br />التآكل عملية يمر بها العديد من المعادن بمرور الزمن؛ حيث تتحوَّل من معدن إلى مركب معدني. عادةً ما نسمع كلمة «تآكل المعادن» عندما تكون العملية بطيئة؛ أي تحدُث بشكلٍ طبيعي، وتحدُث لجسم صلب مصنوع من معدن. يُصبح الجزء المعدني أضعف عندما يتآكل؛ ولن تبقى المساحات المتآكلة ملتصقة بعضها ببعض بقوة كما هي الحال في المعدن، ويمكن أن ينفصل بعضها عن بعض تمامًا. ولهذا السبب، عادةً ما يُنظَر إلى التآكل على أنه شيء سيئ.<br /><br /><br /><br />تعريف: تآكل المعادن<br />تآكل المعادن عملية متلِفة غير قابلة للانعكاس؛ حيث يتفاعل معدن ما مع مواد أخرى لتكوين مركبات أكثر استقرارًا.<br />معظم المعادن النقية نشطٌ بما يكفي لتكوين مركبات أكثر استقرارًا مع المواد الشائعة. والمواد الشائعة التي غالبًا ما تُسبِّب التآكل أو الصدأ هي الأكسجين والماء.<br />تفاعل: الفلز مع الأكسجين<br />ﻓﻠﺰ+ أﻛﺴﺠﻴﻦ ←أﻛﺴﻴﺪاﻟﻔﻠﺰ<br />تفاعل: الفلز مع الأكسجين والماء<br />ﻓﻠﺰ+ أﻛﺴﺠﻴﻦ+ ﻣﺎء ←ﻫﻴﺪروﻛﺴﻴﺪاﻟﻔﻠﺰ<br />يبدأ التآكل على سطح الجزء المعدني، ويمكن أن يصبح أعمق بمرور الزمن.<br /><br /><br />الحديد هو المعدن الأكثر شيوعًا في الآلات والمنتجات التجارية. وفي وجود الأكسجين والماء، تصدأ القطعة الصلبة من الحديد النقي بسرعة كبيرة. الصُّلب عبارة عن سبائك تتكوَّن من الحديد مع عناصر أخرى، والكربون هو العنصر الأكثر شيوعًا. بشكلٍ عام، يصدأ الحديد الموجود في الصُّلب ببطء، ويُسمَّى بعض الأنواع الخاصة من الصُّلب «مقاوم الصدأ» إذا كان يصدأ ببطء شديد، أو لا يصدأ على الإطلاق. يتكوَّن الصُّلب المقاوم للصدأ الشائع من سبائك من الحديد والكروم، وغالبًا ما يحتوي على بعض الكربون والنيكل.<br />عندما يتفاعل بعض المعادن والسبائك المعدنية مع الأكسجين والماء، فإن المركبات التي تتكوَّن تنفصل عن السطح وتتقشَّر، وهو ما يؤدي إلى إعادة تعرية المعدن. وتستمر الطبقات في التفاعل وتتقشَّر حتى تتآكل قطعة المعدن بأكملها .<br />لكن بعض المعادن والسبائك يُكوِّن طبقة تخميل؛ وهذه الطبقة من مركب المعدن لا تتقشَّر، ولكنها تلتصق جيدًا بسطح المعدن ولا تتشقَّق. تمنع طبقة التخميل هذه وصول الأكسجين والماء إلى بقية المعدن أو تبطِّئه. وما دامت طبقة التخميل لم تُخدَش أو تتشقَّق أو تنفصل، فإن المعدن الموجود تحتها سيتآكل بشكل أبطأ بكثير ممَّا يتآكل به في عدم وجودها.<br />