รูปที่ 1 วัฎจักรของการกัดกร่อนของโลหะ
การกัดกร่อน คือ ปฏิกิริยาออกซิเดชั่น (Oxidation reaction) ของโลหะซึ่งเป็นปฏิกิริยาให้อิเล็กตรอน โดยที่โลหะประกอบด้วยอะตอมโลหะเกาะเกี่ยวกันตลอดเนื้อโลหะด้วยพันธะโลหะซึ่งเป็นพันธะโควาเลนท์ ที่มีคู่อิเล็กตรอนที่พันธะเป็นชนิดไม่ประจำ โลหะจึงมีอิเล็กตรอนที่เคลื่อนย้ายได้ ที่ยึดเหนี่ยวทั้งหมดเข้า ด้วยกัน โลหะจึงมีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้า เมื่อโลหะเกิดการกัดกร่อน อิเล็กตรอนที่พันธะจะหลุดออก ทำให้อะตอมโลหะเปลี่ยนเป็น อิออนโลหะประจุบวก
การกัดกร่อนเกือบทุกประเภท ยกเว้นการกัดกร่อนของโลหะที่อุณหภูมิสูงบางประเภทเกิดจากปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้า โดยเมื่อมีการให้และรับอิเล็กตรอนครบเซลเคมีไฟฟ้าที่เรียกว่า เซลการกัดกร่อน (corrosion cell) ดังภาพจำลองในรูปที่ 2 โลหะที่ให้หรือเสียอิเล็กตรอนเป็นขั้วแอโนด (anode) กล่าวคือ จะเกิดการกัดกร่อนขึ้น อิเล็กตรอนเดินทางไปตามเนื้อโลหะ สิ่งแวดล้อมหรือชิ้นส่วนที่รับอิเล็กตรอนเป็นขั้วคาโธด (cathode) และความชื้นหรือสารละลายที่ผิวโลหะเป็นอิเลคโตรไลท์ (electrolyte) ให้อิออนเดินทางให้ครบเซล กล่าวคือ ต้องมีครบ 4 องค์ประกอบ ได้แก่
1.วัสดุหรือขั้วที่เสียอิเล็กตรอน เรียก อาโนด
2.วัสดุหรือขั้วที่รับอิเล็กตรอน เรียก คาโธด
3.สารละลายอิเล็กโตรไลท์
4.ทางเดินของอิเล็กตรอน (Electron Path)
รูปที่ 2 องค์ประกอบทั้ง 4 เพื่อให้ครบเซลการกัดกร่อน
ดังนั้น การกัดกร่อนจึงสามารถเกิดขึ้นได้ทั่วไป อาจกล่าวได้ว่า โลหะเกือบทุกชนิดเกิดการกัดกร่อนได้เสมอ ต่างกันที่ความยากง่ายของการเกิดการกัดกร่อน และอัตราการกัดกร่อนเร็ว-ช้า สาเหตุของการเกิดการกัดกร่อนจึงมาจากทั้งโลหะและสิ่งแวดล้อมซึ่งมากมายหลายรูปแบบดังแสดงในรูปที่ 3
รูปที่ 3 ภาพจำลองแสดงรูปแบบของการกัดกร่อนประเภทต่างๆ
โอกาสหน้าผมจะนำเสนอรูปแบบการกัดกร่อนประเภทต่างๆ มาให้ทุกท่านได้แลกเปลี่ยนความรู้กัน
อย่าลืมติดตามนะครับ............
อาจารย์ค่ะ ทำไมที่อุณหภูมิสูงจึงเกิด sulfidation corrosion ทำไมเกิดที่อุณหภูมิต่ำไม่ได้คะ
ตอบลบ