آیا روی زنگ می زند?

روی به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی به طور گسترده در صنایع مورد استفاده قرار می گیرد, آن را به یک ماده محبوب برای پوشش تبدیل می کند, آلیاژها, و کاربردهای صنعتی.

اما یک سوال رایج اغلب مطرح می شود: آیا روی زنگ می زند؟? برای پاسخ به این, ما باید خواص روی را بررسی کنیم, علم پشت زنگ, و مقاومت در برابر خوردگی منحصر به فرد این فلز همه کاره.

بیایید نگاهی دقیق‌تر به رفتار روی در مواجهه با شرایط مختلف محیطی و نحوه مقایسه آن با زنگ‌زدگی سنتی بیندازیم..

1. روی چیست؟?

روی فلزی به رنگ آبی مایل به سفید با نماد شیمیایی است روی. در پوسته زمین فراوان است و هزاران سال است که مورد استفاده قرار گرفته است, به ویژه برای گالوانیزه کردن فولاد و سایر فلزات.

روی به دلیل دوام و توانایی آن در مقاومت در برابر خوردگی بسیار ارزشمند است.

این یک ماده کلیدی در صنایعی مانند ساخت و ساز است, خودرو, هوافضا, و الکترونیک, جایی که مقاومت در برابر خوردگی حیاتی است.

خواص کلیدی روی:

• نقطه ذوب: 419.5درجه سانتی گراد (787.1درجه فارنهایت)
• تراکم: 7.13 g/cm³
• مقاومت در برابر خوردگی: در برابر خوردگی بسیار مقاوم است, به ویژه در محیط های جوی و دریایی
• فعالیت الکتروشیمیایی: از نظر الکتروشیمیایی فعال تر از آهن است, که آن را برای گالوانیزه کردن فولاد ایده آل می کند

زیرا روی به طور طبیعی هنگام قرار گرفتن در معرض هوا یک لایه محافظ تشکیل می دهد, معمولا در استفاده می شود گالوانیزه کردن, جایی که فولاد را می پوشاند تا از زنگ زدگی محافظت کند.

این لایه محافظ نقش بسزایی در جلوگیری از خوردگی بیشتر و افزایش طول عمر مواد دارد.

2. رست چیست?

زنگ زدگی نوعی خوردگی است که به طور خاص بر آهن و آلیاژهای آن تأثیر می گذارد.

زمانی اتفاق می افتد که آهن با اکسیژن و آب واکنش می دهد, تشکیل اکسید آهن (Fe2O3), یک ماده قهوه ای مایل به قرمز که معمولاً به عنوان زنگ شناخته می شود.

این فرآیند زنگ زدگی را می توان به چندین واکنش شیمیایی تجزیه کرد:

• مرحله 1: آهن در حضور آب با اکسیژن واکنش می دهد.
• مرحله 2: این واکنش باعث تولید هیدروکسید آهن می شود (Fe(اوه)₂).
• مرحله 3: هیدروکسید آهن بیشتر با اکسیژن واکنش داده و اکسید آهن را تشکیل می دهد (زنگ زدگی).

نتیجه شکننده است, مواد پوسته پوسته ای که فلز را ضعیف می کند, اجازه می دهد زنگ پخش شود و به مواد پایه آسیب برساند.

بر خلاف روی, زنگ هیچ محافظتی ارائه نمی دهد; در طول زمان باعث تخریب تدریجی می شود.

شیمی زنگ زدگی:

3. آیا روی زنگ می زند?

پاسخ کوتاه: روی به معنای سنتی زنگ نمی‌زند. بر خلاف آهن, که اکسید آهن را تشکیل می دهد (زنگ زدگی), روی هنگامی که در معرض اکسیژن و رطوبت قرار می گیرد، یک لایه اکسید یا کربنات محافظ تشکیل می دهد.

این لایه از خوردگی بیشتر جلوگیری می کند, به عنوان یک مانع بین روی و محیط خارجی عمل می کند.

روی چگونه لایه محافظ خود را تشکیل می دهد:

هنگامی که روی با اکسیژن واکنش می دهد, تشکیل می دهد اکسید روی (ZnO). با گذشت زمان, در حضور دی اکسید کربن, اکسید روی می تواند برای تشکیل واکنش نشان دهد کربنات روی (ZnCO3).

هر دو این ترکیبات یک نازک را تشکیل می دهند, پوشش محافظ روی سطح روی, جلوگیری از خوردگی بیشتر آن.

نکات کلیدی:

• اکسید روی و کربنات روی یک سپر محافظ ایجاد کنید.
• این ترکیبات از قرار گرفتن روی تازه در معرض اکسیژن و رطوبت جلوگیری می کند, توقف فرآیند خوردگی.
• به همین دلیل است که روی اغلب برای کاربردهای فضای باز مانند سقف استفاده می شود, قطعات خودرو, و ماشین آلات صنعتی.

4. خوردگی روی در مقابل. زنگ زدگی

اگرچه روی به معنای معمولی آن زنگ نمی‌زند, آن را می تواند خورده شود تحت شرایط خاص. تمایز بین انواع خوردگی که می تواند روی و آهن را تحت تأثیر قرار دهد، مهم است:

انواع خوردگی:

1. زنگ سفید (زینک هیدروکسید): هنگامی که روی در معرض رطوبت قرار می گیرد, به خصوص در محیط های با رطوبت بالا, می تواند سفید را تشکیل دهد, ماده پودری معروف به زنگ سفید.
   این است هیدروکسید روی (روی(اوه)₂), که در درجه اول در مرطوب یا شرایط قلیایی.
   زنگ سفید کمتر از زنگ آهن مخرب است, و تشکیل آن را می توان با درمان های سطحی مناسب به حداقل رساند.

1. زنگ قرمز (اکسید آهن): زنگ آهن, از سوی دیگر, پوسته پوسته شدن را تشکیل می دهد, پوشش شکننده ای که به تخریب فلز ادامه می دهد, اغلب منجر به شکست ساختاری می شود.

مقایسه مقاومت در برابر خوردگی:

5. چگونه روی از زنگ زدگی در فولاد جلوگیری می کند: نقش گالوانیزه کردن

توانایی روی برای جلوگیری از زنگ زدگی معروف ترین از طریق نشان داده شده است گالوانیزه کردن.
این فرآیند شامل اعمال یک لایه نازک روی به فولاد یا آهن است, محافظت فداکارانه ای برای فلز در برابر خوردگی فراهم می کند.
روی به عنوان یک مانع در برابر رطوبت و اکسیژن عمل می کند, اما مهمتر, آن را خود را قربانی می کند برای محافظت از فولاد زیر.
اگر لایه روی آسیب ببیند, فولاد در معرض همچنان محافظت می شود زیرا روی قبل از فولاد خورده می شود.

فرآیند گالوانیزه کردن:

1. گالوانیزه گرم: فولاد در روی مذاب فرو می رود, ایجاد یک پیوند قوی بین دو ماده.
2. آبکاری: روی از طریق وسایل الکتروشیمیایی اعمال می شود, تشکیل یک نازک, لایه یکنواخت روی سطح فولادی.

مزایای گالوانیزه کردن:

• حفاظت فداکاری: روی ترجیحاً خورده می شود, محافظت از فولاد.
• طول عمر بیشتر: اجزای فولادی به میزان قابل توجهی دوام بیشتری دارند, کاهش هزینه های نگهداری.
• ماندگاری: محصولات گالوانیزه می توانند ماندگاری داشته باشند 30-50 سال یا بیشتر, بسته به شرایط محیطی.

محافظ فولاد گالوانیزه:

6. روی و عوامل محیطی: چه چیزی بر طول عمر آن تأثیر می گذارد?

در حالی که روی در برابر خوردگی بسیار مقاوم است, طول عمر آن می تواند تحت تأثیر عوامل محیطی مانند رطوبت, آب شور, و آلاینده ها.

بیایید عوامل کلیدی را بررسی کنیم که می توانند بر دوام روی در شرایط مختلف تأثیر بگذارند:

• آب شور: محیط های ساحلی یا مناطقی که در معرض کلرید زیاد قرار دارند می توانند تشکیل زنگ سفید را تسریع کنند, به خصوص در بدون پوشش روی یا سطوح گالوانیزه آسیب دیده.
• محیط های اسیدی: شرایط بسیار اسیدی (مانند کارخانه های شیمیایی یا باران اسیدی) می تواند لایه محافظ روی را سریعتر تجزیه کند.
• آلودگی: آلودگی های صنعتی, از جمله دی اکسید گوگرد و اکسیدهای نیتروژن, می تواند به تخریب پوشش های روی کمک کند.

محافظت از روی در محیط های سخت: برای اطمینان از طول عمر روی در محیط های چالش برانگیز, پوشش های محافظ اضافی, مانند رنگ کردن یا درزگیرها, اغلب روی سطوح گالوانیزه اعمال می شود.

این لایه اضافی از روی در برابر قرار گرفتن در معرض محیط محافظت می کند و طول عمر آن را افزایش می دهد.

7. نتیجه گیری

در نتیجه, روی به معنای سنتی زنگ نمی‌زند, اما در شرایط خاصی می تواند از طریق تشکیل زنگ سفید دچار خوردگی شود.

مقاومت قابل توجه روی در برابر زنگ زدگی و خوردگی یکی از دلایلی است که بسیار ارزشمند است., به خصوص در فرآیند گالوانیزه کردن, جایی که از فولاد و سایر فلزات در برابر زنگ زدگی محافظت می کند.

توانایی روی برای تشکیل یک لایه محافظ اکسید یا کربنات، دوام آن را برای طیف وسیعی از کاربردها تضمین می کند., از ساخت و ساز تا قطعات خودرو.

در حالی که طول عمر روی معمولاً چشمگیر است, در نظر گرفتن شرایط محیطی هنگام تعیین مناسب بودن آن برای کاربردهای خاص ضروری است.

با مراقبت و درمان مناسب, روی می تواند به محافظت استثنایی ادامه دهد, تضمین طول عمر محصولات و ساختارها در صنایع مختلف.