هل يتآكل الألومنيوم؟ كيف نمنع تآكل الألومنيوم؟

الألومنيوم عنصر كيميائي يُستخدم غالبًا في الآلات عالية التقنية نظرًا لخصائصه الاستثنائية. قد تشمل هذه الخصائص خفة وزنه، ومقاومته للتآكل، وقدرته على التوصيل الكهربائي. ويُستخدم غالبًا في نوافذ غرف المعيشة نظرًا لخفة وزنه ومتانته العالية. وهو أيضًا أكثر العناصر أو المعادن شيوعًا على الأرض.

في هذا الدليل، سنتعلم كيفية تآكل الألومنيوم وسبل الوقاية منه. ستتضح لنا خصائصه المختلفة والعديد من المفاهيم الخاطئة بعد قراءة هذا الدليل. هيا بنا نبدأ!

هل الألومنيوم يتآكل؟

الألومنيوم الألومنيوم معدن قوي، ويفتقر إلى الحديد، مما يجعله أكثر مقاومة للتآكل. ومع ذلك، هناك احتمال أن يتآكل الألومنيوم إذا وُضع في بيئات معينة لفترات طويلة.

لماذا يتآكل الألومنيوم؟

لا يتآكل الألومنيوم من تلقاء نفسه، بل إن التفاعلات الكيميائية بين المعدن والبيئة تُسهّل عملية التآكل.

ومع ذلك، فإنه يتمتع بالقوة ضد التآكل إذا تم حفظه في بيئة خاضعة للرقابة لأنه يشكل طبقة أكسيد على سطحه، مما يساعد على حماية المعدن الداخلي.

كيف يبدو الألومنيوم المتآكل؟

يُشكّل الألومنيوم مسحوقًا رماديًا مائلًا للبياض على سطحه عند تآكله. إلا أن هذا المسحوق لا ينتشر بالتساوي على السطح.

أحيانًا، يحدث تغير في اللون عند تلامس الألومنيوم مع عناصر أخرى، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو الحديد. وغالبًا ما يُلاحظ تغير اللون عند نقطة التلامس.

هل يتآكل الألومنيوم في هذه البيئة؟

تعتبر البيئة المحيطة من أهم العوامل التي قد تسبب تآكل الألومنيوم. دعونا تحقق منهم عن كثب ومعرفة مدى خطورتها ضد الألومنيوم.

هواء

• الهواء آمن جدًا للألمنيوم، حيث تساعد طبقة الأكسيد المعدن على حماية نفسه من التآكل. عندما هناك رطوبة في البيئة، عليك أن تكون حذرا قليلا.

أنواع المياه

• مياه نقية: الماء النقي لا يضرّ كثيرًا بالألمنيوم، لذا فإن خطر التآكل منخفض جدًا. تُشكّل طبقة الأكسيد المُتشكّلة حديثًا حاجزًا ضد الماء النقي.
• مياه الصنبور: مياه الصنبور مليئة بالمواد التي قد تسبب التآكل، مثل المواد الصخرية والأملاح والشوائب. ومع ذلك، تتراوح نسبة المخاطر بين المنخفضة والمتوسطة.
• الجليد: يتكون الجليد من الماء، لذا فإن نوع الماء المستخدم في تكوينه مهم. إذا كان مصنوعًا من ماء نقي، فقد لا يُسبب تآكلًا قاتلًا.
• المياه العذبة: يتم إنتاج المياه العذبة بتركيزات منخفضة من المعادن، وبالتالي فإن خطر التآكل منخفض.

تحت الأرض (التربة) / أسمنت

• تُشكّل التربة الجوفية مخاطر تتراوح بين المتوسطة والكبيرة للألمنيوم، وذلك حسب طبيعتها. فإذا كانت التربة حمضية، فقد تُشكّل خطرًا أكبر لتآكل الألومنيوم. لذا، فإن طبيعة التربة تُعدّ عاملًا مهمًا.
• الخرسانة تحتوي على كمية أكبر من هيدروكسيد الكالسيوم، ما يزيد من احتمالية التآكل. قد تُسبب إضافات الخرسانة وقلوية المواد الموجودة فيها تآكل الألومنيوم.

بيئة مالحة

• المياه المالحة: تحتوي المياه المالحة على نسب أعلى من كلوريد الصوديوم (NaCl) والمعادن المالحة الأخرى، مما يزيد من خطر تآكل الألومنيوم.
• مياه البحر: مرة أخرى، مياه البحر مليئة بالشوائب والأملاح، لذا تزداد نسبة المخاطر عندما يتلامس الألومنيوم مع مياه البحر.
• ملح: الملح بحد ذاته لا يُسبب تآكل الألومنيوم. ومع ذلك، يبدأ تآكل الألومنيوم تدريجيًا عند ملامسته للرطوبة.
• ملح الطريق وملح الصخور: تزيد شرائح الطريق وملح الصخور من فرص تآكل الألومنيوم لأنها تحتوي على نسب أعلى من كلوريد الصوديوم وكلوريد الكالسيوم وكلوريد المغنيسيوم.

حمضي بيئة & قلوي بيئة

• الخل وحمض الخليك:يحتوي الخل على حمض الأسيتيك 5-10%، غالبًا يعتبر حمض خفيف. ومع ذلك، فإن التعرض لفترة أطول قد يخترق طبقة الأكسيد ويضر بالألمنيوم.
• حمض الكربونيك: حمض الكربونيك هو حمض ضعيف ولا تآكل الألومنيوم كثير. ومع ذلك، فإن التعرض الطويل قد يسبب تآكلًا خفيفًا.
• حمض الكبريتيك: إنه حمضٌ قويٌّ وضارٌّ، ويُمكن أن يُسبب تآكل الألومنيوم بسرعة. لذا، فإنّ عامل الخطر قائم.
• الكحول أو الإيثانول: الكحولات التي قد تحتوي على الإيثانول ليست مسببة للتآكل على الاطلاقلا تحدث تفاعلات كيميائية بين الألومنيوم والكحول، وبالتالي فإن احتمالات التآكل معدومة.
• كبريتيد الهيدروجين: كبريتيد الهيدروجين ليس مادةً تآكليةً بحد ذاته. ومع ذلك، عند تفاعله مع الرطوبة، قد يُسبب تلطيخًا للمعدن.
• الكحول الأيزوبروبيل: باعتباره مذيب عضوي قطبي ضعيف، يتفاعل مع الألومنيوم في سبيكة الألومنيوم لتكوين الألومينان، مما يؤدي إلى تآكل الألومنيوم.
• الأمونيا: هناك انخفاض مخاطر التآكل عندما يكون في حالة غازية. ومع ذلك، قد تُسبب الرطوبة تآكلًا خفيفًا.

هل هذه المعادن والعناصر تسبب تآكل الألومنيوم؟

• النحاس: فهو مادة تآكلية بسبب خصائص النحاس التي يحتوي عليها.
• نحاس: نعم، النحاس يسبب تآكل الألومنيوم.
• فُولاَذ:نعم، يحدث التآكل الجلفاني في وجود الرطوبة.
• السيليكون: لا يمتلك السيليكون الخصائص اللازمة لأكسدة الألومنيوم.
• التيتانيوم: لا يتسبب التيتانيوم في تآكل الألومنيوم لأن كلا المعدنين ينتميان إلى نفس العائلة ولهما خصائص مماثلة.
• الزنك: نعم
• الجاليوم: نعم
• الكلور: نعم، الكلور يسبب تآكل الألومنيوم.

هل يتآكل الألومنيوم مع التشطيبات؟  

قد تساعدك أنواع التشطيبات المختلفة أيضًا على حماية المعدن. قد تشمل هذه التشطيبات مواد طلاء مقاومة للرطوبة والهواء، وهي مقاومة للتآكل. يُعدّ الطلاء بالمسحوق والأكسدة الأنودية أكثر أنواع التشطيبات السطحية شيوعًا لمنع تآكل الألومنيوم.

• ال يتم تطبيق الطلاء المسحوق بالتساوي على سطح الألومنيوم، أيّ يخلق حاجزًا بين الألومنيوم وعوامل معينة يحب الرطوبة والأملاح.
• الأكسدة هي طريقة تشطيب فعالة للغاية التي تستخدم للحفاظ على الألومنيوم. في هذه العملية، يتم إزالة السطح الخارجي لـ ال يتحول الألومنيوم أو أي معدن آخر إلى سطح أكسيد معدني. هذا السطح أكثر مقاومة للتآكل.

مع ذلك، لا يزال خطر تآكل الألومنيوم قائمًا بعد التشطيب. لذا، يجب مراعاة عوامل معينة، منها نوع التشطيب، وكمية الرطوبة، والمواد المستخدمة فيه.

هل سبائك الألومنيوم تتآكل؟  

تتمتع سبائك الألومنيوم بمقاومة أكبر من الألومنيوم النقي نفسه. ويعتمد تآكل سبائك الألومنيوم على عوامل معينة، منها تركيب السبيكة، والطبقة الواقية، والبيئة.

لقد كان لديه تمت ملاحظته أن سبائك النحاس والزنك تتآكل بسرعة أكبر من سبائك المغنيسيوم أو السيليكون. وهنا عدد قليل منها من عائلات سبائك الألومنيوم التي تحتوي على مقاومات مختلفة للتآكل.

• سلسلة 2xxx:تتكون هذه السلسلة من سبائك الألومنيوم والنحاس أيّ يصنع مما يجعلهم أكثر عرضة للتآكل. يؤدي توفر النحاس إلى حدوث خلل ويساعد في عملية التآكل. 
• سلسلة 3xxxهذه سبائك ألومنيوم ومنغنيز. هذه السبائك ليست بقوة غيرها، لكنها تتمتع بمقاومة أفضل للتآكل من سبائك 2xxx.
• سلسلة 5xxx: تتكون هذه السلسلة من سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم. يساعد محتوى المغنيسيوم في هذه السبائك على مقاومة التآكل. تشتهر سبائك 5xxx بمقاومتها الممتازة للتآكل في البيئات البحرية.
• سلسلة 6xxx:تتكون هذه العائلة من الألومنيوم والمغنيسيوم والسيليكون وهي مقاومة جيدة للتآكل. 
• سلسلة 7xxx: تتكون هذه السلسلة من سبائك الألومنيوم والزنك. هذه السبائك ليست مقاومة مثل السبائك الأخرى بسبب محتواها من الزنك الذي - التي يدعم التآكل.

ما هو الوقت الذي يحتاجه الألومنيوم للتآكل؟

ال فترة زمنية يختلف زمن التآكل باختلاف جودة الألومنيوم أو سبائكه. كما تُحدد البيئات والظروف الأخرى زمن التآكل.

التآكل النقطي أسرع من التآكل المنتظم. كما تُنظّم الطلاءات الواقية مدة التآكل. يمنع الألومنيوم المؤكسد التآكل لسنوات.

صدأ الألومنيوم مقابل تآكل الألومنيوم

الألومنيوم لا يصدأ، لكنه يتآكلالصدأ هو ما يُلاحظ غالبًا مع الحديد أو سبائكه. يتكون الصدأ عند بدء عملية أكسدة الحديد. يُسرّع وجود الرطوبة أو المعادن عملية الصدأ. غالبًا ما يكون لونه بنيًا فاتحًا إلى محمر. بالألوان.

يتآكل الألومنيوم، لكن هذا التآكل يختلف عن الصدأ. تحميه طبقة الأكسيد على سطح الألومنيوم لفترات أطول، إلا إذا تأثر بعوامل معينة كالبيئة والرطوبة والأمطار الحمضية وغيرها.

كيفية منع تآكل الألومنيوم؟

يعد منع تآكل الألومنيوم أمرًا حيويًا، وقد تم استخدام العديد من التقنيات والاستراتيجيات لمنعه. دعونا تحقق منهم!

الطلاءات الواقية

• طلاء المسحوق: يتم تطبيق الطلاء المسحوق على السطح الألومنيوم. طلاء المسحوق يتم استخدامه على نطاق صناعي لحماية المواد والمعدات المصنوعة من الألومنيوم.
• الأكسدة: الأكسدة هي عملية تستخدم لحماية الألومنيوم عن طريق تحويله سطح المعدن إلى سطح أكسيد معدني، مما يقلل من فرص التآكل لفترات أطول.
• تلوين: يساعد الطلاء أيضًا في تقليل تآكل الألومنيوم، إذ يعمل كحاجز بين المعادن والعناصر المسببة للتآكل.
• طبقة شفافة: عندما نضع طبقة واقية شفافة على المعدن، يُقال إنها المادة المطلية. عملية الطلاء قد لا يكون مفيدًا مثل غيره، لكنه قد يوفر بضعة أشهر من الأمان.
• الطلاء الكهربائي: يُستخدم الطلاء الكهربائي غالبًا لتحسين المظهر الزخرفي للمادة، ولكنه قد يساعد الألومنيوم على مقاومة التآكل. تُوضع طبقة من النيكل أو الكروم على سطح الألومنيوم بهذه الطريقة.

الألومنيوم البحري

نحن عادة نطلق على سبيكة 5xxx الألومنيوم البحريمثل سبيكة 5052 وسبائك 5083. سبيكة 5xxx هي مكونة من الألومنيوم والمغنيسيوم. تساعد خصائص المقاومة العالية لهذه المادة على حماية الألومنيوم من المياه المالحة. مقاومة التآكل لهذه السبيكة مذهلة، وهي مناسبة حتى للبيئات البحرية. وهذا ما يجعلها السبيكة الأنسب لبناء السفن والغواصات.

مثبطات التآكل

مثبطات التآكل ضرورية أيضًا للحفاظ على الألومنيوم لفترات أطول. في هذه العملية، تُوضع طبقة واقية على المعادن أو تُغيّر البيئة لتحييد العوامل المؤكسدة. حاضر في الهواء.

تقليل الاتصال مع العناصر غير المتشابهة

عند فصل الألومنيوم عن العناصر غير المتشابهة، تقل احتمالية تآكله. نقطة التلامس تُكسر طبقة الأكسيد الطبيعية للألومنيوم، ويبدأ بالتلف. لذا، احرص دائمًا على حفظ الألومنيوم بشكل منفصل.

بيئة خاضعة للرقابة

حافظ على المنطقة مغلقة حتى أن هناك لا توجد ملوثات أو رطوبة حول المعدن. حافظ على نظافة المنطقة أو المعدن، وتجنب استخدام المواد الصلبة أثناء إزالة الأوساخ منه. يُفضل تغطية الألومنيوم بمادة عازلة.

مواد مانعة للتسرب

المواد المانعة للتسرب مثل المطاط والسدادة معتادون على حماية فتحات المعادن. الفتحات هي أكثر المناطق عرضة للتآكل. أغلق هذه المناطق بإحكام. يحمي الألومنيوم من التآكل. هذه الطريقة مفيدة لفترات أقصر فترات زمنية.

هؤلاء كان بعض الطرق المستخدمة للحفاظ على الألومنيوم من التآكل. هناك طرق تقليدية أخرى مثل تغطية المعادن بالورق نكون مفيدة أيضاً.

خلاصة القول

الألومنيوم هو أحد أكثر وجد المعادن في قشرة الأرض، وله مزايا عديدة. ورغم صلابته، إلا أنه يتآكل بكثرة في بيئات مختلفة. يعرض هذا الدليل أسباب تآكل الألومنيوم والإجراءات الوقائية اللازمة. ضع في اعتبارك.