Ce diaporama a bien été signalé.
Le téléchargement de votre SlideShare est en cours. ×

CATHODIC PROTECTION LEC ((1)).pdf

Publicité
Publicité
Publicité
Publicité
Publicité
Publicité
Publicité
Publicité
Publicité
Publicité
Publicité
Publicité
Chargement dans…3
×

Consultez-les par la suite

1 sur 68 Publicité

CATHODIC PROTECTION LEC ((1)).pdf

Télécharger pour lire hors ligne

الحماية الكاثودية للمبتدئين - المحاضرة الاولى - ونشرح فيها انواع التآكل الكهرو كيمائي - شرح مبسط - الكتب المقتبس منها المحاضرة كاتب هندسة التآكل للدكتور مسعود بغنى - وكتاب التآكل للدكتورمحمد باقر - وكتاب التآكل للدكتور كاظم الموسوي إضافة إلى بعض المراجع الاجنبية منها كتب هيئة NACE .
اعد المحاضرة مهندس محمد حسن دعدوره
Eng. Mohamed Hassan Dadoura

الحماية الكاثودية للمبتدئين - المحاضرة الاولى - ونشرح فيها انواع التآكل الكهرو كيمائي - شرح مبسط - الكتب المقتبس منها المحاضرة كاتب هندسة التآكل للدكتور مسعود بغنى - وكتاب التآكل للدكتورمحمد باقر - وكتاب التآكل للدكتور كاظم الموسوي إضافة إلى بعض المراجع الاجنبية منها كتب هيئة NACE .
اعد المحاضرة مهندس محمد حسن دعدوره
Eng. Mohamed Hassan Dadoura

Publicité
Publicité

Plus De Contenu Connexe

Plus récents (20)

Publicité

CATHODIC PROTECTION LEC ((1)).pdf

  1. 1. ‫ـة‬‫م‬‫ـد‬‫ق‬‫ـ‬‫م‬ • ‫بداية‬ : ‫أحمد‬ ‫هللا‬ ‫أن‬ ‫وفقنا‬ ‫لكتابة‬ ‫هذه‬ ‫المحاضرات‬ ‫المبسطة‬ ‫في‬ ‫علم‬ ‫الحماية‬ ‫الكاثودية‬ ‫آملين‬ ‫من‬ ‫هللا‬ ‫أن‬ ‫يكون‬ ‫علم‬ ‫ينتفع‬ ‫به‬ ‫لكل‬ ‫المهتمين‬ ‫بهذا‬ ‫التخصص‬ ‫وغيرهم‬ ‫من‬ ‫محبي‬ ‫العلم‬ ‫و‬ ‫االطالع‬ ‫وأسال‬ ‫هللا‬ ‫أ‬ ‫ن‬ ‫يجزي‬ ‫خيرا‬ ‫كل‬ ‫من‬ ‫استفدنا‬ ‫من‬ ‫علمه‬ ‫سواء‬ ‫بالتعلم‬ ‫أو‬ ‫االقتباس‬ ‫في‬ ‫هذه‬ ‫المجموعة‬ ‫من‬ ‫المحاضرات‬ . • ‫ثانيا‬ : ‫اعتمدت‬ ‫هذه‬ ‫المحاضرات‬ ‫علي‬ ‫المواصفات‬ ‫القياسية‬ ‫الدولية‬ : ISO , NACE , API and DNVR . • ‫ثالثا‬ : ‫أ‬ ‫تقدم‬ ‫بخالص‬ ‫الشكر‬ ‫لشركة‬ MCS Oil ‫و‬ ‫شركة‬ EMC ‫وزمالء‬ ‫العمل‬ ‫في‬ ‫مجال‬ ‫الحماية‬ ‫الكاثودية‬ ‫وحماية‬ ‫األصول‬ ‫لما‬ ‫قدموه‬ ‫من‬ ‫تشجيع‬ ‫وإضافة‬ ‫لبعض‬ ‫المعلومات‬ ‫التي‬ ‫أثرت‬ ‫هذا‬ ‫العمل‬ . • ‫رابعا‬ : ‫هذه‬ ‫المحاضرات‬ ‫صدقة‬ ‫جارية‬ ‫عني‬ ‫و‬ ‫عن‬ ‫آل‬ ‫بيتي‬ ‫وجميع‬ ‫من‬ ‫علموني‬ ‫سواء‬ ‫أكانوا‬ ‫أساتذة‬ ، ‫زمال‬ ‫ء‬ ‫عمل‬ ، ‫أصدقاء‬ ، ‫وجميع‬ ‫من‬ ‫استفدت‬ ‫من‬ ‫علمهم‬ ‫او‬ ‫نقلت‬ ‫العلم‬ ‫عنهم‬ ‫في‬ ‫هذا‬ ‫المجال‬ ‫أو‬ ‫غيره‬ . ‫م‬ / ‫دعدوره‬‫حسن‬‫حممد‬
  2. 2. ‫األولـي‬ ‫المـحـاضـرة‬ ‫ـتآكل‬‫ل‬‫ا‬ ‫علم‬ ‫أساسيات‬ ( ‫ي‬ ‫الكهروكيميائ‬ ‫و‬ ‫ي‬ ‫الكيميائ‬ ‫التآكل‬ )
  3. 3. • ‫التآكل‬ ‫تعريف‬ - ‫التآكل‬ ‫يمكن‬ ‫تعريفه‬ ‫بأنه‬ ‫عطب‬ ‫أو‬ ‫انحالل‬ ‫يصيب‬ ‫التركيب‬ ‫البنائي‬ ‫لسطح‬ ‫الفلز‬ ‫نتيجة‬ ‫تفاعله‬ ‫تفاع‬ ‫ا‬‫ال‬ ‫كيميائيا‬ ‫أو‬ ‫كهرو‬ ‫كيميائيا‬ ‫مع‬ ‫عناصر‬ ‫أو‬ ‫مواد‬ ‫في‬ ‫الوسط‬ ‫المحيط‬ ‫به‬ . - ‫االنحالل‬ ‫بأسباب‬ ‫فيزيائية‬ ‫أو‬ ‫ميكانيكية‬ ‫للفلزات‬ ‫والمواد‬ ‫ال‬ ‫يسمى‬ ‫تآكال‬ ‫وإنما‬ ‫يسمى‬ ‫لى‬َ‫ب‬ ‫او‬ ‫اهتراء‬ ( Wear ) . - ‫عندما‬ ‫يحدث‬ ‫التآكل‬ ‫بسبب‬ ‫عوامل‬ ‫كيميائية‬ ‫تساعدها‬ ‫عوامل‬ ‫ميكانيكية‬ ‫فإن‬ ‫هذا‬ ‫النوع‬ ‫من‬ ‫التآكل‬ ‫يأخذ‬ ‫ء‬‫ا‬‫ا‬‫أسم‬ ‫خاصة‬ ‫مثل‬ ‫تآكل‬ ‫البري‬ ( Erosion Corrosion ) ‫وتآكل‬ ‫االحتكاك‬ ( Fretting Corrosion ) . ‫مالحظة‬ : ‫الكاثودية‬ ‫الحماية‬ ‫دراسة‬ ‫في‬ ‫اهتمامنا‬ ‫محور‬ ‫هو‬ ‫أنه‬ ‫حيث‬ ‫الـتآكل‬ ‫هو‬ ‫المحاضرة‬ ‫هذه‬ ‫في‬ ‫اهتمامنا‬ ‫محور‬ ‫أن‬ ‫التآكل‬ ‫لعملية‬ ‫المعرضة‬ ‫النفطية‬ ‫والمنشآت‬ ‫األنابيب‬ ‫معادن‬ ‫لحماية‬ .
  4. 4. • ‫؟‬ ‫التآكل‬ ‫يحدث‬ ‫لماذا‬ ‫طاقة‬ ‫من‬ ‫بكثير‬ ‫ادني‬ ‫المركبات‬ ‫طاقة‬ ‫مستوي‬ ‫يكون‬ ‫حيث‬ ،‫االستقرار‬ ‫حالة‬ ‫إلي‬ ‫عامة‬ ‫بصفة‬ ‫والمواد‬ ‫الفلزات‬ ‫تميل‬ ‫ما‬ ‫دائما‬ ‫حرار‬ ‫ديناميكية‬ ‫طاقة‬ ‫المعدن‬ ‫تكسب‬ ‫والتصنيع‬ ‫التشغيل‬ ‫عمليات‬ ‫كانت‬ ‫وحيث‬ ،‫والسبائك‬ ‫والفلزات‬ ‫االيونية‬ ‫المركبات‬ ‫فإن‬ ‫ية‬ ‫المحيط‬ ‫بالوسط‬ ‫معها‬ ‫التفاعل‬ ‫يمكنه‬ ‫التي‬ ‫األخرى‬ ‫المواد‬ ‫مع‬ ‫كيميائيا‬ ‫فيتفاعل‬ ‫االستقرار‬ ‫حالة‬ ‫الرجوع‬ ‫إلي‬ ‫يؤول‬ ‫المعدن‬ .
  5. 5. • ‫؟‬ ‫التآكل‬ ‫يحدث‬ ‫لماذا‬ ‫الحديد‬ ‫ألكسيد‬ ‫الكيميائي‬ ‫االختزال‬ ‫أثناء‬ ‫الطاقة‬ ‫في‬ ‫التغير‬ ‫المخطط‬ ‫هذا‬ ‫يمثل‬ ( ‫الهيماتيت‬ ) ‫في‬ ‫الحديد‬ ‫تآكل‬ ‫و‬ ‫الحديد‬ ‫فلز‬ ‫إلى‬ ‫الحديد‬ ‫فلز‬ ‫استخالص‬ ‫قبل‬ ‫األول‬ ‫المعدن‬ ‫يمثل‬ ‫والذي‬ ،‫الصدأ‬ ‫إلى‬ ‫وتحوله‬ ‫الماء‬ ‫وبخار‬ ‫األكسجين‬ ‫وجود‬ .
  6. 6. • ‫؟‬ ‫التآكل‬ ‫يحدث‬ ‫لماذا‬
  7. 7. • ‫؟‬ ‫الكهروكيميائية‬ ‫التآكل‬ ‫دائرة‬ ‫مكونات‬ ‫هي‬ ‫ما‬ ▪ ‫تتكون‬ ‫الدائرة‬ ‫الكهروكيمائية‬ ‫للتآكل‬ ‫من‬ ‫أربعة‬ ‫عناصر‬ ‫أساس‬ ‫ية‬ : 1 - ‫المهبط‬ ‫الموجب‬ ‫القطب‬ ( ‫الكاثود‬ :) ‫ال‬ ‫علية‬ ‫ويطلق‬ ‫كهربيا‬ ‫نشاط‬ ‫األقل‬ ‫القطب‬ ‫وهو‬ ‫قطب‬ ‫للقطب‬ ‫اختزال‬ ‫عنده‬ ‫ويتم‬ ،‫النبيل‬ ( ‫اكتساب‬ ) ‫اإللكترونات‬ . 2 - ‫المصعد‬ ‫السالب‬ ‫القطب‬ ( ‫األنود‬ :) ‫القطب‬ ‫علية‬ ‫ويطلق‬ ‫كهربيا‬ ‫نشاط‬ ‫األكثر‬ ‫القطب‬ ‫وهو‬ ‫القطب‬ ‫أكسدة‬ ‫عند‬ ‫ويتم‬ ،‫النشط‬ ( ‫فقد‬ ) ‫اإللكترونات‬ . 3 - ‫لإللكترونات‬ ‫الناقل‬ ‫المعدني‬ ‫الموصل‬ : ‫الكاثو‬ ‫إلي‬ ‫األنود‬ ‫من‬ ‫اإللكترونات‬ ‫نقل‬ ‫وظيفته‬ ‫و‬ ‫د‬ . 4 - ‫الموائع‬ ‫الموصلة‬ ‫للكهرباء‬ : ‫تسمي‬ ‫الكهرل‬ ‫أو‬ ‫اإللكتروليت‬ ( Electrolyte ) ‫وهي‬ ‫أي‬ ‫مادة‬ ‫تحتوي‬ ‫على‬ ‫أيونات‬ ‫حرة‬ ‫تشكل‬ ‫وسطا‬ ‫ناقال‬ ‫للكهرباء‬ . ‫ووظيفتها‬ ‫خلق‬ ‫أتزان‬ ‫كهروكيميائي‬ ‫بين‬ ‫قطبي‬ ‫الدائرة‬ ‫حيث‬ ‫تقوم‬ ‫بنقل‬ ‫الكاتيونات‬ ( ‫األيونات‬ ‫الموجب‬ ‫ة‬ ) ‫من‬ ‫األنود‬ ‫إلي‬ ‫الكاثود‬ ‫كي‬ ‫يحدث‬ ‫اتزان‬ ‫للقطب‬ ‫وتنقل‬ ‫األنيونات‬ ( ‫االيونات‬ ‫السالبة‬ ) ‫من‬ ‫الكاثود‬ ‫إلي‬ ‫األنود‬ .
  8. 8. • ‫الكهروكيميائي؟‬ ‫التآكل‬ ‫عملية‬ ‫تحدث‬ ‫كيف‬ - ‫ينتج‬ ‫تآكل‬ ‫الحديد‬ ‫أو‬ ‫ما‬ ‫يعرف‬ ‫باسم‬ ‫الصدأ‬ ، ‫عندما‬ ‫تتفاعل‬ ‫اإللكترونات‬ ‫الحرة‬ ‫علي‬ ‫سطح‬ ‫المعدن‬ ‫مع‬ ‫العوامل‬ ‫الجوية‬ ‫حيث‬ ‫تت‬ ‫حول‬ ‫إلى‬ ‫مركبات‬ ‫أكسيدية‬ ‫مما‬ ‫يؤدي‬ ‫إلى‬ ‫فقدان‬ ‫الحديد‬ ‫للمعانه‬ ‫و‬ ‫بري‬ ‫قه‬ ‫ويحدث‬ ‫تآكل‬ ‫سطحي‬ ‫له‬ . ‫و‬ ‫يشكل‬ ‫صدأ‬ ‫الحديد‬ ‫مشكلة‬ ‫صناعية‬ ‫واقتصادية‬ ‫كبيرة‬ ‫في‬ ‫العمليات‬ ‫والمنشآت‬ ‫الصناعية‬ ‫المختلف‬ ‫ة‬ . - ‫ال‬ ‫يصدأ‬ ‫الحديد‬ ‫في‬ ‫الهواء‬ ‫الجاف‬ ‫نظرا‬ ‫لعدم‬ ‫وجود‬ ‫كهرل‬ ‫لنقل‬ ‫األيونات‬ . - ‫ال‬ ‫يحدث‬ ‫صدأ‬ ‫في‬ ‫ماء‬ ‫خال‬ ‫من‬ ‫األكسجين‬ ‫حيث‬ ‫يعمل‬ ‫األكسجين‬ ‫كمادة‬ ‫مختزلة‬ .
  9. 9. • ‫مثال‬ : ‫الحديد‬ ‫صدأ‬ ‫تآكل‬ ‫خلية‬ ‫في‬ ‫واالختزال‬ ‫االكسدة‬ ‫معادالت‬
  10. 10. • ‫مثال‬ : ‫الحديد‬ ‫صدا‬ ‫تآكل‬ ‫حلية‬ ‫في‬ ‫واالختزال‬ ‫االكسدة‬ ‫معادالت‬
  11. 11. • ‫القطبي‬ ‫النشاط‬ ‫نحدد‬ ‫كيف‬ ( ‫الكهروكيميائي‬ ) ‫ل‬ ‫قابليتها‬ ‫ومدي‬ ‫للمواد‬ ‫؟‬ ‫لتآكل‬ • ‫كما‬ ‫أسلفنا‬ ‫فإن‬ ‫أي‬ ‫خلية‬ ‫تآكل‬ ‫يلزم‬ ‫لحدوثها‬ ‫وجود‬ ‫موصل‬ ‫معدني‬ ‫و‬ ‫كهرل‬ ‫وقطب‬ ‫اكسدة‬ ‫وقطب‬ ‫اختزال‬ ‫وبالتالي‬ ‫ينشا‬ ‫ف‬ ‫رق‬ ‫جهد‬ ‫بين‬ ‫قطبي‬ ‫الدائرة‬ ‫وبالتالي‬ ‫كان‬ ‫البد‬ ‫من‬ ‫تحديد‬ ‫عنصر‬ ‫قياسي‬ ‫يمكن‬ ‫قياس‬ ‫جهود‬ ‫المواد‬ ‫والعناصر‬ ‫بالنسبة‬ ‫له‬ ‫وقد‬ ‫اتخذ‬ ‫ع‬ ‫نصر‬ ‫الهيدروجين‬ ‫كعنصر‬ ‫قياسي‬ ‫للمقارنة‬ ‫بحيث‬ ‫يتم‬ ‫تكوين‬ ‫نصف‬ ‫خلية‬ ‫الهيدروجين‬ ‫القياسية‬ ‫بجعل‬ ‫المحلول‬ ‫الموصل‬ ‫مشبعا‬ ‫دائم‬ ‫ا‬ ‫بكاتيونات‬ ‫الهيدروجين‬ ‫وعن‬ ‫طريق‬ ‫إمرار‬ ‫الغاز‬ ‫تحت‬ ‫ضغط‬ ‫ثابت‬ ‫مقداره‬ 1 ‫بار‬ ( ‫ضغط‬ ‫جوي‬ ) ‫فوق‬ ‫سطح‬ ‫قطب‬ ‫مغطي‬ ‫بطبقة‬ ‫من‬ ‫البالتين‬ ‫المجزأ‬ ‫لزيادة‬ ‫مساحة‬ ‫سطحه‬ ‫حتى‬ ‫يمتز‬ ‫أكبر‬ ‫كمية‬ ‫من‬ ‫الغاز‬ . ‫والبالتين‬ ‫ليس‬ ‫له‬ ‫أي‬ ‫تأثير‬ ‫على‬ ‫التفاعالت‬ ‫الحادثة‬ ‫في‬ ‫نصف‬ ،‫الخلية‬ ‫ويستخدم‬ ‫كناقل‬ ‫لإللكترونات‬ ‫فقط‬ . ‫وجهد‬ ‫القطب‬ ‫لنصف‬ ‫خلية‬ ‫الهيدروجين‬ ‫القياسي‬ ‫يساوي‬ ‫صفر‬ ،‫فولت‬ ‫عند‬ ‫جمي‬ ‫ع‬ ‫درجات‬ ‫الحرارة‬ . • ‫المراد‬ ‫الخلية‬ ‫نصف‬ ‫من‬ ‫تتكون‬ ‫خلية‬ ‫أي‬ ‫جهد‬ ‫قيمة‬ ‫فإن‬ ‫ذلك‬ ‫على‬ ‫بناء‬ ‫ي‬ ‫القياسية‬ ‫الهيدروجين‬ ‫خلية‬ ‫ونصف‬ ‫جهدها‬ ‫قياس‬ ‫الجهد‬ ‫ساوي‬ ‫للنصف‬ ‫القطبي‬ ‫المطلوب‬ . • ‫القياسي‬ ‫القطبي‬ ‫بالجهد‬ ‫القطبي‬ ‫الجهد‬ ‫تسمية‬ ‫يمكن‬ ‫ولهذا‬ ‫القياسية‬ ‫الظروف‬ ‫في‬ ‫القطب‬ ‫جهد‬ ‫وهو‬ . ‫تعتم‬ ‫الجهد‬ ‫وإشارة‬ ‫التفاعالت‬ ‫على‬ ‫د‬ ‫في‬ ‫الحادثة‬ ‫الخلية‬ ‫في‬ ‫القطب‬ ‫موضع‬ ‫على‬ ‫أي‬ ‫الخلية‬ .
  12. 12. • ‫القطبي‬ ‫النشاط‬ ‫نحدد‬ ‫كيف‬ ( ‫الكهروكيميائي‬ ) ‫للتآكل‬ ‫قابليتها‬ ‫ومدي‬ ‫للمواد‬ ‫؟‬
  13. 13. • ‫القطبي‬ ‫النشاط‬ ‫نحدد‬ ‫كيف‬ ( ‫الكهروكيميائي‬ ) ‫؟‬ ‫للتآكل‬ ‫قابليتها‬ ‫ومدي‬ ‫للمواد‬
  14. 14. • ‫الكهربية‬ ‫الدافعة‬ ‫القوة‬ ( Electromotive Force ) ❑ ‫من‬ ‫المعروف‬ ‫أن‬ ‫التيار‬ ‫الكهربي‬ ‫ال‬ ‫ينتقل‬ ‫من‬ ‫نقطة‬ ‫إلى‬ ‫أخرى‬ ‫إال‬ ‫إذا‬ ‫كان‬ ‫هناك‬ ‫فرق‬ ‫جهد‬ ‫بين‬ ‫النقطتين‬ ، ‫فمن‬ ‫البديهي‬ ‫إذا‬ ‫أنه‬ ‫البد‬ ‫من‬ ‫وجود‬ ‫ف‬ ‫رق‬ ‫جهد‬ ‫بين‬ ‫القطبين‬ ‫في‬ ‫أي‬ ‫خلية‬ ‫جلفانية‬ ، ‫وهذا‬ ‫الفرق‬ ‫في‬ ‫الجهد‬ ‫في‬ ‫الحقيقة‬ ‫هو‬ ‫القوة‬ ‫الدافعة‬ ‫الكهربية‬ ‫للخلية‬ . ‫ونظرا‬ ‫ألن‬ ‫القوة‬ ‫الدافعة‬ ‫الكهربي‬ ‫ة‬ ‫تختلف‬ ‫من‬ ‫خلية‬ ‫إلى‬ ‫أخرى‬ ‫فقد‬ ‫استنتج‬ ‫نرنست‬ ( ‫أن‬ ‫لكل‬ ‫قطب‬ ‫جهد‬ ‫معين‬ ‫يعرف‬ ‫بجهد‬ ‫القطب‬ ‫ويتوقف‬ ‫على‬ ‫نوع‬ ‫الفلز‬ ‫و‬ ‫تركيز‬ ‫المحلول‬ ‫وقد‬ ‫أوضح‬ ‫نرنست‬ ‫ك‬ ‫يف‬ ‫ينشأ‬ ‫جهد‬ ‫القطب‬ ‫كما‬ ‫يلي‬ : • ‫عند‬ ‫وضع‬ ‫فلز‬ ‫ما‬ ‫في‬ ‫محلول‬ ‫يحتوي‬ ‫على‬ ‫أيوناته‬ ‫فإن‬ ‫الفلز‬ ‫يميل‬ ‫إلى‬ ‫الذوبان‬ ‫في‬ ‫المحلول‬ ، ‫وفي‬ ‫نفس‬ ‫الوقت‬ ‫تميل‬ ‫أيونات‬ ‫الفلز‬ ‫المو‬ ‫جودة‬ ‫في‬ ‫المحلول‬ ‫إلى‬ ‫الترسب‬ ‫على‬ ‫سطح‬ ‫الفلز‬ ، ‫وسرعان‬ ‫ما‬ ‫تنشأ‬ ‫حالة‬ ‫اتزان‬ ‫بين‬ ‫الفلز‬ ‫و‬ ‫المحلول‬ ‫عندما‬ ‫يتساوى‬ ‫عدد‬ ‫األيونات‬ ‫التي‬ ‫تترك‬ ‫سطح‬ ‫الفلز‬ ‫مع‬ ‫ع‬ ‫دد‬ ‫األيونات‬ ‫التي‬ ‫تترسب‬ ‫عليه‬ . • ‫فإذا‬ ‫كان‬ ‫ميل‬ ‫ذرات‬ ‫الفلز‬ ‫إلى‬ ‫التأين‬ ‫يفوق‬ ‫ميل‬ ‫أيوناته‬ ‫للتحول‬ ‫إلى‬ ‫ذرات‬ ، ‫كما‬ ‫في‬ ‫حالة‬ ‫الخارصين‬ ‫المالمس‬ ‫لمحلول‬ ‫من‬ ‫كبريتات‬ ‫الخارص‬ ‫ين‬ ‫فنجد‬ ‫أن‬ ‫بعضا‬ ‫من‬ ‫أيونات‬ ‫الفلز‬ ‫تنفصل‬ ‫منه‬ ‫وتتجه‬ ‫إلى‬ ‫المحلول‬ ، ‫وبذلك‬ ‫يكتسب‬ ‫الفلز‬ ‫شحنة‬ ‫نتيجة‬ ‫النتهاء‬ ‫بعض‬ ‫األيونات‬ ‫عليه‬ ، ‫ونتيجة‬ ‫الختال‬ ‫ف‬ ‫الشحنة‬ ‫بين‬ ‫الفلز‬ ‫و‬ ‫المحلول‬ ‫ينشأ‬ ‫فرق‬ ‫جهد‬ ‫بينهما‬ ‫وهو‬ ‫جهد‬ ‫القطب‬ ‫ويكون‬ ‫القطب‬ ‫في‬ ‫هذه‬ ‫الحالة‬ ‫هو‬ ‫القطب‬ ‫السالب‬ ‫للخلية‬ . • ‫أما‬ ‫إذا‬ ‫كان‬ ‫ميل‬ ‫األيونات‬ ‫للفلز‬ ‫للتحول‬ ‫إلى‬ ‫ذرات‬ ‫يفوق‬ ‫ميل‬ ‫ذراته‬ ‫للتحول‬ ‫إلى‬ ‫أيونات‬ ، ‫كما‬ ‫في‬ ‫حالة‬ ‫قطب‬ ‫النحاس‬ ‫المالمس‬ ‫لمحلول‬ ‫من‬ ‫كبر‬ ‫يتات‬ ‫النحاس‬ ، ‫فنجد‬ ‫بعض‬ ‫أيونات‬ ‫الفلز‬ ‫تترسب‬ ‫على‬ ‫سطحه‬ ‫فتكسبه‬ ‫شحنة‬ ‫موجبة‬ ‫بينما‬ ‫يكتسب‬ ‫المحلول‬ ‫شحنة‬ ‫سالبة‬ ‫ويكون‬ ‫القطب‬ ‫في‬ ‫هذه‬ ‫الحال‬ ‫ة‬ ‫القطب‬ ‫الموجب‬ ‫للخلية‬ . • ‫والجدير‬ ‫بالذكر‬ ‫أنه‬ ‫عند‬ ‫وضع‬ ‫فلز‬ ‫في‬ ‫محلول‬ ‫يحتوي‬ ‫على‬ ‫أيوناته‬ ‫فإن‬ ‫كمية‬ ‫األيونات‬ ‫التي‬ ‫تنفصل‬ ‫منه‬ ‫أو‬ ‫تترسب‬ ‫عليه‬ ‫تكون‬ ‫ضئي‬ ‫لة‬ ‫جدا‬ ‫بحيث‬ ‫ال‬ ‫يمكن‬ ‫تمييزها‬ ‫بأدق‬ ‫الطرق‬ ‫الكيميائية‬ ، ‫أما‬ ‫فرق‬ ‫الجهد‬ ‫فيكون‬ ‫كبيرا‬ ‫بما‬ ‫فيه‬ ‫الكفاية‬ ‫بحيث‬ ‫يمكن‬ ‫قياسه‬ .
  15. 15. • ‫خلية‬ ‫نرنست‬ ‫والفلزات‬ ‫للعناصر‬ ‫الكهروكيميائي‬ ‫النشاط‬ ‫لتحديد‬ • ‫قام‬ ‫نرنست‬ ‫بقياس‬ ‫جهود‬ ‫العناصر‬ ‫األساسية‬ ‫وتحديد‬ ‫ج‬ ‫هد‬ ‫األكسدة‬ ‫واالختزال‬ ‫بالنسبة‬ ‫لقطب‬ ‫الهيدروجين‬ ‫القياس‬ ‫ي‬ ‫وخلص‬ ‫نرنست‬ ‫الي‬ ‫ان‬ ‫العناصر‬ ‫القابلة‬ ‫لألكسدة‬ ‫هي‬ ‫ال‬ ‫عناصر‬ ‫األكثر‬ ‫نشاط‬ ‫وهي‬ ‫تصلح‬ ‫للعمل‬ ‫كأنود‬ ( +Ve ) ‫بينما‬ ‫العناصر‬ ‫القابلة‬ ‫لالختزال‬ ‫هي‬ ‫عناصر‬ ‫نبيلة‬ ‫تصلح‬ ‫ل‬ ‫لعمل‬ ‫ككاثود‬ ( -Ve ) . • ‫حساب‬ ‫جهد‬ ‫الخلية‬ : • ‫دائما‬ ‫ما‬ ‫يكون‬ ‫جهد‬ ‫الكاثود‬ ‫أكبر‬ ‫من‬ ‫جهد‬ ‫األنود‬ ‫في‬ ‫الخالي‬ ‫ا‬ ‫ذاتية‬ ( ‫القابلة‬ ) ‫للتفاعل‬ ‫ويكون‬ ‫جهد‬ ‫الخلية‬ ‫بالموجب‬ .
  16. 16. • ‫معادلة‬ ‫نرنست‬ : = ‫المحلول‬ ‫داخل‬ ‫للمعدن‬ ‫األيوني‬ ‫النشاط‬ . = ‫قيمته‬ ‫وتساوي‬ ‫المعدني‬ ‫النشاط‬ 1 ‫النقي‬ ‫المعدن‬ ‫حالة‬ ‫في‬ .
  17. 17. • ‫معادلة‬ ‫على‬ ‫مثال‬ ‫نرنست‬ :
  18. 18. • ‫الجلفانية‬ ‫الخلية‬ : - ‫القطبي‬ ‫النشاط‬ ‫لقياس‬ ‫تستخدم‬ ‫الجلفانية‬ ‫الخلية‬ ‫للفلزات‬ ‫موص‬ ‫كمائع‬ ‫البحر‬ ‫لماء‬ ‫بالنسبة‬ ‫بالقياس‬ ‫والمركبات‬ ‫ل‬ . - ‫تعتمد‬ ‫الخلية‬ ‫الجلفانية‬ ‫علي‬ ‫ان‬ ‫يكون‬ ‫المائع‬ ‫الموص‬ ‫ل‬ ( ‫ماء‬ ‫البحر‬ ) ‫ذو‬ ‫نسبة‬ ‫ملوحة‬ ‫من‬ 3.2% ‫إلى‬ 3.8% ‫حيث‬ ‫يكون‬ ‫متوسط‬ ‫نسبة‬ ‫الملوحة‬ 3.5% ‫و‬ ‫تركيز‬ ‫الملوحة‬ 35000 ppm ( ‫مجم‬ / ‫لتر‬ ‫او‬ ‫كجم‬ ) ‫او‬ 35 ppt ( ‫جم‬ / ‫لتر‬ ‫أو‬ ‫كجم‬ ) . - ‫تسمي‬ ‫نسبة‬ ‫أنيون‬ ‫الكلور‬ ( ‫أيون‬ ‫سالب‬ ‫الشحنة‬ ) ‫ف‬ ‫ي‬ ‫الماء‬ ‫بالكلوريد‬ ‫ويعرف‬ ‫بأنه‬ : ‫وزن‬ ‫الكلور‬ ‫بالجرام‬ ‫لكل‬ ‫كيلوغرام‬ ( ppt ) ‫من‬ ‫مياه‬ ‫البحر‬ ‫بعد‬ ‫أن‬ ‫تم‬ ‫استبدال‬ ‫البروميدات‬ ‫واليودات‬ ‫بالكلوريد‬ . - ‫تحسب‬ ‫نسبة‬ ‫الكلوريد‬ ‫في‬ ‫الماء‬ ‫عبر‬ ‫المعادلة‬ ‫التالي‬ ‫ة‬ : ‫ملحوظة‬ : ‫يحدث‬ ‫عزل‬ ‫لأللومنيوم‬ ( Passivation ) ‫داخل‬ ‫الماء‬ ‫إذا‬ ‫كان‬ ‫نسبة‬ ‫ملوحة‬ ‫الماء‬ ‫اقل‬ ‫من‬ : 0.25% . • ‫المياه‬ ‫ألنواع‬ ‫طبقا‬ ‫الملوحة‬ ‫نسبة‬ : ‫العذب‬ ‫الماء‬ : ( < 0.05% ) ‫العـكر‬ ‫الماء‬ : ( > 0.05% – 3% ) ‫البـحـر‬ ‫مـاء‬ : ( 3% - 5% ) ‫المالح‬ ‫الماء‬ : ( > 5% )
  19. 19. • ‫الجلفانية‬ ‫الخلية‬ :
  20. 20. • ‫المعادن‬ ‫بين‬ ‫التآكل‬ ‫قابلية‬ ‫األحمر‬ ‫اللون‬ ‫يمثل‬ . ‫المعادن‬ ‫استخدام‬ ‫إلمكانية‬ ‫اآلمن‬ ‫النطاق‬ ‫األخضر‬ ‫اللون‬ ‫يمثل‬ . ‫مالحظة‬ : ‫جهد‬ ‫فرق‬ ‫وجود‬ ‫من‬ ‫البد‬ 0.1 V ‫إلى‬ 0.2 V ‫بين‬ ‫المع‬ ‫بين‬ ‫ملحوظ‬ ‫بشكل‬ ‫التآكل‬ ‫عملية‬ ‫تحدث‬ ‫كي‬ ‫المعدنين‬ ‫دنين‬ .
  21. 21. ‫الجلفانية‬ ‫الخلية‬ ( Galvanic Series ) ‫الكهربية‬ ‫الدافعة‬ ‫القوي‬ ‫خلية‬ ( EMF ) ‫نسبية‬ ‫مطلقة‬ ‫كيفية‬ ‫كمية‬ ‫والسبائك‬ ‫المعادن‬ ‫فقط‬ ‫المعادن‬ ‫الخلية‬ ‫قطبي‬ ‫بين‬ ‫التآكل‬ ‫جهد‬ ‫فرق‬ ‫علي‬ ‫تعتمد‬ ‫العيارية‬ ‫النصفية‬ ‫للخلية‬ ‫بالنسبة‬ ‫الجهد‬ ‫فرق‬ ‫قياس‬ ‫علي‬ ‫تعتمد‬ ‫ظروف‬ ‫أي‬ ‫تحت‬ ‫تعمل‬ ‫محددة‬ ‫قياسية‬ ‫ظروف‬ ‫إلى‬ ‫تحتاج‬ ‫الحرارية‬ ‫الديناميكا‬ ‫لعلم‬ ‫التحليلية‬ ‫األسس‬ ‫علي‬ ‫مبينة‬ ‫الحرارية‬ ‫الديناميكا‬ ‫لعلم‬ ‫التحليلية‬ ‫األسس‬ ‫علي‬ ‫مبينة‬ ‫العملية‬ ‫التطبيقات‬ ‫في‬ ‫تستخدم‬ ‫والنظرية‬ ‫المعـمـلية‬ ‫التطبيقات‬ ‫في‬ ‫تستخدم‬
  22. 22. • ‫التآكل‬ ‫تصنيف‬ : 1 - ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫أساس‬ ‫على‬ ‫التصنيف‬ : - ‫العالية‬ ‫الحرارة‬ ‫درجات‬ ‫عند‬ ‫التآكل‬ ( High-temperature Corrosion ) ‫من‬ ‫وتكون‬ ( 100 ‫إلي‬ 1000 ‫مئوية‬ ‫درجة‬ .) - ‫المنخفضة‬ ‫الحرارة‬ ‫درجات‬ ‫عند‬ ‫التآكل‬ ( Low-temperature Corrosion ) ‫من‬ ‫وتكون‬ ( 25 ‫إلي‬ 80 ‫مئوية‬ ‫درجة‬ .) 2 - ‫التآكل‬ ‫منشأ‬ ‫أساس‬ ‫على‬ ‫التآكل‬ ‫تصنف‬ : )Chemical corrosion( - ‫الكيميائي‬ ‫التآكل‬ ‫الفلز‬ ‫بين‬ ‫المباشر‬ ‫التفاعل‬ ‫بسبب‬ ‫ينشأ‬ ‫الذي‬ ‫التآكل‬ ‫وهو‬ ( ‫السبيكة‬ ‫أو‬ ) ‫بها‬ ‫المتصلة‬ ‫والبيئة‬ . )Electrochemical Corrosion( - ‫الكهروكيميائي‬ ‫التآكل‬ ‫السبيكة‬ ‫أو‬ ‫الفلز‬ ‫لها‬ ‫يتعرض‬ ‫كهربائي‬ ‫تيار‬ ‫بسبب‬ ‫ينشأ‬ ‫الذي‬ ‫التآكل‬ ‫وهو‬ , ‫ازدواج‬ ‫وجود‬ ‫أو‬ ‫خارجي‬ ‫جهد‬ ‫تطبيق‬ ‫بسبب‬ ‫تنشأ‬ ‫التيارات‬ ‫وهذه‬ ‫تركيزية‬ ‫خاليا‬ ‫وجود‬ ‫أو‬ ‫جلفاني‬ .
  23. 23. <<< ‫التآكل‬ ‫تصنيف‬ : 3 - ‫عدمها‬ ‫من‬ ‫الرطوبة‬ ‫وجود‬ ‫أساس‬ ‫على‬ ‫التآكل‬ ‫تصنيف‬ : - ‫الرطب‬ ‫التآكل‬ ( Wet Corrosion ) ‫سائل‬ ‫وسط‬ ‫في‬ ‫يحدث‬ ‫الذي‬ ‫وهو‬ ( Liquid ) ‫الحمض‬ ‫أو‬ ‫الماء‬ ‫في‬ ‫الحديد‬ ‫كتآكل‬ . - ‫الجاف‬ ‫التآكل‬ ( Dry Corrosion ) ‫في‬ ‫اآلكل‬ ‫والوسط‬ ،‫السائل‬ ‫بخار‬ ‫تكثف‬ ‫درجة‬ ‫من‬ ‫أعلى‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫عند‬ ‫أو‬ ‫السائل‬ ‫غياب‬ ‫في‬ ‫يحدث‬ ‫ما‬ ‫وهو‬ ‫العالية‬ ‫الحرارة‬ ‫بدرجات‬ ‫ا‬‫ا‬‫دائم‬ ‫مرتبط‬ ‫وهو‬ ،‫والغازات‬ ‫األبخرة‬ ‫عن‬ ‫عبارة‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬ . ‫األ‬ ‫غازات‬ ‫بواسطة‬ ‫الحديد‬ ‫تآكل‬ ‫هو‬ ‫النوع‬ ‫هذا‬ ‫ومثال‬ ‫فران‬ . 4 - ‫المحيطة‬ ‫البيئة‬ ‫ومؤثرات‬ ‫التآكل‬ ‫نوع‬ ‫أساس‬ ‫على‬ ‫التآكل‬ ‫تصنيف‬ : :) < ‫المحاضرة‬ ‫هذه‬ ‫في‬ ‫اهتمامنا‬ ‫محور‬ ‫وهذا‬ > Types of Corrosion) - ‫التآكل‬ ‫أنواع‬ ‫حدوثه‬ ‫إلى‬ ‫تؤدي‬ ‫التي‬ ‫وظروفه‬ ‫الوسط‬ ‫وحالة‬ ‫التآكل‬ ‫هذا‬ ‫طبيعة‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬ ‫مختلفة‬ ‫ا‬‫ال‬‫أشكا‬ ‫يتخذ‬ ‫المعدن‬ ‫سطح‬ ‫على‬ ‫التآكل‬ ‫تأثير‬ ‫إن‬ . ‫هذا‬ ‫وعلى‬ ‫يلي‬ ‫ما‬ ‫أبرزها‬ ‫التآكل‬ ‫من‬ ‫أنواع‬ ‫تمييز‬ ‫يمكن‬ :
  24. 24. • ‫يسمى‬ ‫ا‬‫ا‬‫أيض‬ ‫بالتآكل‬ ‫العام‬ ( General Corrosion ) ‫وهو‬ ‫أكثر‬ ‫األنواع‬ ،‫ا‬‫ا‬‫شيوعـ‬ ‫وفيه‬ ‫يتم‬ ‫حصول‬ ‫التآكل‬ ‫على‬ ‫جميع‬ ‫أجزاء‬ ‫المعدن‬ ‫بن‬ ‫فس‬ ‫المعدل‬ ‫ويحدث‬ ‫عندما‬ ‫يكون‬ ‫المعدن‬ ‫ا‬‫ال‬‫متماث‬ ‫من‬ ‫الناحيتين‬ ‫الميتالورجية‬ ( Metallurgically Uniform ) ‫والتركيبية‬ ( Compositionally Uniform ) ‫وفرصة‬ ‫وصول‬ ‫المحلول‬ ( ‫الموصل‬ ‫الكهربي‬ – ‫الكهرل‬ - ) ‫إلى‬ ‫جميع‬ ‫أجزائه‬ ‫متساوية‬ . • ‫الغالب‬ ‫هو‬ ‫االنتظام‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫ا‬‫ا‬‫سائغ‬ ‫المسمى‬ ‫يبقى‬ ‫ولكن‬ ‫الواقع‬ ‫عالم‬ ‫في‬ ‫توجد‬ ‫ال‬ ‫المواصفات‬ ‫وهذه‬ . ‫النو‬ ‫هذا‬ ‫على‬ ‫مثال‬ ‫وأشهر‬ ‫تآكل‬ ‫هو‬ ‫ع‬ ‫الحمضية‬ ‫المحاليل‬ ‫في‬ ‫الحديد‬ .
  25. 25. • ‫ف‬ ‫الكهروكيميائي‬ ‫النشاط‬ ‫حيث‬ ‫من‬ ‫مختلفان‬ ‫معدنان‬ ‫يتماس‬ ‫عندما‬ ‫النوع‬ ‫هذا‬ ‫ينتج‬ ‫وسط‬ ‫ي‬ ‫تآكل‬ - ‫محلول‬ ‫الكهربي‬ ‫للتيار‬ ‫موصل‬ ( ‫كهرل‬ ) – ‫رطبة‬ ‫تآكل‬ ‫خلية‬ ‫يكونان‬ ‫بحيث‬ ( Wet Corrosion Cell ) . • ‫في‬ ‫هذه‬ ‫الحالة‬ ‫يزداد‬ ‫معدل‬ ‫تآكل‬ ‫أحد‬ ‫المعدنين‬ ‫قل‬‫وي‬ ‫معدل‬ ‫تآكل‬ ‫اآلخر‬ ‫وذلك‬ ‫بالنس‬ ‫بة‬ ‫إلى‬ ‫معدل‬ ‫تآكل‬ ‫ل‬‫ك‬ ‫منهما‬ ‫عندما‬ ‫يتعرضان‬ ‫منفردين‬ ‫إلى‬ ‫هذا‬ ‫الوسط‬ ‫ويكون‬ ‫المعدن‬ ‫الذي‬ ‫ازداد‬ ‫معدل‬ ‫تآكله‬ ‫بعد‬ ‫التماس‬ ‫ا‬‫ا‬‫مصعد‬ ( Anode ) ‫والمعدن‬ ‫الذي‬ ‫انخفض‬ ‫معدل‬ ‫تآكله‬ ‫بعد‬ ‫التماس‬ ‫ا‬‫ا‬‫مهبط‬ ( Cathode ) . ‫ويصبح‬ ‫معدل‬ ‫تآكل‬ ‫المهبط‬ ‫ا‬‫ة‬‫عاد‬ - ‫في‬ ‫هذه‬ ‫الحالة‬ - ‫ا‬‫ا‬‫منخفض‬ ‫ا‬‫ا‬‫جد‬ ‫أو‬ ،‫ا‬‫ا‬‫معدوم‬ ‫ويسمى‬ ‫هذا‬ ‫النوع‬ ‫ا‬‫ا‬‫أيض‬ ‫باسم‬ ‫آخر‬ ‫وهو‬ ‫التآكل‬ ‫الجلف‬ ‫اني‬ ( Galvanic Corrosion ) .
  26. 26. • ‫يحدث‬ ‫هذا‬ ‫النوع‬ ‫من‬ ‫التآكل‬ ‫للسبائك‬ ‫المتعرضة‬ ‫إلجهاد‬ ‫شد‬ ‫س‬ ‫اكن‬ ( A static tensile stress ) ‫في‬ ‫ظروف‬ ‫بيئية‬ ،‫معينة‬ ‫ويظهر‬ ‫على‬ ‫هيئة‬ ‫شقوق‬ ‫أو‬ ‫شروخ‬ ( Cracks ) ‫في‬ ‫بعض‬ ‫المناطق‬ ‫على‬ ‫سطح‬ ‫المعدن‬ ‫دون‬ ‫غيرها‬ . • ‫وتعتبر‬ ‫المعادن‬ ‫النقية‬ ‫مقاومة‬ ‫ا‬‫ا‬‫نسبي‬ ‫لهذا‬ ‫النوع‬ ‫من‬ ‫التآ‬ ‫كل‬ ‫ويستلزم‬ ‫حدوثه‬ ‫وجود‬ ‫بعض‬ ‫الجسيمات‬ ‫الذائبة‬ ‫في‬ ‫وسط‬ ،‫التآكل‬ ‫فع‬ ‫لى‬ ‫سبيل‬ ،‫المثال‬ ‫يحدث‬ ‫هذا‬ ‫النوع‬ ‫للفوالذ‬ ‫المقاوم‬ ‫في‬ ‫محاليل‬ ‫الكلوري‬ ‫د‬ ‫الساخنة‬ ( Hot Chloride Solutions ) ‫والنحاس‬ ‫األصفر‬ ( Brass ) ‫في‬ ‫المحاليل‬ ‫المحتوية‬ ‫على‬ ‫األمونيا‬ ‫والصلب‬ ‫الكر‬ ‫بوني‬ ( Carbon Steel ) ‫في‬ ‫المحاليل‬ ‫المحتوية‬ ‫على‬ ،‫النترات‬ ‫ومما‬ ‫يزيد‬ ‫من‬ ‫خطورته‬ ‫صعوبة‬ ‫توقع‬ ‫حدوثه‬ ‫ا‬‫ا‬‫فغالب‬ ‫ما‬ ‫تختار‬ ‫م‬ ‫ادة‬ ‫ما‬ ‫لمقاومتها‬ ‫للتآكل‬ ‫في‬ ‫بيئة‬ ‫معينة‬ ‫ويحدث‬ ‫فشل‬ ‫لها‬ ‫عند‬ ‫مس‬ ‫توى‬ ‫إجهاد‬ ‫أقل‬ ‫من‬ ‫المستوى‬ ‫اإلجهادي‬ ‫الطبيعي‬ ‫للكسر‬ ( Normal fracture stress ) ‫كما‬ ‫أنه‬ ‫ليس‬ ‫هناك‬ ‫أي‬ ‫دالئل‬ ‫مسبقة‬ ‫توحي‬ ‫بقرب‬ ‫حدوث‬ ‫هذا‬ ‫النوع‬ ‫من‬ ‫التآكل‬ .
  27. 27. • ‫بع‬ ‫في‬ ‫باإلجهاد‬ ‫التآكل‬ ‫لها‬ ‫يحدث‬ ‫التي‬ ‫وسبائكها‬ ‫المعادن‬ ‫يبين‬ ‫اآلتي‬ ‫الجدول‬ ‫األوساط‬ ‫ض‬ .
  28. 28. • ‫هذا‬ ‫النوع‬ ‫من‬ ‫التآكل‬ ‫يشبه‬ ‫ا‬‫ا‬‫تمام‬ ‫في‬ ‫مظهره‬ ‫النوع‬ ‫السابق‬ ( ‫تآكل‬ ‫الشق‬ ‫وق‬ ‫اإلجهادي‬ ) ‫حيث‬ ‫تتعرض‬ ‫السبيكة‬ ‫لتشققات‬ ‫بسبب‬ ‫وجود‬ ‫جهد‬ ‫شد‬ ‫في‬ ‫وسط‬ ‫تآكل‬ ‫يتضمن‬ ‫تحرير‬ ‫ذرات‬ ‫الهيدروجين‬ ‫حيث‬ ‫تنفذ‬ ‫إلى‬ ‫داخل‬ ‫سطح‬ ‫السبيك‬ ‫ة‬ ‫ا‬‫ا‬‫مسبب‬ ‫ما‬ ‫يدعى‬ ‫بالتقصف‬ ‫الهيدروجيني‬ . • ‫إن‬ ‫التمييز‬ ‫بين‬ ‫الفشل‬ ‫الحاصل‬ ‫بسبب‬ ‫التقصف‬ ‫الهيدروجيني‬ ‫وذل‬ ‫ك‬ ‫الذي‬ ‫يحدث‬ ‫بسبب‬ ‫تآكل‬ ‫الشقوق‬ ‫اإلجهادي‬ ‫ال‬ ‫يعد‬ ‫أمرا‬ ،‫ا‬‫ال‬‫سه‬ ‫ويمكن‬ ‫على‬ ‫أي‬ ‫حال‬ ‫ال‬ ‫تمييز‬ ‫بينهما‬ ‫عن‬ ‫طريق‬ ‫استجابة‬ ‫الشق‬ ‫لنوع‬ ‫التيار‬ ‫المسلط‬ . ‫فعندما‬ ‫تتعجل‬ ‫سرعة‬ ‫التشققات‬ ‫بسبب‬ ‫تسليط‬ ‫تيار‬ ‫مصعدي‬ ( ‫أنودي‬ ) ، ‫فمعنى‬ ‫ذلك‬ ‫أن‬ ‫هذه‬ ‫ا‬ ‫لتشققات‬ ‫هي‬ ‫تشققات‬ ‫التآكل‬ ‫اإلجهادي‬ ‫وحينما‬ ‫تتعجل‬ ‫سرعة‬ ‫نمو‬ ‫الشق‬ ‫عند‬ ‫تسل‬ ‫يط‬ ‫تيار‬ ‫مهبطي‬ ( ‫كاثودي‬ ) ، ‫فإن‬ ‫التشققات‬ ‫في‬ ‫هذه‬ ‫الحالة‬ ‫تكون‬ ‫هيدروجينية‬ ‫الم‬ ‫نشأ‬ : ‫أي‬ ‫تقصف‬ ،‫هيدروجيني‬ ‫ذلك‬ ‫ألن‬ ‫تسليط‬ ‫التيار‬ ‫المهبطي‬ ‫يؤدي‬ ‫إلى‬ ‫تحر‬ ‫ير‬ ‫الهيدروجين‬ ‫الذري‬ .
  29. 29. • ‫يحدث‬ ‫عندما‬ ‫يكون‬ ‫المعدن‬ ‫في‬ ‫حالة‬ ‫ميتالورجية‬ ‫معينة‬ ‫تؤدي‬ ‫إلى‬ ‫جعل‬ ‫منطقة‬ ‫حدود‬ ‫الحبيبات‬ ( Grain Boundaries ) ‫أكثر‬ ‫ا‬‫ا‬‫نشاط‬ ‫من‬ ‫مناطق‬ ‫الحبيبات‬ ( Grains ) ‫نفسها‬ . ‫هذا‬ ‫النوع‬ ‫من‬ ‫التآكل‬ ‫تعاني‬ ‫منه‬ ‫معظم‬ ‫السبائك‬ ‫مثل‬ ‫سبائك‬ ‫الصلب‬ ‫المقاوم‬ ‫للصدأ‬ ‫والمعروفة‬ ‫باسم‬ ‫الفوالذ‬ ‫أو‬ ‫الصلب‬ ‫األوستننيتي‬ ( Austenitic stainless steel ) ‫حيث‬ ‫تؤدي‬ ‫المعالجات‬ ‫الحرارية‬ ( Heat Treatment ) ‫في‬ ‫مدى‬ ‫من‬ 425 ‫إلى‬ 815 ‫درجة‬ ‫مئوية‬ ‫إلى‬ ‫حدوث‬ ‫تفاعل‬ ‫ميتالورجي‬ ( Metallurgical Reaction ) ‫ينشأ‬ ‫عنه‬ ‫رابط‬ ‫من‬ ‫كربيدات‬ ‫الكروم‬ Cr23C6 ( Chromium carbide ) ‫في‬ ‫منطقة‬ ‫حدود‬ ‫الحبيبات‬ ‫مؤدية‬ ‫بذلك‬ ‫إلى‬ ‫اضمحالل‬ ‫أو‬ ‫زوال‬ ‫الكروم‬ ‫من‬ ‫منطقة‬ ‫حدود‬ ‫الحبيبات‬ ‫والمناطق‬ ‫المجاورة‬ ،‫لها‬ ‫وعندما‬ ‫تصل‬ ‫نسبة‬ ‫الكروم‬ ‫إلى‬ ‫أقل‬ ‫من‬ 10 % ‫تفقد‬ ‫تلك‬ ‫المناطق‬ ‫مقاومتها‬ ‫وتكون‬ ‫ا‬‫ا‬‫موقع‬ ‫ا‬‫ال‬‫مفض‬ ‫للتآكل‬ . • ‫أهم‬ ‫الظواهر‬ ‫العملية‬ ‫للتآكل‬ ‫ما‬ ‫بين‬ ‫الحبيبات‬ ‫هي‬ ‫تحلل‬ ‫اللحام‬ ( Weld decay ) ‫وتظهر‬ ‫بوضوح‬ ‫في‬ ‫عملية‬ ‫لحام‬ ‫الفوالذ‬ ‫المقاوم‬ ‫للصدأ‬ ‫من‬ ‫نوع‬ ( 304 AISI ) ‫حيث‬ ‫يمر‬ ‫الفوالذ‬ ‫خالل‬ ‫عملية‬ ‫اللحام‬ ‫بمراحل‬ ‫من‬ ‫درجات‬ ‫الحرارة‬ ‫ولفترات‬ ‫زمنية‬ ‫معينة‬ . ‫المنطقة‬ ‫التي‬ ‫تمر‬ ‫ب‬ ‫مدى‬ ‫درجات‬ ‫التحسس‬ ( ° 550 - ° 850 ‫م‬ ( ‫لفترة‬ ‫زمنية‬ ‫كافية‬ ‫أثناء‬ ‫اللحام‬ ‫تصبح‬ ‫عرضة‬ ‫لمتآكل‬ ‫بسبب‬ ‫ترسب‬ ‫الكربيدات‬ ‫التي‬ ‫تسحب‬ ‫الكروم‬ ‫من‬ ‫المنطقة‬ ‫المتاخمة‬ ‫لحدود‬ ‫الحبيبات‬ ‫لتكوين‬ ‫كربيدات‬ ‫الكروم‬ ‫ا‬‫ا‬‫تارك‬ ‫المنطقة‬ ‫المتاخمة‬ ( ‫منطقة‬ ‫نضوب‬ ‫الكروم‬ ) ‫غير‬ ‫قادر‬ ‫ة‬ ‫على‬ ‫تكوين‬ ‫غشاء‬ ( ‫طبقة‬ ) ‫أكسيد‬ ‫الكروم‬ ‫بالنسبة‬ ‫المنخفضة‬ ‫والمتبقية‬ ‫من‬ ‫الكروم‬ ‫مما‬ ‫يؤدي‬ ‫إلى‬ ‫تآكل‬ ‫بهذه‬ ‫المنطقة‬ ‫عند‬ ‫تعرضها‬ ‫لبع‬ ‫ض‬ ‫األوساط‬ ‫مثل‬ ‫حامض‬ ‫النتريك‬ ‫الداخن‬ ( Fuming Nitric Acid ) ‫في‬ ‫حين‬ ‫ال‬ ‫تتآكل‬ ‫المناطق‬ ‫األخرى‬ .
  30. 30. • ‫تختلف‬ ‫آلية‬ ‫حصول‬ ‫التآكل‬ ‫ما‬ ‫بين‬ ‫الحبيبات‬ ‫في‬ ‫سبائك‬ ‫األلمنيوم‬ ‫العالية‬ ‫المتانة‬ ‫مثل‬ ‫سبائك‬ ( Al- Zn- Mg ) ‫عما‬ ‫هو‬ ‫عليه‬ ‫في‬ ‫الفوالذ‬ ‫المقاوم‬ ‫للصدأ‬ . ‫بعد‬ ‫التقسية‬ ‫او‬ ‫التصميد‬ ‫بالترسيب‬ ( Precipitation Hardening ) ‫لسبائك‬ ‫األلمنيوم‬ ‫تترسب‬ ‫دقائق‬ – ‫جزيئات‬ - ( Mg Zn2 ) ‫في‬ ‫منطقة‬ ‫حدود‬ ‫الحبيبات‬ . ‫إن‬ ‫هذه‬ ‫الدقائق‬ ‫تكون‬ ‫أكثر‬ ‫ا‬‫ال‬‫نب‬ " ‫أكثر‬ ‫مهبطيه‬ " – ‫كاثودية‬ - ‫من‬ ‫المنطقة‬ ‫المتاخمة‬ ‫ل‬ ‫ها‬ ‫والتي‬ ‫تكون‬ ‫فقيرة‬ ‫إلى‬ ‫الخارصين‬ – ‫الزنك‬ - ‫والمغنيسيوم‬ ‫مما‬ ‫يسبب‬ ‫تأثيرا‬ ‫جلفانيا‬ ‫بسبب‬ ‫تآكل‬ ‫المنطقة‬ ‫المتاخمة‬ ‫للدق‬ ‫ائق‬ . ‫إن‬ ‫درجة‬ ‫مقاومة‬ ‫سبائك‬ ‫األلمنيوم‬ ‫للتآكل‬ ‫ما‬ ‫بين‬ ‫الحبيبات‬ ‫يعتمد‬ ‫على‬ ‫طبيعة‬ ‫وحجم‬ ‫وكمية‬ ‫وتوزيع‬ ‫وجهد‬ ‫الدقائق‬ ‫المترسبة‬ ‫والتي‬ ‫ب‬ ‫دورها‬ ‫تعتمد‬ ‫على‬ ‫نوع‬ ‫المعاملة‬ ‫الحرارية‬ ‫والميكانيكية‬ .
  31. 31. • ‫في‬ ‫هذا‬ ‫النوع‬ ‫تتعرض‬ ‫بعض‬ ‫السبائك‬ ‫في‬ ‫أوساط‬ ‫وتحت‬ ‫ظروف‬ ‫معينة‬ ‫إلى‬ ‫ما‬ ‫يسمى‬ ‫بالنزع‬ ‫االختياري‬ ‫وهو‬ ‫زوال‬ ‫أو‬ ‫ذوبان‬ ‫أحد‬ ‫عناصر‬ ‫السبيكة‬ ‫األكثر‬ ‫ا‬‫ا‬‫نشاط‬ ‫وبقاء‬ ‫العنصر‬ ‫أو‬ ‫العناصر‬ ‫األخرى‬ ( De-Alloying ) ‫مما‬ ‫يؤدي‬ ‫إلى‬ ‫حدوث‬ ‫فشل‬ ( ‫تآكل‬ ) ‫عام‬ ‫متجانس‬ ‫والذي‬ ‫قد‬ ‫يشمل‬ ‫كل‬ ‫أجزاء‬ ‫سطح‬ ‫السبيكة‬ ‫أو‬ ‫فشل‬ ‫موضعي‬ . ‫النوع‬ ‫األول‬ ( ‫العام‬ ) ‫يؤدي‬ ‫إلى‬ ‫فقدان‬ ‫المقاومة‬ ‫الميكانيكية‬ ‫للسبيكة‬ ‫والنوع‬ ‫الثاني‬ ‫يؤدي‬ ‫إلى‬ ‫حصول‬ ‫ثقب‬ ‫في‬ ‫األجزاء‬ ‫ذات‬ ‫السمك‬ ‫القليل‬ . ‫إن‬ ‫أكثر‬ ‫أنواع‬ ‫السبائك‬ ‫عرضة‬ ‫لظاهرة‬ ‫النزع‬ ‫االختياري‬ ‫سبيكة‬ ‫النحاس‬ ‫األصفر‬ ( Brass ) ‫التي‬ ‫يتم‬ ‫فيها‬ ‫زوال‬ ‫الخارصين‬ ‫من‬ ‫السطح‬ ‫وبقاء‬ ‫النحاس‬ ‫حيث‬ ‫تدعى‬ ‫ذ‬‫حينئ‬ ‫هذه‬ ‫الحالة‬ ‫بظاهرة‬ ‫إزالة‬ ‫الخارصين‬ ( De-zincification ) ‫إن‬ ‫حدوث‬ ‫هذه‬ ‫الظاهرة‬ – ‫ظاهرة‬ ‫إزالة‬ ‫الخارصين‬ - ‫في‬ ‫النحاس‬ ‫األصفر‬ ‫يمكن‬ ‫الكشف‬ ‫عنها‬ ‫بسهولة‬ ‫وبالعين‬ ،‫المجردة‬ ‫ذلك‬ ‫ألن‬ ‫المنطقة‬ ‫التي‬ ‫تتعرض‬ ‫لهذا‬ ‫الفشل‬ ‫يكون‬ ‫لونها‬ ‫أحمرا‬ ‫ومميزا‬ ‫عن‬ ‫اللون‬ ‫األصفر‬ ‫المعروف‬ ‫لسبيكة‬ ‫النحاس‬ ‫األصفر‬ . ‫وقد‬ ‫تحصل‬ ‫هذه‬ ،‫الظاهرة‬ ‫ولكن‬ ‫بشكل‬ ‫اق‬ ‫ل‬ ‫في‬ ‫سبائك‬ ،‫أخرى‬ ‫مثل‬ ‫ظاهرة‬ ‫إزالة‬ ‫األلمنيوم‬ ( De-aluminization ) ‫أو‬ ‫ظاهرة‬ ‫إزالة‬ ‫الكوبلت‬ ( De-cobalitification ) ، ‫يحدث‬ ‫أيضا‬ ‫للحديد‬ ‫الزهر‬ ‫نفس‬ ‫الخاصية‬ ‫وتسمي‬ ‫التآكل‬ ‫الجرافيتي‬ ( Graphitization ) ‫حيث‬ ‫يقوم‬ ‫الجرافيت‬ ‫بعمل‬ ‫خلية‬ ‫كهروكيميائية‬ ‫مع‬ ‫الحديد‬ ‫ويتم‬ ‫تآك‬ ‫ل‬ ‫الحديد‬ ‫داخل‬ ‫سبيكة‬ ‫الزهر‬ ‫مما‬ ‫يؤدي‬ ‫الي‬ ‫انفصال‬ ‫جزيئات‬ ‫المعدن‬ ‫من‬ ‫الداخل‬ ‫وبالتالي‬ ‫عند‬ ‫التعرض‬ ‫ألقل‬ ‫اجهاد‬ ‫خارجي‬ ‫فإن‬ ‫المعد‬ ‫ن‬ ‫يتكسر‬ ‫بسهولة‬ ‫الي‬ ‫أجزاء‬ ‫حسب‬ ‫مسارات‬ ‫التآكل‬ ‫داخله‬ .
  32. 32. • De-zincification • Graphitic corrosion of a gray cast iron valve
  33. 33. • ‫يحدث‬ ‫هذا‬ ‫النوع‬ ‫بسبب‬ ‫عاملين‬ ‫أحدهما‬ ‫كيميائي‬ ‫واألخر‬ ‫ميكانيكي؛‬ ‫فنتيجة‬ ‫للحركة‬ ‫النسبية‬ ‫بين‬ ‫المعدن‬ ‫والما‬ ‫ئع‬ ( ‫السائل‬ ‫أو‬ ‫الغاز‬ ) ‫المساعد‬ ‫على‬ ‫التآكل‬ ‫يحصل‬ ‫زيادة‬ ‫أو‬ ‫تعجيل‬ ‫في‬ ‫م‬ ‫عدل‬ ‫تحلل‬ ‫المعدن‬ . ‫والفشل‬ ‫الذي‬ ‫يصيب‬ ‫المعدن‬ ‫بسبب‬ ‫التع‬ ‫رية‬ ‫ليس‬ ‫ا‬‫ا‬‫ميكانيكي‬ ‫ا‬‫ا‬‫بحت‬ ‫وإنما‬ ‫يساعد‬ ‫في‬ ‫حدوثه‬ ‫ا‬‫ا‬‫أيض‬ ‫الطب‬ ‫يعة‬ ‫الكهروكيميائية‬ ‫المساعدة‬ ‫على‬ ‫التآكل‬ ‫لهذا‬ ‫الوسط‬ ‫المتحر‬ ‫ك‬ . ‫وهذا‬ ‫النوع‬ ‫من‬ ‫التآكل‬ ‫له‬ ‫اتجاه‬ ‫محدد‬ ‫يرتبط‬ ‫باتجاه‬ ‫مسار‬ ‫ال‬ ‫وسط‬ ‫اآلكل‬ ‫الذي‬ ‫يتحرك‬ ‫على‬ ‫سطح‬ ‫المعدن‬ . ‫وتزداد‬ ‫ضراوته‬ ‫عند‬ ‫وجود‬ ‫فقاعات‬ ‫الهواء‬ ‫أو‬ ‫جسيمات‬ ‫صلبة‬ ‫عالقة‬ ‫كالرمل‬ . ‫ويستشري‬ ‫هذا‬ ‫النوع‬ ‫في‬ ‫الظروف‬ ‫التي‬ ‫توجد‬ ‫بها‬ ‫سرعات‬ ‫عالية‬ ‫وسريان‬ ،‫دوامي‬ ‫فكثيرا‬ ‫ما‬ ‫يالحظ‬ ‫في‬ ‫القالبات‬ ‫والمضخات‬ ‫واألنابيب‬ ‫ا‬‫ا‬‫خصوص‬ ‫عند‬ ‫االنحناءات‬ ‫واألكواع‬ .
  34. 34. • ‫هو‬ ‫تآكل‬ ‫موضعي‬ ‫شديد‬ ‫يصيب‬ ‫األجزاء‬ ‫المعدنية‬ ‫في‬ ‫مناطق‬ ‫الشقوق‬ ( Crevices ) ‫والمناطق‬ ،‫المغطاة‬ ‫ء‬‫ا‬‫ا‬‫سو‬ ‫أكان‬ ‫هذا‬ ‫الغطاء‬ ‫على‬ ‫هيئة‬ ‫مواد‬ ‫معدنية‬ ‫أو‬ ‫كان‬ ‫على‬ ‫هيئة‬ ‫مواد‬ ‫غير‬ ‫معدنية‬ ‫مثل‬ ،‫األقمشة‬ ‫المواد‬ ،‫البالستيكية‬ ،‫المطاط‬ ،‫الزجاج‬ ‫الترسبات‬ ،‫الطينية‬ ‫الط‬ ‫حالب‬ ‫أو‬ ‫األوساخ‬ . ‫ولحدوث‬ ‫هذا‬ ‫النوع‬ ‫من‬ ‫التآكل‬ ‫يجب‬ ‫توافر‬ ‫محلول‬ ‫راكد‬ ( ‫الكتروليت‬ ) ‫بين‬ ‫الغطاء‬ ‫والمادة‬ ،‫المعدنية‬ ‫ويسمى‬ ‫هذا‬ ‫النوع‬ ‫ا‬‫ا‬‫أحيان‬ ‫بأسماء‬ ‫أخرى‬ ‫مثل‬ ‫تآكل‬ ‫الحشوات‬ ( Gasket Corrosion ) ‫وتآكل‬ ‫الترسبات‬ ( Deposit Corrosion ) .
  35. 35. • ‫في‬ ‫هذا‬ ‫النوع‬ ‫من‬ ‫التآكل‬ ‫تتكون‬ ‫َقر‬‫ن‬ (Pits) ‫على‬ ‫أجزاء‬ ‫من‬ ‫سطح‬ ‫المعدن‬ ‫دون‬ ‫غيرها‬ . ‫هذه‬ ‫النقر‬ ‫ربما‬ ‫تكون‬ ‫صغيرة‬ - ‫وهو‬ ‫الغالب‬ - ‫أو‬ ،‫كبيرة‬ ‫وربما‬ ‫تكون‬ ‫عميقة‬ ‫أو‬ ‫سطحية‬ . ‫كما‬ ‫أن‬ ‫هذه‬ ‫النقر‬ ‫قد‬ ‫تكون‬ ‫متباعدة‬ ‫الواحدة‬ ‫منها‬ ‫مفصولة‬ ‫عن‬ ‫األخرى‬ ‫أو‬ ‫تكون‬ ‫ذات‬ ‫كثافة‬ ‫عالية‬ ‫ومتقاربة‬ ‫ا‬‫ا‬‫جد‬ ‫بحيث‬ ‫يظهر‬ ‫سطح‬ ‫ا‬ ‫لمعدن‬ ‫ا‬‫ا‬‫خشن‬ ‫ا‬‫ا‬‫جد‬ . ‫وهذا‬ ‫النوع‬ ‫يعد‬ ‫من‬ ‫أكثر‬ ‫أنواع‬ ‫ا‬ ‫لتآكل‬ ،‫خطورة‬ ‫و‬ ‫ذلك‬ ‫لكونه‬ ‫يؤدي‬ ‫إلى‬ ‫حصول‬ ‫الفشل‬ ‫في‬ ‫األجزاء‬ ‫المعدنية‬ ‫بثق‬ ‫بها‬ ‫دون‬ ‫فقدان‬ ‫شيء‬ ‫يذكر‬ ‫من‬ ‫وزنها‬ ‫وكذلك‬ ‫لكونه‬ ‫يصعب‬ ‫قياس‬ ‫درج‬ ‫ة‬ ‫حدته‬ ‫ا‬‫ا‬‫كمي‬ . ‫كما‬ ‫أنه‬ ‫يصعب‬ ‫توقعه‬ ‫بالقياسات‬ ‫المعملية‬ ‫ال‬ ‫ختالف‬ ‫عمق‬ ‫وعدد‬ ‫النقر‬ ‫التي‬ ‫تتكون‬ ‫في‬ ‫كل‬ ‫مرة‬ ‫تحت‬ ‫ظروف‬ ‫متش‬ ،‫ابهة‬ ‫ومثال‬ ‫هذا‬ ‫النوع‬ ‫من‬ ‫التآكل‬ : ‫هو‬ ‫تآكل‬ ‫المعادن‬ ‫من‬ ‫النوع‬ ( ‫النش‬ ‫ط‬ - ‫الخامد‬ ) ‫مثل‬ : ‫األلمنيوم‬ ‫والصلب‬ ‫المقاوم‬ ‫للصدأ‬ ( Stainless Steel ) ‫في‬ ‫محاليل‬ ‫الهالوجينات‬ . ‫وهذا‬ ‫النوع‬ ‫يحدث‬ ‫عادة‬ ‫بات‬ ‫جاه‬ ‫الجاذبية‬ ‫ونادرا‬ ‫ما‬ ‫يحدث‬ ‫في‬ ‫االتجاه‬ ‫المعاكس‬ ‫لها‬ . • ‫مركبات‬ ‫وجود‬ ‫في‬ ‫النقري‬ ‫التآكل‬ ‫ينشط‬ ‫البروميدات‬ ‫ومرك‬ ‫بات‬ ‫الهيدروجي‬ ‫كبريتيد‬ ‫مثل‬ ‫الكبريتية‬ ‫والمركبات‬ ‫الكلور‬ ‫ن‬ ( H2 S . )
  36. 36. ‫يظهر‬ ‫هذا‬ ‫التآكل‬ ‫على‬ ‫شكل‬ ‫تلف‬ ‫تدريجي‬ ‫للمعدن‬ ‫تسببه‬ ‫بعض‬ ‫الميكروبات‬ ‫الدقيقة‬ ‫الحية‬ . ‫تضم‬ ‫هذه‬ ‫الميكروبات‬ ‫ا‬‫ال‬‫أشكا‬ ‫م‬ ‫جهرية‬ ‫ال‬ ‫ترى‬ ‫بالعين‬ ‫المجردة‬ ‫وأخرى‬ ‫أكبر‬ ‫ا‬‫ا‬‫حجم‬ ‫يمكن‬ ‫أن‬ ‫ترى‬ ‫بالعين‬ ‫المجردة‬ . ‫تمثل‬ ‫هذه‬ ‫الميكروبات‬ ‫ا‬‫ا‬‫أنواع‬ ‫خاصة‬ ‫من‬ ‫البكتريا‬ ‫تولد‬ ‫وتتكون‬ ‫وت‬ ‫عيش‬ ‫في‬ ‫أوساط‬ ‫تتراوح‬ ‫فيها‬ ‫الدالة‬ ‫الحامضية‬ ( PH = 0.7 to 11 ) ‫ودرجة‬ ‫حرارة‬ ‫ما‬ ‫بين‬ ( ° 15.33 - ‫إلى‬ ° 68 + ‫م‬ ) ‫وحتي‬ ‫ضغط‬ ( 104.16 ‫نيوتن‬ / ‫مم‬ ² = 1000 ‫بار‬ ‫تقريبا‬ ) ‫تعد‬ ‫مياه‬ ‫البحر‬ ‫وحقول‬ ،‫البترول‬ ‫ومياه‬ ‫المجاري‬ " ‫اآلسنة‬ " ‫أو‬ ‫في‬ ‫التربة‬ ‫وخاصة‬ ‫الملوثة‬ ‫منها‬ ‫أمثلة‬ ‫لهذه‬ ‫األوس‬ ‫اط‬ . ‫منها‬ ‫متعددة‬ ‫بصيغ‬ ‫البيولوجي‬ ‫التآكل‬ ‫سلوك‬ ‫في‬ ‫الحية‬ ‫الكائنات‬ ‫هذه‬ ‫تؤثر‬ : ‫أ‬ - ‫والمهبطية‬ ‫المصعدية‬ ‫التفاعالت‬ ‫على‬ ‫المباشر‬ ‫التأثير‬ . ‫ب‬ - ‫المعادن‬ ‫سطوح‬ ‫على‬ ‫الواقية‬ ‫الطبقة‬ ‫تكوين‬ ‫على‬ ‫المباشر‬ ‫التأثير‬ . ‫جـ‬ - ‫آكال‬ ‫وسط‬ ‫إلى‬ ‫الوسط‬ ‫تحويل‬ ‫ومنها‬ ‫للتآكل‬ ‫مالئمة‬ ‫ظروف‬ ‫توفير‬ . ‫د‬ - ‫المعدن‬ ‫سطح‬ ‫على‬ ‫الترسبات‬ ‫تكوين‬ . ‫الو‬ ‫طبيعة‬ ‫وعلى‬ ‫الحية‬ ‫الكائنات‬ ‫هذه‬ ‫نوعية‬ ‫عمى‬ ‫يعتمد‬ ‫وهذا‬ ‫تجمعات‬ ‫بهيئة‬ ‫أو‬ ‫منفردة‬ ‫بصورة‬ ‫إما‬ ‫الدقيقة‬ ‫الكائنات‬ ‫هذه‬ ‫تعمل‬ ‫قد‬ ‫سط‬ .
  37. 37. • ‫فإن‬ ‫هذا‬ ‫ومع‬ ،‫متشابهتان‬ ‫والنقري‬ ‫الشقي‬ ‫التآكل‬ ‫من‬ ‫ل‬‫ك‬ ‫ميكانيكيتي‬ ‫أن‬ ‫إلى‬ ‫الباحثين‬ ‫من‬ ‫جمع‬ ‫يذهب‬ ‫بينت‬ ‫كما‬ ‫األساسية‬ ‫االختالفات‬ ‫بعض‬ ‫هناك‬ ‫يلي‬ ‫ما‬ ‫في‬ ‫تمثلت‬ ‫حيث‬ ‫ذلك‬ ‫األبحاث‬ ‫بعض‬ : (1 ‫كال‬ ‫النوعين‬ ‫له‬ ‫عالقة‬ ‫وثيقة‬ ‫بالمحاليل‬ ‫المحتوية‬ ‫على‬ ‫أيون‬ ‫الكلور‬ ‫إال‬ ‫أن‬ ‫التآكل‬ ‫الشقي‬ ‫يحدث‬ ‫ا‬‫ا‬‫أيض‬ ‫في‬ ‫بيئات‬ ‫تآكل‬ ‫أخرى‬ ‫مثل‬ ‫المحاليل‬ ‫الحمضية‬ . (2 ‫التآكل‬ ‫الشقي‬ ‫يحدث‬ ‫بسبب‬ ‫وجود‬ ‫محلول‬ ‫اركد‬ ‫داخل‬ ‫شق‬ ‫بينما‬ ‫التآكل‬ ‫النقري‬ ‫يحدث‬ ‫ء‬‫ا‬‫ا‬‫سو‬ ‫أكان‬ ‫المحلول‬ ‫ا‬‫ا‬‫راكد‬ ‫أم‬ ،‫ا‬‫ا‬‫متحرك‬ ‫ونتيجة‬ ‫لذلك‬ ‫فإنه‬ ‫يمكن‬ ‫أن‬ ‫يحدث‬ ‫في‬ ‫أي‬ ‫ء‬‫جز‬ ‫من‬ ‫سطح‬ ‫المعدن‬ ‫على‬ ‫خالف‬ ‫التآكل‬ ‫الشقي‬ ‫الذي‬ ‫يكون‬ ‫محصورا‬ ‫بمنطقة‬ ‫محدودة‬ ‫وهي‬ ‫منطقة‬ ‫الشق‬ . (3 ‫الشقي‬ ‫التآكل‬ ‫حضانة‬ ‫فترة‬ ( Induction time ) ‫النقري‬ ‫التآكل‬ ‫في‬ ‫التي‬ ‫تلك‬ ‫من‬ ‫أقل‬ . (4 ‫النقري‬ ‫بالتآكل‬ ‫مقارنة‬ ‫منخفضة‬ ‫جهود‬ ‫عند‬ ‫الشقي‬ ‫التآكل‬ ‫يحدث‬ .
  38. 38. • ‫يعرف‬ ‫التآكل‬ ‫الموضعي‬ ‫كتآكل‬ ‫انتقائي‬ ‫يحدث‬ ‫للمعدن‬ ‫بتآكل‬ ‫مساحات‬ ‫صغيرة‬ ‫من‬ ‫سطح‬ ‫المعدن‬ ‫خالل‬ ‫تعرضه‬ ‫لبيئة‬ ‫آكل‬ ‫ة‬ ‫ويحدث‬ ‫كنتيجة‬ ‫إلجهاد‬ ‫تدميري‬ ‫يتم‬ ‫على‬ ‫سطح‬ ‫المعدن‬ ‫نتيجة‬ ‫تآكل‬ ‫اجهاد‬ ‫التعرية‬ ‫وبعض‬ ‫التآكالت‬ ‫الكيميائية‬ ‫في‬ ‫وجود‬ ‫سائل‬ ‫موصل‬ ( ‫كه‬ ‫رل‬ – ‫إلكتروليت‬ ) . • ‫التآكل‬ ‫من‬ ‫التالية‬ ‫األنواع‬ ‫التصنيف‬ ‫هذا‬ ‫تحت‬ ‫يندرج‬ : 1 - ‫النقري‬ ‫التآكل‬ . 2 - ‫االنتقائي‬ ‫التآكل‬ . 3 - ‫أإلجهادي‬ ‫التآكل‬ . 4 - ‫للكلور‬ ‫اإلجهادي‬ ‫التآكل‬ . 5 - ‫الكاوية‬ ‫للمواد‬ ‫اإلجهادي‬ ‫التآكل‬ .
  39. 39. • ‫التآكل‬ ‫عملية‬ ‫علي‬ ‫تؤثر‬ ‫التي‬ ‫العوامل‬ : • ‫درجة‬ ‫الحرارة‬ • ‫العناصر‬ ‫المكونة‬ ‫لسبيكة‬ ‫للمعدن‬ • ‫طريقة‬ ‫التصنيع‬ • ‫تأثير‬ ‫المحلول‬ ‫الموصل‬ ( ‫الكهرل‬ ‫أو‬ ‫اإلليكتروليت‬ ) : 1 - ‫الخاليا‬ ‫التركيزية‬ : ‫أ‬ - ‫األكسجينية‬ ‫التركيز‬ ‫خاليا‬ . ‫ب‬ - ‫الملحية‬ ‫التركيز‬ ‫خاليا‬ . ‫جـ‬ - ‫بالمعادن‬ ‫األيونية‬ ‫التركيز‬ ‫خاليا‬ . ‫د‬ - ‫والمثبطة‬ ‫النشطة‬ ‫الخاليا‬ . 2 - ‫الموصلة‬ ‫السوائل‬ ‫علي‬ ‫الحامضية‬ ‫درجة‬ ‫تأثير‬ ( PH ) .
  40. 40. • ‫؟‬ ‫المعدن‬ ‫سطح‬ ‫علي‬ ‫التآكل‬ ‫خلية‬ ‫مكونات‬ ‫تجتمع‬ ‫كيف‬ C A Mean line
  41. 41. ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫تأثير‬ ‫إختالف‬ ‫ا‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫في‬ ‫األعلى‬ ‫الجزء‬ ‫يمثل‬ ‫حيث‬ ‫المعدنية‬ ‫األجزاء‬ ‫علي‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫تأثير‬ ‫ألنود‬ .
  42. 42. ‫المعدن‬ ‫لسبيكة‬ ‫المكونة‬ ‫العناصر‬ ‫تأثير‬ ‫استيل‬ ‫االستانلس‬ ‫ألحواض‬ ‫النقري‬ ‫التآكل‬ ‫الزهر‬ ‫لحديد‬ ‫االنتقائي‬ ‫النزع‬ ‫التآكل‬
  43. 43. ‫المعدن‬ ‫لسبيكة‬ ‫المكونة‬ ‫العناصر‬ ‫تأثير‬ ‫الحبيبا‬ ‫حدود‬ ‫نطاق‬ ‫في‬ ‫مركباته‬ ‫تتواجد‬ ‫لسكين‬ ‫الحبيبات‬ ‫بين‬ ‫ما‬ ‫تآكل‬ ‫ت‬ . ‫للحامات‬ ‫الحبيبات‬ ‫بين‬ ‫ما‬ ‫تآكل‬ .
  44. 44. ‫والتشغي‬ ‫التصنيع‬ ‫طريقة‬ ‫ل‬ ‫أو‬ ‫الشقوق‬ ‫تآكل‬ ‫مسببات‬ ‫اهم‬ ‫احد‬ ‫اللحامات‬ ‫وعيوب‬ ‫اللحامات‬ ‫تكون‬ ‫قد‬ ‫االيوني‬ ‫التركيز‬ ‫تآكل‬ . ‫على‬ ‫انودية‬ ‫مناطق‬ ‫تشكيل‬ ‫مسببات‬ ‫اهم‬ ‫احد‬ ‫تكون‬ ‫قد‬ ‫التصنيع‬ ‫عيوب‬ ‫المعدن‬ ‫سطح‬ .
  45. 45. ‫لأليونات‬ ‫الناقل‬ ‫المائع‬ ( ‫الكهرل‬ ) • ‫غالبا‬ ‫ما‬ ‫تتشكل‬ ‫خاليا‬ ‫التآكل‬ ‫بسبب‬ ‫اختالف‬ ‫الوسط‬ ‫الموصل‬ ‫للكهرباء‬ ( ‫الناقل‬ ‫لأليونات‬ ) . ‫على‬ ‫سبيل‬ ‫المثال‬ ، ‫الهياكل‬ ‫واألنابيب‬ ‫المعدنية‬ ‫تحت‬ ‫سطح‬ ‫التربة‬ ‫تتعرض‬ ‫إلى‬ ‫أنواع‬ ‫مختلفة‬ ‫من‬ ‫الموائع‬ ‫الموصلة‬ ‫للكهرباء‬ ( ‫إلكتروليت‬ ) ‫نظرا‬ ‫الختالف‬ ‫مكونات‬ ‫التربة‬ ‫من‬ ‫مكان‬ ،‫آلخر‬ ‫من‬ ‫حيث‬ ‫المواد‬ ‫الكيميائية‬ ‫المختلفة‬ ، ‫أو‬ ‫التركيزات‬ ‫المختلفة‬ ‫من‬ ‫نفس‬ ‫المادة‬ ، ‫أو‬ ‫تغيرات‬ ‫في‬ ‫درجة‬ ‫ا‬ ‫لحرارة‬ ، ‫وبالتالي‬ ‫تواجه‬ ‫الهياكل‬ ‫و‬ ‫المنشآت‬ ‫المعدنية‬ ‫اختالفات‬ ‫في‬ ‫مستوي‬ ‫الجهد‬ ‫علي‬ ‫امتداداتها‬ ‫تحت‬ ‫سطح‬ ‫التربة‬ ‫مما‬ ‫يؤد‬ ‫ي‬ ‫الي‬ ‫نشأة‬ ‫خاليا‬ ‫كهروكيميائية‬ ‫تؤدي‬ ‫الي‬ ‫حدوث‬ ‫التآكل‬ .
  46. 46. • ‫التربة‬ ‫في‬ ‫تحدث‬ ‫التي‬ ‫التآكالت‬ ‫من‬ ‫الكثير‬ ‫عن‬ ‫المسؤولة‬ ‫هي‬ ‫التركيز‬ ‫خاليا‬ . ‫ت‬ ، ‫المثال‬ ‫سبيل‬ ‫على‬ ‫خطوط‬ ‫مر‬ ‫األرض‬ ‫سطح‬ ‫تحت‬ ‫طريقها‬ ‫في‬ ‫التربة‬ ‫من‬ ‫مختلفة‬ ‫أنواع‬ ‫عبر‬ ‫األنابيب‬ . ‫النف‬ ‫آبار‬ ‫أغطية‬ ‫تخترق‬ ‫حيث‬ ‫والغاز‬ ‫ط‬ ‫التربة‬ ‫مكونات‬ ‫تركيبات‬ ‫من‬ ‫مختلفة‬ ‫طبقات‬ . 1 - ‫الـتـركـيـزيـة‬ ‫الـخــاليـا‬
  47. 47. ‫أ‬ – ‫األكـسـجـيـنـية‬ ‫الـتـركــيـز‬ ‫خـاليـا‬
  48. 48. • ‫الكالسي‬ ‫وكلوريد‬ ‫الصوديوم‬ ‫كلوريد‬ ‫مثل‬ ‫معدنية‬ ‫الغير‬ ‫هي‬ ‫هنا‬ ‫المقصودة‬ ‫األمالح‬ ‫وم‬ . ‫ب‬ – ‫الملحية‬ ‫الـتـركــيـز‬ ‫خـاليـا‬
  49. 49. ‫التركيز‬ ‫خاليا‬ ‫اآليوني‬ ‫اطر‬ ‫او‬ ‫ثني‬ ‫اجهادات‬ ‫وجود‬ ‫نتيجة‬ ‫لالنفصال‬ ‫قابلة‬ ‫حرة‬ ‫ايونات‬ ‫وجود‬ ‫نتيجة‬ ‫تنشا‬ ‫للمعدن‬ ‫حادة‬ ‫اف‬ ‫وجود‬ ‫عند‬ ‫المعدن‬ ‫جسم‬ ‫لباقي‬ ‫بالنسبة‬ ‫كأنود‬ ‫بسهولة‬ ‫لالنفصال‬ ‫قابلة‬ ‫األجزاء‬ ‫هذا‬ ‫يجهل‬ ‫مما‬ ‫كهرل‬ ‫بخار‬ ‫مثل‬ ‫الماء‬ . ‫جـ‬ – ‫بالمعادن‬ ‫األيوني‬ ‫الـتـركــيـز‬ ‫خـاليـا‬
  50. 50. ‫د‬ – ‫والمثبطة‬ ‫النشطة‬ ‫الخـاليـا‬ • ‫تتكون‬ ‫في‬ ‫بعض‬ ‫المعادن‬ ‫طبقة‬ ‫اكسيديه‬ ‫بطبيعة‬ ‫الحال‬ ‫لحمايتها‬ ‫من‬ ‫التآكل‬ ‫مثل‬ ‫األلومنيوم‬ ‫يتكون‬ ‫عليه‬ ‫طبقة‬ ‫من‬ ‫اكسيد‬ ‫األلومني‬ ‫وم‬ ‫والفوالذ‬ ‫الذي‬ ‫ال‬ ‫يصدأ‬ ‫تتكون‬ ‫عليه‬ ‫طبقة‬ ‫من‬ ‫اكسيد‬ ‫الكروم‬ ‫تسمي‬ ‫هذه‬ ‫الطبقة‬ ‫طبقة‬ ‫مثبطة‬ ‫حيث‬ ‫انها‬ ‫تعزل‬ ‫المعدن‬ ‫عن‬ ‫التفاعل‬ ‫مع‬ ‫الوسط‬ ‫المحيط‬ ‫و‬ ‫لكنها‬ ‫تعمل‬ ‫كالكاثود‬ ‫عند‬ ‫السطح‬ ‫المقابل‬ ‫للمعدن‬ ‫ويمكن‬ ‫ان‬ ‫ينشا‬ ‫عنها‬ ‫تآكل‬ ‫نقري‬ ‫سريع‬ ‫مع‬ ‫المعدن‬ ‫اذا‬ ‫تم‬ ‫فقط‬ ‫جزء‬ ‫من‬ ‫الطبقة‬ ‫المثبطة‬ ‫حيث‬ ‫تع‬ ‫مل‬ ‫الظروف‬ ‫المحيطة‬ ‫بالمعدن‬ ‫علي‬ ‫تكوين‬ ‫خاليا‬ ‫آكلة‬ ‫بين‬ ‫الكاثود‬ ‫واألنود‬ ‫والذي‬ ‫يمثله‬ ‫هنا‬ ‫هو‬ ‫جسم‬ ‫المعدن‬ ‫تحت‬ ‫طبقة‬ ‫االكسيد‬ . • ‫غالبا‬ ‫ما‬ ‫تظهر‬ ‫هذه‬ ‫الحالة‬ ‫بوضوح‬ ‫عند‬ ‫لحام‬ ‫الفوالذ‬ ‫المقاوم‬ ‫للصدأ‬ ‫أو‬ ‫األلومنيوم‬ ‫حيث‬ ‫تمثل‬ ‫طبقة‬ ‫اللحام‬ ‫ثغرة‬ ‫مانعة‬ ‫لتكوين‬ ‫طبقة‬ ‫األ‬ ‫كسيد‬ ‫المثبطة‬ ‫وفي‬ ‫نفس‬ ‫الوقت‬ ‫تكون‬ ‫بقعة‬ ‫اللحام‬ ‫هي‬ ‫المنطقة‬ ‫األقل‬ ‫عرضة‬ ‫لألكسجين‬ ‫مما‬ ‫يساعد‬ ‫على‬ ‫حدوث‬ ‫خليه‬ ‫كهروكيميائية‬ .
  51. 51. • ‫الهيدروجيني‬ ‫الجهد‬ ‫او‬ ‫الهيدروجيني‬ ‫األس‬ ‫يعرف‬ ‫بداية‬ ( Potential Hydrogen ) ‫لدرجة‬ ‫كمقياس‬ ‫قيمة‬ ‫من‬ ‫يتدرج‬ ‫حيث‬ ‫والسوائل‬ ‫للمحاليل‬ ‫الحامضية‬ 1 ‫إلى‬ 14 ‫وتصنف‬ ‫التعادل‬ ‫درجة‬ ‫عند‬ 7 ‫ومن‬ 6 ‫إلى‬ 1 ‫تتدرج‬ ‫الحامضية‬ ‫درجة‬ ‫القيمة‬ ‫عند‬ ‫ذروتها‬ ‫تصل‬ ‫بحيث‬ 1 ‫تصنف‬ ‫بينما‬ ، ‫القاعدية‬ ‫درجة‬ ‫من‬ 8 ‫إلى‬ 14 ‫القيمة‬ ‫عند‬ ‫ذروتها‬ ‫تصل‬ ‫بحيث‬ 14 . 2 - ‫الموصلة‬ ‫السوائل‬ ‫علي‬ ‫الحامضية‬ ‫درجة‬ ‫تأثير‬ ( PH )
  52. 52. • ‫من‬ ‫المعروف‬ ‫في‬ ‫علم‬ ‫الحماية‬ ‫الكاثودية‬ ‫ان‬ ‫كل‬ ‫درجة‬ ‫حامضية‬ ‫تؤثر‬ ‫بحوالي‬ 60 mV ‫علي‬ ‫قيمة‬ ‫القراءة‬ ‫لقيمة‬ ‫جهد‬ ،‫التآكل‬ ‫فمثال‬ ‫إذا‬ ‫كان‬ ‫عندنا‬ ‫جهد‬ ‫التآكل‬ ECORR ‫للمعدن‬ ‫قيمته‬ ( -500 mV ) ‫عند‬ ‫درجة‬ ‫الحامضية‬ ( 7 PH = ) ‫فستكون‬ ‫قيمة‬ ‫جهد‬ ‫التآكل‬ ECORR ‫للمعدن‬ ‫هي‬ ( -560 mV ) ‫عند‬ ‫درجة‬ ‫الحامضية‬ ( PH = 8 ) . • ‫في‬ ‫الشائع‬ ‫تستخدم‬ ‫درجة‬ ‫الحامضية‬ ‫بين‬ 7 ‫إلى‬ 9 ‫في‬ ‫خزانات‬ ‫المياه‬ ‫الكبيرة‬ ‫والغاليات‬ ،‫البخارية‬ ‫ودرجة‬ ‫الحامضية‬ ‫بين‬ 5.5 ‫إلى‬ 7.5 ‫في‬ ‫الخزانات‬ ‫الصغيرة‬ ‫وخزانات‬ ‫مكافحة‬ ‫الحرائق‬ ‫ويتوقف‬ ‫ذل‬ ‫ك‬ ‫علي‬ ‫نوع‬ ‫المعادن‬ ‫المستخدمة‬ ‫ومراعاة‬ ‫طبيعة‬ ‫الموائع‬ ‫المستخدمة‬ ‫وظروف‬ ‫الوسط‬ ‫المحيط‬ .
  53. 53. 1
  54. 54. 2
  55. 55. 3
  56. 56. 4
  57. 57. 5

×