چرا آهن زنگ می زند؟
قبل از اینکه یاد بگیریم چگونه از زنگ زدگی لوله‌های فولادی جلوگیری کنیم، اجازه دهید درباره اصول اولیه پدیده زنگ زدگی و خوردگی آهن صحبت کنیم. زنگ زدگی رایج آهن که به رنگ نارنجی و قهوه‌ای روی فلز ایجاد می‌شود، در حقیقت تشکیل اکسید آهن است و زمانی اتفاق می‌افتد که آهن یا فولاد با اکسیژن هوا ترکیب شده و خورده می‌شود (یا اصطلاحا زنگ زدگی آهن اتفاق می‌افتد).
هر زمان که آهن و فولاد در مجاورت آب و اکسیژن قرار گیرند، زنگ زدگی آهن آغاز می‌شود. کاتالیزور و شتاب دهنده اصلی پدیده زنگ زدگی آب و رطوبت است. اگرچه ساختارها درونی آهن و فولاد را نمی‌توانیم ببینم اما مولکول‌های آب قادر به ترکیب با آهن و تشکیل اکسید آهن و نفوذ به شکاف‌های میکروسکوپی در فلز هستند. این فرآیند دلیل اصلی خوردگی و از بین رفتن آهن است.
بیشتر بخوانید : استنلس استیل یا فولاد زنگ نزن یا فولاد ضد زنگ
قرار گرفتن در معرض دی اکسید گوگرد و دی اکسید کربن نیز روند خورندگی را تسریع می‌کند. زنگ زدگی باعث ایجاد خُلل و فُرج و انبساط فلز می‌شود و می‌تواند فشار زیادی را بر ساختار کلی قطعه آهنی وارد کند. در این زمان، فلز ضعیف شده و شکننده و پوسته پوسته می‌شود. هنگامی که رطوبت راه خود را به لوله پیدا می‌کند، فرآیند خوردگی آغاز می‌شود.
بیشتر بخوانید: رایج‌ترین انواع خوردگی فلزات کدام‌اند؟
به عبارت ساده‌تر، روند خوردگی عبارت است از 3 مرحله:
آب و هوا در یک واکنش الکتروشیمیایی با آهن ترکیب می‌شود و هیدروکسیدآهن تشکیل می‌شود.
هیدرواکسید آهن مجدد با اکسیژن واکنش می‌دهد و اکسید آهن هیدراته یا همان زنگ آهن را شکل می‌دهد.
از آنجایی که این لایه مثل لایه محافظی که پدیده اکسیداسیون روی آلومینیوم و استیل ایجاد می‌کند نمی‌تواند به سطح فلز بچسبد، از سطح جدا شده و فلز تازه را در برابر اکسیژن و آب قرار می‌دهد و به این ترتیب روند خوردگی گسترش می‌یابد.
اگر نمک نیز در این بین وجود داشته باشد، فرآیند خوردگی و زنگ زدگی آهن حتی سریع‌تر اتفاق خواهد افتاد. مشکل نمک بیشتر در مناطق ساحلی و در مجاورت آب دریا شایع است. همچنین ترکیبات موجود در باران‌های اسیدی و نمک مورد استفاده در یخ‌زدایی جاده‌ها نیز حاوی الکترولیت‌های قوی برای خوردگی هستند. دی اکسید کربن و دی اکسید گوگرد نیز برای سرعت بخشیدن به فرآیند خوردگی بسیار موثر هستند.
جلوگیری از زنگ زدن فولاد
راه جلوگیری از زنگ زدن فلزات و فولادها که مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی ندارند، استفاده از روغن محافظ فلز است. این روغن‌ها برای حفاظت از قطعات در برابر خوردگی در انبارها، خطوط تولید و … هستند. روغن‌ها به صورت اسپری، مایع و موم تولید می‌شوند. این روغن‌ها می‌توانند از فولادها و یا فلزاتی که با هوا واکنش می‌دهند، در برابر اکسیداسیون محافظت کند. البته علاوه بر روغن انواع دیگر پوشش‌ها و رنگ نیز برای جلوگیری از زنگ زدن فولاد استفاده می‌شود؛ ضمن اینکه پوشش دهی فولاد با فلزی دیگری که زنگ نمی‌زند راهکار بسیار مطلوبی است. فولادهای گالوانیزه به همین منظور تولید می‌شوند.
