Τα αποτελέσματα των μεταλλικών συνδέσμων στη σκουριά του σιδήρου

Κάθε φορά που δύο διαφορετικά μέταλλα συνδέονται ή τοποθετούνται μαζί, πραγματοποιείται γαλβανική δράση. Η γαλβανική δράση είναι ένα ηλεκτρικό φαινόμενο που προκαλεί τη ροή ενός μικρού ρεύματος. Με την πάροδο του χρόνου, αυτή η τρέχουσα ροή προκαλεί το οξυγόνο να διεισδύσει βαθιά στα μέταλλα, προκαλώντας διάβρωση. Το τελικό αποτέλεσμα είναι η σκουριά σε σιδηρούχα μέταλλα και η οξείδωση και η αποικοδόμηση σε μη σιδηρούχα μέταλλα. Εάν τα μέταλλα εκτίθενται στον καιρό, η διάβρωση γίνεται πιο γρήγορα, καθώς το νερό συνήθως περιέχει διαλυμένα μέταλλα που είναι αγώγιμα. Οι μόνες λύσεις είναι η χρήση του ίδιου είδους μετάλλων κατά τη σύνδεση ή την τοποθέτηση ενός μη αγώγιμου μπλοκ μεταξύ ανόμοιων μετάλλων.

Κάθε φορά που αγγίζουν δύο ανόμοια μέταλλα, αρχίζει να ρέει ένα μικρό, σχεδόν ανεπαίσθητο ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτό ονομάζεται γαλβανική δράση. Οι ερευνητές μετάλλων στα κοινοτικά κολέγια της Βιρτζίνια ανέπτυξαν μια λίστα με 19 μέταλλα, από τα πιο αντιδραστικά έως τα λιγότερο αντιδραστικά, όσον αφορά τη γαλβανική δράση. Το πιο αντιδραστικό μέταλλο είναι το μαγνήσιο, με το λιγότερο αντιδραστικό μέταλλο να είναι χρυσός. Ο σίδηρος και ο χάλυβας είναι το νούμερο 6 στη λίστα, που σημαίνει ότι είναι πιο κοντά στην αντιδραστική πλευρά από τη μη αντιδραστική πλευρά.

•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images

Η γαλβανική δράση προκαλεί τη σκουριά του σιδήρου. Με μια διαδικασία που βρίσκεται ακόμη υπό διερεύνηση, με κάποιο τρόπο μεταφέρεται οξυγόνο στο μέταλλο, προκαλώντας οξείδωση σιδήρου, η οποία είναι σκουριά. Επομένως, κάθε σίδερο που έρχεται σε επαφή με ένα μη σίδερο μέταλλο θα σκουριάσει. Η γαλβανική δράση είναι μια βαθιά ηλεκτροχημική διαδικασία και όχι μόνο μια επιφανειακή αντίδραση. Δεν υπάρχει τρόπος να το σταματήσετε αν αγγίξουν δύο διαφορετικά μέταλλα.

Εάν η σύνδεση είναι εκτεθειμένη στα στοιχεία, αυξάνεται το χρονικό πλαίσιο της σκουριάς. Το νερό της βροχής σπάνια είναι καθαρό νερό, αλλά περιέχει διαλυμένα μέταλλα. Αυτά τα ορυκτά είναι αγώγιμα και επιταχύνουν την ηλεκτρική ροή. Επίσης, πολλές κοινότητες απλώνουν αλάτι το χειμώνα. Το αλάτι είναι εξαιρετικά αγώγιμο και θα ενισχύσει σημαντικά την ηλεκτρική ροή. Αυτό έχει άμεσες επιπτώσεις στον πραγματικό κόσμο. Για παράδειγμα, ένας σωλήνας αερίου σιδήρου συνδέεται με έναν εξωτερικό μετρητή. Ο τεχνικός εγκατάστασης είναι αρχάριος, και δεν συνειδητοποίησε ότι το σώμα του μετρητή είναι κατασκευασμένο από ορείχαλκο. Συνδέθηκε λανθασμένα τα δύο. Το σύστημα θα λειτουργήσει για λίγο, αλλά με την πάροδο του χρόνου, ο σιδερένιος σωλήνας θα σκουριάσει, οδηγώντας τελικά σε διαρροή αερίου. Αυτό οφείλεται σε κηλίδες σκουριάς στο σωλήνα που προκαλούνται από γαλβανική δράση που επιταχύνεται από αγώγιμα ορυκτά που εγκαθίστανται στο συγκρότημα.

Δύο μέθοδοι μπορούν να αποτρέψουν τη γαλβανική δράση. Είτε χρησιμοποιώντας παρόμοια μέταλλα, είτε τοποθετώντας ένα μη αγώγιμο μπλοκ μεταξύ του σιδήρου και των μη σιδερένιων τμημάτων. Η χρήση παρόμοιων μετάλλων είναι εύκολη. Χρησιμοποιείτε συνδέσμους και εξαρτήματα σιδήρου με σιδερένιο σωλήνα. Η τοποθέτηση ενός μπλοκ είναι λίγο πιο δύσκολη, αλλά είναι μια απαίτηση. Τα μπλοκ μεταξύ δομικών μελών μπορούν να είναι πυκνά πλαστικά ή σκληρό καουτσούκ. Το Weber State University καθιστά απαίτηση απόδοσης να τοποθετεί μη αγώγιμα μπλοκ μεταξύ εξωτερικών κιγκλιδωμάτων σιδήρου και ανόμοιων μετάλλων για να σταματήσει η γαλβανική δράση.