Kakisan galvanik

Corrosion Galvanic Adalah Proses Kimia Itu Dipahami dengan baik

Lebih 200 tahun yang lalu, penggera frigat laut angkatan laut British kehilangan kepingan tembaga kerana kakisan pesat kuku besi digunakan untuk mengikat tembaga ke badan kapal. Pengikisan cepat ini berlaku kerana proses kimia yang disebut kakisan galvanik.

Hakisan galvanik hanya boleh berlaku apabila dua logam elektrokimia berbeza antara satu sama lain dan juga tenggelam dalam cairan elektrolitik (seperti air masin).

Apabila ini berlaku, logam dan elektrolit menghasilkan sel galvanik. Sel ini mempunyai kesan menghancurkan satu logam dengan perbelanjaan yang lain.

Dalam kes Penggera, besi itu terkoyak dengan perbelanjaan tembaga. Hanya dua tahun selepas melampirkan kepingan tembaga, kuku besi yang digunakan untuk memegang tembaga ke bahagian bawah kapal telah berkarat, menyebabkan lembaran tembaga jatuh.

Bagaimana Corrosion Galvanic berfungsi

Logam dan aloi logam semuanya mempunyai potensi elektrod yang berbeza. Potensi elektroda adalah ukuran relatif dari kecenderungan logam untuk menjadi aktif dalam elektrolit tertentu. Lebih aktif, atau kurang mulia, logam adalah lebih besar kemungkinannya untuk membentuk anod (elektrod dibebankan positif) dalam persekitaran elektrolitik. Logam kurang aktif, atau lebih mulia, semakin besar kemungkinannya untuk membentuk suatu katod (elektrod dikenakan negatif) ketika dalam persekitaran yang sama.

Elektrolit bertindak sebagai saluran untuk penghijrahan ion, memindahkan ion logam dari anoda ke katod. Logam anoda, sebagai hasilnya, berkecirakan lebih cepat daripada yang sebaliknya, manakala logam katod corrodes lebih perlahan dan, dalam beberapa kes, tidak boleh menghancurkan sama sekali.

Dalam hal Penggera , logam bangsawan yang lebih besar (tembaga) bertindak sebagai katod, sementara besi mulia yang lebih rendah bertindak sebagai anod.

Ion besi telah hilang dengan mengorbankan tembaga, akhirnya mengakibatkan kemerosotan pesat kuku.

Bagaimana Melindungi Terhadap Hakisan Galvanik

Dengan kefahaman semasa kami terhadap kakisan galvanik, kapal-kapal berkulit logam kini dilengkapi dengan 'anod kurban', yang tidak memainkan peranan langsung dalam operasi kapal tetapi berfungsi untuk melindungi komponen struktur kapal. Anod-anhsi serangga sering diperbuat daripada zink dan magnesium , logam dengan potensi elektrod yang sangat rendah. Sebagai anod pengorbanan menghancurkan dan merosot, mereka mesti diganti.

Untuk memahami apa logam akan menjadi anod dan yang akan bertindak sebagai katod dalam persekitaran elektrolitik, kita mesti memahami potensi bangsawan logam atau elektrod. Ini secara umumnya diukur berkenaan dengan Standard Calomel Electrode (SCE).

Senarai logam, diatur mengikut potensi elektroda (bangsawan) dalam air laut yang mengalir dapat dilihat dalam jadual di bawah.

Ia juga harus menunjukkan bahawa kakisan galvanik tidak hanya berlaku di dalam air. Sel galvanik boleh terbentuk dalam sebarang elektrolit, termasuk udara atau tanah lembap, dan persekitaran kimia.

Siri Galvanic Dalam Air Laut yang Mengalir

Elektrod negeri yang mantap Potensi Bahan, Volt
(Selimut Calomel Half-Cell)
Grafit +0.25
Platinum +0.15
Zirconium -0.04
Jenis 316 Keluli Tahan Karat (Pasif) -0.05
Taip 304 Keluli Tahan Karat (Pasif) -0.08
Monel 400 -0.08
Hastelloy C -0.08
Titanium -0.1
Perak -0.13
Jenis 410 keluli tahan karat (pasif) -0.15
Jenis 316 Keluli Tahan Karat (Aktif) -0.18
Nikel -0.2
Jenis 430 Keluli Tahan Karat (Pasif) -0.22
Aloi Tembaga 715 (70-30 Cupro-Nikel) -0.25
Aloi Tembaga 706 (90-10 Cupro-Nikel) -0.28
Aloi Tembaga 443 (Admiralty Brass) -0.29
G Bronze -0.31
Aloi Tembaga 687 (Aluminium Brass) -0.32
Tembaga -0.36
Aloi 464 (Tebal Penggelek Tentera Laut) -0.4
Jenis 410 Keluli Tahan Karat (Aktif) -0.52
Taip 304 Keluli Tahan Karat (Aktif) -0.53
Jenis 430 Keluli Tahan Karat (Aktif) -0.57
Keluli karbon -0.61
Besi besi -0.61
Aluminium 3003-H -0.79
Zink -1.03

Sumber: Buku Panduan ASM, Vol. 13, Kakisan Titanium dan Titanium Alloys, ms. 675.