الحماية من التآكل والحماية الجلفانية

التآكل هو في الأساس عملية كهروكيميائية، وذلك بسبب ميل المعادن إلى الذوبان في المحاليل وتشكيل خلايا كهربائية عند اقترانها بمعادن أخرى.

كلما كانت جهد الاختزال لمعدن ما أكثر سلبية، زادت قدرته على اختزال أيونات الهيدروجين أو معدن آخر ذي جهد أقل سلبية.

Zn + 2H₃O⁺ ← Zn²⁺ + 2H₂O + H₂ ↑.

Fe + 2H₃O⁺ ← Fe²⁺ + 2H₂O + H₂ ↑.

في هذه الأمثلة، تذوب المعادن في المحلول بمعدلات مختلفة وفقًا لجهدها القياسي.

النحاس مقاوم لتأثير الأحماض، حيث إن جهد زوج الأكسدة والاختزال Cu/Cu²⁺ موجب مقارنةً بجهد زوج الأكسدة والاختزال H₂/2H⁺ الذي يبلغ ±0 فولت.

يبلغ الجهد القياسي لزوج الأكسدة والاختزال Fe/Fe²⁺ –0.44 فولت، في حين يبلغ الجهد القياسي لزوج الأكسدة والاختزال Cu/Cu²⁺ +0.34 فولت؛ وبالتالي، فإن الحديد سيذوب في المحلول ويختزل أيونات النحاس (وهذه عملية مرئية، حيث يتخذ المحلول لونًا مصفرًا).

يمكن أن تكون عملية تآكل المعادن غير الثمينة في المحاليل الحمضية وبعض المحاليل الملحية سريعة جدًّا.

إن المعدنين المرتبطين ببعضهما بواسطة مشابك التمساح والمغمورين في المحلول يعادلان خلية كهربائية في حالة قصر الدائرة. وبهذه الطريقة، يذوب المعدن ذو الجهد الأكثر سلبية في المحلول، وتتدفق إلكتروناته نحو المعدن الآخر حيث يمكنها اختزال أيونات الهيدروجين الموجودة بالقرب من المعدن الآخر. إن وجود المعدن الأكثر قاعدية في الخلية ذات الدائرة المغلقة يمنع تآكل المعدن الأقل قاعدية إلى أن يُغمر الأول في المحلول. وهذه الخاصية مفيدة في حماية المعدن الأقل قاعدية من التآكل.

• مشبكان من نوع «كروكودايل» — ELE-009
• أقطاب كهربائية نحاسية — CHE-018
• أقطاب الزنك — CHE-017
• 3 × أقطاب حديدية — CHE-019
• 4 × أنابيب اختبار — PLA-007
• حامل أنابيب الاختبار — PLA-012

• محلول كبريتات النحاس المخفف — R:22-35/38-50/53 S:22-60-61
• حمض الهيدروكلوريك، بنسبة 10٪ تقريبًا — R:34-37 S:26-45

• اذكر ملاحظاتك حول ما حدث للأقطاب الكهربائية في أنابيب الاختبار، وحدد أي المعدنين يتآكل بسهولة أكبر.
• أدلِ بملاحظاتك حول الأقطاب المعدنية والماء.