حفاظت کاتدی یک روش مهم برای جلوگیری از خوردگی فلزات است که در بسیاری از صنایع از جمله صنعت نفت و گاز، صنایع خودروسازی، صنایع ساختمانی، صنایع معدنی و ... استفاده می‌شود. هدف اصلی حفاظت کاتدی، جلوگیری از اکسیداسیون یا خوردگی فلزات است.
یکی از روش‌های حفاظت کاتدی، استفاده از الکترودهای فلزی است. در این روش، یک فلز با پتانسیل الکترودی منفی نسبت به فلزی که قصد حفاظت از آن را داریم، به عنوان الکترود کاتدی استفاده می‌شود. به این صورت که الکترود کاتدی با فلز قرار داده می‌شود و به یک منبع جریان الکتریکی وصل می‌شود. در این حالت، الکترود کاتدی به صورت الکترونی به فلز قرار داده شده در محیط منتقل می‌شود و باعث کاهش پتانسیل الکتریکی فلز می‌شود که در نتیجه میزان خوردگی آن کاهش می‌یابد.
روش دیگری که برای حفاظت کاتدی استفاده می‌شود، استفاده از روش‌های شیمیایی مانند محلول‌های کاتدی است. در این روش، محلول‌هایی با ایون‌هایی منفی مانند کرومات، نیتریت، فسفات و ... به چاه تزریق می‌شود تا پتانسیل الکتریکی فلز کاهش یابد و در نتیجه خوردگی کاهش یابد.
در کل، حفاظت کاتدی یکی از مهم‌ترین روش‌های جلوگیری از خوردگی فلزات است که در اکثر صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. با استفاده از این روش، می‌توان هزینه‌های ناشی از خوردگی و تعمیرات پس از آن را به شدت کاهش داد.
هزینه‌های حفاظت کاتدی نسبت به هزینه‌های تعمیرات پس از خوردگی فلزات
در بسیاری از موارد هزینه‌های حفاظت کاتدی نسبت به هزینه‌های تعمیرات پس از خوردگی فلزات کمتر است. در واقع، حفاظت کاتدی برای جلوگیری از خوردگی فلزات و کاهش احتمال نیاز به تعمیرات پس از خوردگی فلزات استفاده می‌شود. با استفاده از حفاظت کاتدی، می‌توان هزینه‌های ناشی از خوردگی فلزات و تعمیرات پس از آن را به شدت کاهش داد و همچنین باعث افزایش عمر فعالیت فلزات می‌شود.
به طور کلی، هزینه‌های حفاظت کاتدی بستگی به نوع فلز، شدت خوردگی، شرایط محیطی و ... دارد. اما در بسیاری از موارد، هزینه‌های حفاظت کاتدی نسبت به هزینه‌های تعمیرات پس از خوردگی فلزات کمتر است و با استفاده از این روش می‌توان هزینه‌های ناشی از خوردگی و تعمیرات پس از آن را به شدت کاهش داد.
روش‌های دیگری برای جلوگیری از خوردگی فلزات
جلوگیری از خوردگی فلزات می‌تواند با استفاده از روش‌های مختلفی انجام شود. در زیر به برخی از این روش‌ها اشاره می‌کنم:
1. روش پوشش‌دهی: در این روش، به فلز یک پوششی از جنسی مقاوم به خوردگی و اکسیداسیون مانند روغن، رنگ، کروم و ... اعمال می‌شود. این پوشش می‌تواند باعث کاهش تماس فلز با محیط شود و در نتیجه خوردگی را کاهش دهد.
2. روش حفاظت کاتدی: در این روش، از الکترودهای فلزی به عنوان الکترود کاتدی استفاده می‌شود. با ایجاد الکترولیت در محیط، پتانسیل الکتریکی فلز کاهش می‌یابد و در نتیجه خوردگی کاهش پیدا می‌کند.
3. روش حفاظت آنودیک: در این روش، فلز به عنوان آند در یک سلول الکترولیتی قرار می‌گیرد و با تولید یون‌های فلزی، پتانسیل الکتریکی فلز افزایش می‌یابد و در نتیجه خوردگی کاهش می‌یابد.
4. روش استفاده از فلزات مقاوم به خوردگی: در این روش، از فلزاتی با مقاومت بالا به خوردگی مانند استیل، آلومینیوم، نیکل و ... استفاده می‌شود. این فلزات معمولاً با اکسیداسیون و خوردگی کمتری مواجه هستند.
5. روش استفاده از مواد شیمیایی: در این روش، از مواد شیمیایی مانند روغن‌های ضد خوردگی و ضد اکسیداسیون، حلال‌های ضد خوردگی و ... استفاده می‌شود.
6. روش تنظیم شرایط محیطی: در این روش، با تغییر شرایط محیطی مانند دما، رطوبت، pH و ... خوردگی فلزات کاهش می‌یابد.
در کل، برای جلوگیری از خوردگی فلزات، می‌توان از روش‌های مختلفی استفاده کرد. برای انتخاب بهترین روش، باید به نوع فلز، شدت خوردگی، شرایط محیطی و ... توجه کرد و با متخصصان مهندسی مواد و شیمیایی مشورت کرد.
تشخیص خوردگی فلزات
بله، برای تشخیص خوردگی فلزات، روش‌های مختلفی وجود دارد. در زیر به برخی از این روش‌ها اشاره می‌کنم:
1. دیداری: در این روش، با بررسی ظاهر فلزات و تغییرات ظاهری آن‌ها مانند تغییر رنگ، حالت، بافت و ... می‌توان خوردگی را تشخیص داد.
2. اندازه‌گیری وزن: با اندازه‌گیری وزن فلز قبل و بعد از انجام آزمایش‌های خوردگی مانند آزمون‌های اسیدی، می‌توان خوردگی را تشخیص داد.
3. آزمایش‌های الکتروشیمیایی: با استفاده از آزمایش‌های الکتروشیمیایی مانند آزمون‌های پلاریزاسیون، می‌توان پتانسیل الکتریکی فلز و سرعت خوردگی آن را اندازه‌گیری کرد.
4. آزمایش‌های مکانیکی: با استفاده از آزمایش‌های مکانیکی مانند آزمون‌های کشش و خمش، می‌توان خوردگی را تشخیص داد.
5. آزمایش‌های طیف‌سنجی: با استفاده از آزمایش‌های طیف‌سنجی مانند طیف‌سنجی مادون قرمز و طیف‌سنجی جذب اتمی، می‌توان تغییرات در ساختار فلزات و شیمی آن‌ها را بررسی کرد و خوردگی را تشخیص داد.
در کل، برای تشخیص خوردگی فلزات، می‌توان از روش‌های مختلفی استفاده کرد. برای انتخاب بهترین روش، باید به نوع فلز، شدت خوردگی، شرایط محیطی و ... توجه کرد و با متخصصان مهندسی مواد و شیمیایی مشورت کرد.
