رویینگی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو

‌رویینگی یا غیرفعال سازی (به انگلیسی: Passivation) در شیمی‌فیزیک به فرآیند مقاوم شدن فلزات در مقابل خوردگی و زنگ زدگی گفته می‌شود.

به عنوان یک تکنیک، غیرفعال سازی به عملیات ساخت یک لایه نازک اکسید بر روی سطح فولاد زنگ نزن گفته می‌شود که این لایه فلز را در مقابل خوردگی و زنگ زدن مقاوم می‌کند.

تاریخچه[ویرایش]

در اواسط دهه 1800، کریستین فریدریش شونباین کشف کرد که وقتی یک قطعه آهن در اسید نیتریک رقیق قرار می گیرد، هیدروژن را تجزیه و تولید می کند، اما اگر آهن ابتدا در اسید نیتریک غلیظ قرار داده شود، سپس به اسید نیتریک رقیق شده فرو برده شود، واکنش کمی یا هیچ واکنشی صورت نخواهد گرفت. شونباین اولين حالت را "وضعيت فعال" و دومين وضعيت را "وضعیت غیرفعال" نام‌گذاری کرد. اگر آهن غیرفعال با آهن فعال در تماس قرار بگیرد، دوباره فعال می شود.

چگونگی[ویرایش]

بسیاری از فلزاتی که در معرض هوا قرار می گیرند، به صورت طبیعی یک لایه سخت تقریباً خنثی بر روی سطح‌شان تشکیل می دهند.

غیرفعال سازی معمولا بر روی سطوح فولادهای زنگ‌نزن خودبه‌خود اتفاق می افتد، اما ممکن است گاهی لازم باشد برای بهبود این فرایند با روش های اسید اکسیدکننده کمک کرد. بر خلاف فرایند اسیدشویی، هیچ لایه فلزی از سطح در طول عملیات غیرفعال سازی با کمک اسید حذف نمی شود. با این حال، کیفیت و ضخامت لایه غیرفعال در طی فرایندهای تسریع کننده با اسید به سرعت افزایش می یابد. ممکن است شرایطی وجود داشته باشد که در طی عملیات های اسیدی با اسید‌نیتریک، فرایندهای اسیدشویی و غیرفعال سازی به طور پشت سرهم (و نه همزمان) رخ دهد. اسید نیتریک تنها می تواند سطوح فولاد ضدزنگ را "غیرفعال" کند. این اسید برای "اسیدشویی" فولادهای ضدزنگ مناسب نیست.[۱]

غیرفعال سازی فولاد زنگ‌نزن[ویرایش]

فیتینگ سمت چپ غیرفعال نشده است در حالیکه فیتینگ سمت راست غیرفعال شده است.

مطابق استاندارد ASTM A380 تعاریف گوناگونی برای غیرفعال سازی فولاد زنگ نزن وجود دارد. مطابق این استاندارد "غیرفعال سازی" به حذف آهن یا ترکیبات آهنی خارجی از سطح فولاد زنگ نزن توسط یک فرایند انحلال شیمیایی که معمولا توسط یک محلول اسیدی انجام می شود ولی تاثیر چندانی روی خود فولادزنگ نزن نمیگذارد گفته می شود.غیرفعال سازی فولاد زنگ‌نزن دارای ۳ بخش است:

نخست اتم‌های آهن سطح در اثر خوردگی حل می‌شوند و غلظت کروم در سطح کم‌کم افزایش می‌یابد و با ایجاد یک زنجیره، جلوی حل‌شدن بیشتر آهن گرفته می‌شود. با تماس این اتم‌های کروم با آب، بخش دوم که ایجاد اکسید کروم است آغاز می‌شود و فولاد وارد فرایند غیرفعال سازی یا رویینگی می‌شود.

در بخش دوم، از آنجا که اکسید کروم یک اکسید با کمبود الکترون است، به‌ازای هرچند Cr+3 ‎ بایستی یک Cr+6 ‎ باشد و برای خنثی ماندن بارالکتریکی کل، جای خالی کاتیونی در شبکه باشنده می‌شود. این جاهای خالی مکانی برای آغاز حل‌شدن دوباره فولاد و بخش سوم است.

با افزایش پتانسیل، Cr+3 ‎ ناپایدار می‌شود و به Cr+6 ‎ تبدیل می‌شود و حل‌شدن فولاد دوباره آغاز می‌شود. به این بخش فرا غیرفعال گفته می‌شود.


جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. Crookes, Roger. Pickling and passivating stainless steel. Brussels: Euro Inox, 2007. ISBN ‎9782879972244. 

Mars G. Fontana, Corrosion Engineering, McGraw-Hill, 1987.