زنگ آهن و همه چیز درباره آن

زنگ آهن به خوردگی های موجود بر روی فلزات اشاره دارد. هنگامی که اجسام فلزی زنگ زده می شوند، در خطر خرابی قرار می گیرند. مگر اینکه به درستی از آنها مراقبت شود وگرنه هیچ فایده ای برای کسی نخواهند داشت. زنگ زدگی یا زنگ آهن یک ترکیب بسیار رایج است که نام علمی آن اکسید آهن (Fe2O3) است.

این زنگ آهن زمانی ایجاد می شود که آهن و اکسیژن در حضور آب یا  رطوبت هوا واکنش نشان دهند .زنگ زدگی همیشه به رنگ قهوه ای مایل به قرمز و گاهی اوقات، سبز است. هنگامی که آهن با کلرید در محیط زیر آب واکنش می دهد، زنگ سبز رنگ ظاهر می شود. گاهی اوقات می توان این را در فولاد استفاده شده در ستون های زیر آب نیز مشاهده کرد

از نظر علمی زنگ زدگی، که معمولاً به آن اکسیداسیون نیز می گویند زمانی ایجاد می شود که آهن تحت فرآیند اکسیداسیون قرار می گیرد اما همه اکسیداسیون ها زنگ را تشکیل نمی دهند. همانطور که قبلاً گفته شد، فقط آهن یا آلیاژهایی که حاوی آهن هستند می توانند زنگ بزنند، اما سایر فلزات می توانند به روشی مشابه خورده شوند یا دچار خوردگی شوند.

انواع زنگ آهن

زنگ زدگی قرمز

اکسید آهن هیدراته Fe2O3•H2O  ( قرار گرفتن در معرض اکسیژن/ آب بالا)

این زنگ زدگی به دلیل قرار گرفتن در معرض اکسیژن و آب زیاد ایجاد می شود. زنگ زدگی قرمز نتیجه تماس زیاد با هوا و رطوبت است که بارها با یک آلاینده (نمک) ترکیب می شود. این نوع زنگ به احتمال زیاد اتمسفری است زیرا معمولاً هیچ نشانه ای از زنگ زدگی یا رگه روی قطعات/تجهیزات فلزی که در آن زنگ تشکیل شده است، وجود ندارد. زنگ قرمز، با خوردگی یکنواخت و اغلب در یک محیط بسیار خورنده به وجود می آید.

زنگ زرد

اکسید آهن-هیدروکسید FeO(OH)H2O (رطوبت بالا)

زنگ ناشی از اکسیدهای آهن (III) که یک اکسید آهن بسیار محلول است باعث ایجاد زنگ زرد می شود. زنگ زرد در نواحی فرورفته قطعات/تجهیزات فلزی که در آن زنگ « چکه می‌کند» قابل تشخیص است (زنگ حل ‌شده). زنگ زرد در نتیجه رطوبت بسیار زیاد ایجاد می شود. اغلب در مکان‌هایی یافت می‌ شود که به احتمال زیاد آب بطور مداوم وجود داشته باشد.

  زنگ قهوه ای

اکسید Fe2O3 (اکسیژن بالا/رطوبت کم)

زنگ ناشی از اکسیدهای آهن (III) با اکسیژن بالا و رطوبت کم منجر به زنگ قهوه ای می شود. زنگ قهوه ای نسبت به موارد ذکر شده در بالا زنگ خشک تری دارد. به احتمال زیاد جوی است و در نتیجه آب و اکسیژن موجود در اتمسفر تشکیل شده و به صورت پوسته قهوه ای مایل به قرمز روی سطح فلز ظاهر می شود.

زنگ قهوه ای گاهی اوقات زنگ موضعی است که به صورت لکه های غیر یکنواخت یا فقط در مناطق خاصی ظاهر می شود و نه در کل سطح فلز، این می تواند نتیجه یک آلودگی روی سطح فلز باشد که اغلب از فرآیند تولید منشاء می گیرد.

زنگ سیاه

اکسید آهن  II))- Fe3O4 (اکسیژن محدود)

این زنگ در محیط حاوی اکسیژن و رطوبت محدود منجر به زنگ سیاه می شود. زنگ سیاه را می توان از نظر بصری به عنوان یک لایه نازک و سیاه که در نتیجه اکسیداسیون در یک محیط کم اکسیژن است، شناسایی کرد.

زنگ سیاه ظاهر تقریباً یک لکه سیاه دارد. به احتمال زیاد مناطقی که زنگ سیاه را نشان می‌ دهند با چیزی پوشانده شده که مانع از رسیدن اکسیژن به سطح شده است. این نوع زنگ زدگی پایدارتر است که به سرعت سایر اشکال زنگ منتشر نمی شود.

عوامل موثر در ایجاد زنگ آهن

رطوبت

رطوبت مقدار آب موجود در هوایی است که تنفس می کنیم. میزان رطوبت بستگی به دما و منبع آب مانند دارد. ما می توانیم بیشترین میزان رطوبت را در روزهای گرم مرطوب پیدا کنیم. در این روزها، زنگ زدگی در مقایسه با روزهای سرد زمستانی و خشک بسیار تسریع می شود. رطوبت زدایی می تواند مقدار آب موجود در هوای مرطوب گرم را تا حد زیادی کاهش دهد.

آب

آب در اطراف ما وجود دارد و در هوا، باران و دیگر منابع یافت می شود. افزایش میزان آب اطراف قطعات آهنی باعث افزایش میزان زنگ زدگی آن می شود.

آب شور

آب  شور مخصوصاً برای آهن یا فولاد خورنده است. کشتی ها، اسکله ها، خطوط ساحلی و سایر مناطق مشابه به شدت از خوردگی ناشی از زنگ زدگی رنج می برند. در زمستان به دلیل نمک پاشی جاده‌ ها برای جلوگیری از سر خوردن خودروها زنگ ‌زدگی خودروها تسریع می شود.