जलीय संक्षारण

जलीय संक्षारण पानी युक्त वातावरण के संपर्क में धातुओं का विद्युत रासायनिक क्षरण है, जो युग्मित एनोडिक विघटन और कैथोडिक कमी प्रतिक्रियाओं द्वारा संचालित होता है।

Definition

पानी युक्त वातावरण में एक धातु का विद्युत रासायनिक ऑक्सीकरण, जिसमें एनोडिक स्थलों पर धातु का विघटन उसी या एक युग्मित सतह पर कैथोडिक स्थलों पर एक अपचयन प्रतिक्रिया द्वारा संतुलित होता है।

Scope

यह विषय जलीय माध्यम में संक्षारण के विद्युत रासायनिक तंत्र को शामिल करता है: धातु का एनोडिक विघटन और ऑक्सीजन या हाइड्रोजन आयनों का कैथोडिक अपचयन, मिश्रित संक्षारण विभव और संक्षारण धारा, पोरबैक्स आरेखों द्वारा मैप की गई थर्मोडायनामिक स्थिरता, और एकसमान, गैल्वेनिक, पिटिंग और दरार संक्षारण जैसे हमले के मुख्य रूप। यह सामग्री क्षरण की भविष्यवाणी और मात्रा निर्धारण का आधार है।

Core questions

• पानी में धातु को संक्षारित करने के लिए कौन सी एनोडिक और कैथोडिक प्रतिक्रियाएं संयुक्त होती हैं?
• संक्षारण विभव और संक्षारण धारा धातु के नुकसान की दर को कैसे निर्धारित करते हैं?
• पोरबैक्स आरेख कैसे भविष्यवाणी करते हैं कि धातु संक्षारित होती है, निष्क्रिय होती है, या प्रतिरक्षित होती है?
• पिटिंग और गैल्वेनिक हमले जैसे स्थानीयकृत रूपों से एकसमान संक्षारण को क्या अलग करता है?

Key theories

मिश्रित-विभव सिद्धांत

एक संक्षारित धातु एक स्थिर संक्षारण विभव तक पहुँचती है जहाँ कुल एनोडिक और कैथोडिक धाराएँ संतुलित होती हैं; इस संतुलित धारा का परिमाण, जो टैफेल एक्सट्रपलेशन द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, संक्षारण दर देता है।

विभव-पीएच (पोरबैक्स) आरेख

इलेक्ट्रोड विभव बनाम पीएच के मानचित्र उन क्षेत्रों को चित्रित करते हैं जहाँ एक धातु थर्मोडायनामिक रूप से प्रतिरक्षित होती है, सक्रिय रूप से संक्षारित होती है, या निष्क्रिय होती है, जो संक्षारण संवेदनशीलता के आकलन का मार्गदर्शन करती है।

Clinical relevance

जलीय संक्षारण पाइपलाइनों, पुलों, जहाजों और बायोमेडिकल प्रत्यारोपणों की विफलता और रखरखाव का आधार है; इसकी इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री को समझना जीवन की भविष्यवाणी, सामग्री चयन और सुरक्षा रणनीतियों को सक्षम बनाता है जो विशाल आर्थिक और सुरक्षा लागतों को कम करते हैं।

History

इवांस ने 20वीं सदी की शुरुआत में संक्षारण की विद्युत रासायनिक प्रकृति स्थापित की; वैगनर और ट्रॉड ने 1938 में मिश्रित-विभव सिद्धांत को औपचारिक रूप दिया, और पोरबैक्स ने 20वीं सदी के मध्य में विभव-पीएच संतुलन आरेखों को संकलित किया, साथ में संक्षारण को एक मात्रात्मक विद्युत रासायनिक नींव दी।

Key figures

• Ulick R. Evans
• Marcel Pourbaix
• Carl Wagner
• Wilhelm Traud

Seminal works

• jones1996
• pourbaix1974
• bard2001

Frequently asked questions

संपर्क में दो अलग-अलग धातुएँ तेजी से क्यों संक्षारित होती हैं?

जब इलेक्ट्रोलाइट में भिन्न धातुएँ विद्युत रूप से जुड़ी होती हैं, तो अधिक सक्रिय धातु एनोड बन जाती है और अधिमानतः घुल जाती है जबकि अधिक उत्कृष्ट धातु कैथोड के रूप में कार्य करती है, जिससे सक्रिय धातु का गैल्वेनिक संक्षारण तेज हो जाता है।

पोरबैक्स आरेख आपको क्या बताता है?

यह विभव और पीएच के एक फलन के रूप में दिखाता है कि क्या एक धातु थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर (प्रतिरक्षित) है, घुलने की उम्मीद है (संक्षारण), या एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड (निष्क्रियता) द्वारा कवर की गई है, हालांकि यह दर के बजाय प्रवृत्ति को इंगित करता है।