بررسی واکنش پذیری پودر روی و پودر آلومینیوم
به طور کلی آلومینیوم واکنش پذیرتر از روی در نظر گرفته می شود. این نتیجه گیری توسط سری واکنش پذیری فلزات، که فلزات را بر اساس توانایی آنها در جابجایی فلزات دیگر از محلول ها و تحت اکسیداسیون رتبه بندی می کند، پشتیبانی می شود. در ادامه به بررسی واکنش پذیری پودر روی و پودر آلومینیوم می‌پردازیم.
موقعیت در سری واکنش پذیری
آلومینیوم بالای روی در سری واکنش پذیری قرار می‌گیرد، که نشان می‌دهد تمایل بیشتری به از دست دادن الکترون‌ها و شرکت در واکنش‌های شیمیایی دارد. این موقعیت به این معنی است که آلومینیوم می تواند روی را از ترکیبات خود، مانند محلول های سولفات روی، جابجا کند .
واکنش های اکسیداسیون :
هنگامی که آلومینیوم در معرض رطوبت یا اسیدها قرار می گیرد، به دلیل واکنش پذیری بالاتر، می تواند راحت تر از روی واکنش نشان دهد. اگرچه آلومینیوم یک لایه اکسید محافظ تشکیل می دهد که می تواند تحت شرایط خاصی از واکنش پذیری آن جلوگیری کند، وقتی این لایه مختل می شود (مانند شکل پودری)، آلومینیوم می تواند به شدت واکنش نشان دهد.
واکنش روی :
روی واکنش پذیر است اما کمتر از آلومینیوم. همچنین می‌تواند فلزات پایین‌تر از خودش را در سری واکنش پذیری جابجا کند، اما در شرایط عادی به اندازه آلومینیوم با اسیدها یا آب واکنش تهاجمی نشان نمی‌دهد. به طور خلاصه، آلومینیوم بر اساس موقعیت آن در سری واکنش‌پذیری و توانایی آن برای شرکت در واکنش‌های جابجایی، واکنش‌پذیرتر از روی است. این ویژگی باعث می شود که آلومینیوم در مقایسه با روی در زمینه های مختلف شیمیایی فلزی فعال تر باشد.
چرا آلومینیوم واکنش پذیرتر از روی است؟
آلومینیوم به دلایل متعددی که عمدتاً به موقعیت آنها در سری واکنش پذیری و رفتارهای شیمیایی آنها مربوط می شود، واکنش پذیرتر از روی است. در ادامه از نمایندگی فروش عمده پودر آلومینیوم به بررسی دلایل می‌پردازیم.
سری واکنش پذیری : در سری واکنش پذیری فلزات، آلومینیوم بالای روی قرار می گیرد. این موقعیت نشان می دهد که آلومینیوم در مقایسه با روی تمایل بیشتری به از دست دادن الکترون و شرکت در واکنش های شیمیایی دارد. در نتیجه، آلومینیوم می تواند روی را از ترکیبات خود، مانند محلول های سولفات روی، جابجا کند .
انرژی یونیزاسیون و پیکربندی الکترون
انرژی یونیزاسیون : آلومینیوم در مقایسه با روی انرژی یونیزاسیون اول کمتری دارد، به این معنی که می تواند الکترون های بیرونی خود را راحت تر از دست بدهد. آلومینیوم دارای پیکربندی الکترونی است [Ne]3s23p1[ N e ] 3 s 2 3 p 1 ، به آن اجازه می دهد تا سه الکترون را از دست بدهد تا تشکیل شود. Al3+A l 3 + در مقابل، پیکربندی الکترونی روی است [Ar]3d104s2[ A r ] 3 d 10 4 s 2 ، جایی که معمولاً دو الکترون از دست می دهد تا تشکیل شود. Zn2+Z n 2 + یون. وجود الکترون های جفت شده در اوربیتال های d روی به واکنش پذیری کمتر آن کمک می کند .پ
تشکیل لایه اکسیدی
لایه اکسید محافظ : در حالی که هر دو فلز لایه های اکسیدی را تشکیل می دهند، لایه اکسید آلومینیوم (Al2O3) از اکسید روی (ZnO) پایدارتر و محافظ تر است. این لایه محافظ می تواند واکنش های بیشتر با رطوبت و اسیدها را مهار کند مگر اینکه مختل شود. با این حال، هنگامی که لایه اکسید در معرض خطر قرار می گیرد (مانند آلومینیوم پودری)، آلومینیوم می تواند بسیار شدید واکنش نشان دهد.
واکنش های جابجایی
واکنش های جابجایی : آلومینیوم می تواند روی را از ترکیبات خود در محلول جابجا کند. به عنوان مثال، هنگامی که آلومینیوم به محلول سولفات روی اضافه می شود، به دلیل واکنش پذیری بالاتر، جایگزین روی می شود.
این ویژگی نشان دهنده واکنش پذیری بیشتر آلومینیوم است.
به طور خلاصه، آلومینیوم به دلیل موقعیت بالاتر در سری واکنش پذیری، انرژی یونیزاسیون کمتر و توانایی شرکت در واکنش‌های جابجایی، واکنش پذیرتر از روی است. این عوامل باعث می شود که آلومینیوم به فلزی فعال تر در مقایسه با روی در زمینه های مختلف شیمیایی تبدیل شود.
واکنش‌پذیری آلومینیوم چگونه بر مقاومت در برابر خوردگی آن تأثیر می‌گذارد؟
واکنش پذیری آلومینیوم به طور قابل توجهی بر مقاومت در برابر خوردگی آن تأثیر می گذارد، در درجه اول به دلیل تشکیل یک لایه اکسید محافظ. در اینجا پودرکو به عنوان مرکز تولید و پخش پودر آلومینیوم نحوه عملکرد این رابطه آمده است:
تشکیل اکسید آلومینیوم
میل ترکیبی بالا برای اکسیژن : آلومینیوم میل ترکیبی بسیار بالایی برای اکسیژن دارد، که منجر به تشکیل سریع یک لایه نازک و سخت از اکسید آلومینیوم (Al2O3) زمانی که در معرض هوا یا رطوبت قرار می گیرد، می شود. این لایه اکسید تقریباً بلافاصله تشکیل می شود و برای محافظت از فلز زیرین در برابر اکسیداسیون و خوردگی بیشتر ضروری است.
خواص خود ترمیمی : لایه اکسید آلومینیوم نه تنها محافظ است، بلکه دارای خواص خود ترمیمی است. اگر سطح خراشیده یا آسیب دیده باشد، آلومینیوم در معرض اکسیژن با اکسیژن موجود در محیط واکنش می دهد تا لایه اکسید را بازسازی کند و در نتیجه عملکرد محافظتی خود را بازیابی کند.
مقاومت در برابر خوردگی
بی اثر بودن لایه اکسید : فیلم اکسید آلومینیوم از نظر شیمیایی نسبتاً بی اثر است، به این معنی که به راحتی با بسیاری از عوامل خورنده واکنش نشان نمی دهد. این ویژگی به مقاومت کلی آلومینیوم در برابر خوردگی کمک می کند. با این حال، اگر این لایه اکسید در معرض خطر قرار گیرد و نتواند بهبود یابد، خوردگی موضعی ممکن است رخ دهد.
تاثیر شرایط محیطی : اثربخشی لایه اکسیدی را می توان تحت تاثیر عوامل محیطی مانند سطوح pH قرار داد. به عنوان مثال، مقاومت به خوردگی آلومینیوم در محیط های بسیار اسیدی (pH < 4) یا بسیار قلیایی (pH> 8) کاهش می یابد، جایی که لایه اکسید ممکن است حل شود یا پایدارتر شود.
آلیاژ و خوردگی
اثر عناصر آلیاژی : وجود عناصر آلیاژی نیز می تواند بر مقاومت در برابر خوردگی تأثیر بگذارد. آلومینیوم خالص به دلیل لایه اکسیدی پایدار، مقاومت بسیار خوبی از خود نشان می دهد. با این حال، افزودن آلیاژهای خاص بسته به ویژگی های الکتروشیمیایی آنها می تواند این ویژگی را افزایش یا کاهش دهد. به عنوان مثال، منیزیم می تواند مقاومت در برابر خوردگی را در صورت وجود در محلول جامد بهبود بخشد، در حالی که سیلیکون بیش از حد می تواند منجر به خوردگی موضعی شود.
نتیجه گیری
به طور خلاصه، واکنش پذیری بالای آلومینیوم با اکسیژن منجر به تشکیل یک لایه اکسید محافظ می شود که برای مقاومت در برابر خوردگی آن مهم است. این لایه نه تنها در برابر اکسیداسیون بیشتر محافظت می کند، بلکه دارای قابلیت های خود ترمیمی است که دوام را در محیط های مختلف افزایش می دهد. با این حال، شرایط محیطی و عناصر آلیاژی می‌توانند بر اثربخشی این مکانیسم محافظ تأثیر بگذارند، و در نظر گرفتن این عوامل در کاربردهای مربوط به آلومینیوم ضروری است.
