14 พ.ค. 2021 เวลา 12:41 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
โลหะสังเวย : การป้องกันการกัดกร่อนของเหล็กในคอนกรีต
เมื่อโพสต์ก่อนเราได้อธิบายเรื่อง การกัดกร่อนของเหล็กเสริมแรงในคอนกรีต ที่เป็นตัวแปรสำคัญที่ควบคุมอายุของโครงสร้างคอนกรีตกันไปบ้างแล้ว
และทราบกันแล้วว่าการซึมผ่านของมลพิษจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ หรือ คลอไรด์ จากบรรยากาศที่ใช้งานสามารถเร่งให้เหล็กเสริมแรงที่อยู่ในโครงสร้างคอนกรีตการกัดกร่อนนั้นเกิดขึ้นได้เร็วขึ้น
อย่างไรก็ตามเราสามารถลดอัตราการเกิดการกัดกร่อน หรือ หน่วงการกัดกร่อนให้เกิดช้าลงได้ ด้วยการบูชายันต์
ในการบูชายันต์เพื่อลดการกัดกร่อนที่เกิดขึ้นในเหล็กเสริมแรง ขั้วสังเวย หรือ Sacrificial Anode หรือจะถูกนำมาใช้เป็นตัวตายตัวแทนในการเกิดการกัดกร่อนแทนโลหะที่เราต้องการปกป้อง
การกัดกร่อนที่เกิดขึ้นของโลหะนั้นเป็นผลจากการที่โลหะเกิดการสูญเสียอิเล็กตรอนจากปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้า และจะอยู่ในสภาพอิออน (Ion) ที่พร้อมละลายลงสู่สิ่งแวดล้อมหรือเกิดเป็นสารประกอบหรือที่เรียกกันว่าสนิม
หากเราสามารถป้องกันไม่ให้โลหะเกิดการสูญเสียโลหะได้ การกัดกร่อนย่อมไม่เกิดขึ้น
และนั้นจึงเป็นที่มาของการเกิดขั้วสังเวย
ขั้วสังเวยจะผลิตจากโลหะที่มีศักย์ไฟฟ้าต่ำ หรือ เกิดการกัดกร่อนได้ง่ายกว่าโลหะที่เราต้องการปกป้อง
อย่างในกรณีของเหล็กโลหะที่นิยมนำผลิตเป็นขั้วสังเวย จะได้แก่ แมกนีเซียม (Mg) สังกะสี (Zn) หรือ อะลูมิเนียม (Al) ซึ่งการจะเลือกใช้โลหะตัวใดก็ขึ้นอยู่กับสิ่งแวดล้อมที่นำมาใช้งาน
การที่มีศักย์ไฟฟ้าที่ต่ำทำให้เมื่ออยู่ในสภาวะที่เร้าต่อการกัดกร่อน โลหะพวกนี้จะทำหน้าที่เป็นอาโนด Anode หรือเป็นขั้วที่เกิดการสูญเสียอิเล็กตรอน (Anode)
ในขณะที่เหล็กของเราจะทำหน้าที่เป็นคาโธด (Cathode) หรือเป็นขั้วที่รับอิเล็กตรอนของปฏิกิริยาการกัดกร่อน
เหล็กโครงสร้างของเราจึงปลอดภัยเนื่องจากรับอิเล็กตรอนมาจากขั้วสังเวย และไม่กลายสภาพเป็นอิออน หรือ เกิดเป็นสนิม
#เหล็กไม่เอาถ่าน
Ref.
3. Talakokula Visalakshi etc., Carbonation Corrosion Assessment in Reinforcement of Normal and Flyash Concrete Using Piezo Sensors, International Conference on Corrosion, CORCON 2013.
4. Cement & Concrete Composites 25 (2003) 459–471

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา