maede roshanali
10th September 2011, 02:28 PM
خوردگي درخاکها
خوردگي خاک يک پديده ي آميخته با گروههاي بسياري ازمتغيرهاي مرتبط مي باشد. هريک ازعناصرموجود درخاک درگيريکسري واکنشهاي شيميايي مي شوند. اين متغيرها درخواص خاک ومشخصه هاي آن به صورت سه بعدي اثرمي گذارند ومي توانند نقش اصلي درخوردگي ساختاردفن شده درخاک داشته باشند.
- متغيرهاي خاک
چندمتغيرشناخته شده که برنرخ خوردگي خاک تاثيرمي گذارند عبارتند از:
الف) آب
آب به صورت مايع وجود دارد وبه عنوان يک جزء اساسي الکتروليت مورد نياز براي واکنشهاي الکتروشيميايي به شمارميرود. آب موجود درخاک يا بصورت اشباع است ويا غيراشباع. که حرکت (نفوذ) آن به کمک فشاراسمزي ازيک محيط مرطوب به يک محيط خشک صورت مي گيرد. اين جريان آب اشباع شده به اندازه ي حفره ها وتوزيع آنها وبافت وساختار مواد آلي موجود درخاک بستگي دارد .
ب) درجه ي هوادهي Degree of Aeration ))
غلظت اکسيژن باافزايش عمق خاک کاهش مي يابد.درخاکهاي خنثي ياداراي خاصيت قليايي غلظت اکسيژن محلول بسياربا اهميت بوده وتاثير مهمي برنرخ خوردگي بسبب مشارکت درحفاظت کاتدي دارد. درمواردي که باکتريهايي نيزدرمحيط وجود داشته باشند(مانند SRB) نرخ خوردگي مي تواند ، حتي دروضعيتهاي بي هوازي ، بسيارافزايش يابد. زيرورو کردن خاک درجه هوا دهي را نسبت به حالت بکرآن افزايش مي دهد.
ج) pH
خاکها معمولاً محدوده ي pH درحدود 8-5 دارند که دراين محدوده pH عامل اصلي تاثيرگذاري خوردگي بشمار نميرود. بيشترخاکهاي اسيدي به طورآشکارا خطرخوردگي جدي به ساختار موادي مانند فولاد، چدن وپوششهاي روي ايجاد مي کنند. اسيديته ي خاک معمولاً توسط ليچينگ مواد معدني بوجود مي آيد. تجزيه اسيد واحدهاي صنعتي ، پساب صنعتي، بارانهاي اسيدي و فعاليتهاي ميکروبيولوژي نيز مي توانند اسيديته ي خاک راافزايش دهند. خاکهاي قليايي تمايل به داشتن مقدارزياد سديم ، پتاسيم ، منيزيم وکلسيم دارند. دوجزء اخير(Ca,Mg) تمايل دارند تارسوبي آهکي برساختارهاي مدفون شده درخاک ايجاد کنند .
د) مقاومت ويژه Resistivity) )
يک تاريخچه ي ثبت شده ازمقاومت ويژه که نمايانگرخوردگي خاک است. هنگاميکه جريانهاي يوني به راه افتند مي توان انتظارانجام شدن واکنشهاي خوردگي را داشت . هرچه مقاومت ويژه ي خاک بالا باشد، نرخ واکنشهاي خوردگي کاهش خواهد يافت . البته مقاومت ويژه ي خاک تنها عامل اساسي موثربرخوردگي نيست.
ه) پتانسيل اکسايش – کاهش( Redox- Potential )
پتانسيل اکسايش –کاهش اساساً اندازه گيري درجه هوادهي درخاک مي باشد . وجود اکسيژن بالا باعث پتانسيل اکسايش- کاهش بالا مي شود.مقدارپايين اکسايش –کاهش مي تواند به عنوان يک شاخص نشان دهنده ي وضعيتهاي منجرشونده به فعاليت ميکروبيولوژيکي بي هوازي به کاررود. نمونه گيري ازخاک باعث رسيدن اکسيژن به خاک وغيرپايدارشدن پتانسيل اکسايش- کاهش خواهد شد.
و) ميزان کلرايد (Chloride level)
يونهاي کلرايد معمولاً مضرهستند چون به طورمستقيم درواکنشهاي تجزيه ي آندي فلزات شرکت مي کننند وحضورآنها موجب کاهش مقاومت ويژه خاک مي شود. اين يونها ممکن است به صورت طبيعي درخاک يافت شوند. حضور آنها مي تواند بدليل وجود درياچه هاي قديمي درمحل بوده ويا اينکه درزيرخاک آن سفره هاي آب زيرزميني وجود داشته باشد وياحتي ازمنابع خارجي نظيريخ زدايي توسط نمک درجاده ها ايجاد شده باشند.
ز) ميزان سولفات (Sulfate level)
سولفاتها نيزمانند کلرايدها اثرات خوردگي دارند . مثلاً بتن دراثرمقاديربالاي سولفات دچارخوردگي مي شود. حضورسولفاتها براي مواد فلزي نيز بسيارمضراست بطوريکه سولفاتها مي توانند ازطريق تبديل شدن به سولفيدها وفعال کرد باکتريهاي بي هوازي (SRB) خورندگي زيادي راايجاد کنند.
ح) تاثيرات خوردگي ميکروبيولوژي (MIC )
اين تاثيرات اشاره به نوعي ازخوردگي دارد که توسط حضوروفعاليت ميکروارگانيسم ها ويا دگرگوني هاي متابوليزي آنها توسط باکتري ها وقارچ ها وديگر ارگانيسمها ست که درخوردگي خاک موثرند. سرعت خوردگي وعيوب حاصل ازآنها درخاک سبب فعاليت ميکروبيولوژي بسيارحائز اهميت است ودربيشترآلياژهاي فلزي که مستعد خوردگي ميکروبيولوژي است مشاهده مي شود.
خوردگي خاک يک پديده ي آميخته با گروههاي بسياري ازمتغيرهاي مرتبط مي باشد. هريک ازعناصرموجود درخاک درگيريکسري واکنشهاي شيميايي مي شوند. اين متغيرها درخواص خاک ومشخصه هاي آن به صورت سه بعدي اثرمي گذارند ومي توانند نقش اصلي درخوردگي ساختاردفن شده درخاک داشته باشند.
- متغيرهاي خاک
چندمتغيرشناخته شده که برنرخ خوردگي خاک تاثيرمي گذارند عبارتند از:
الف) آب
آب به صورت مايع وجود دارد وبه عنوان يک جزء اساسي الکتروليت مورد نياز براي واکنشهاي الکتروشيميايي به شمارميرود. آب موجود درخاک يا بصورت اشباع است ويا غيراشباع. که حرکت (نفوذ) آن به کمک فشاراسمزي ازيک محيط مرطوب به يک محيط خشک صورت مي گيرد. اين جريان آب اشباع شده به اندازه ي حفره ها وتوزيع آنها وبافت وساختار مواد آلي موجود درخاک بستگي دارد .
ب) درجه ي هوادهي Degree of Aeration ))
غلظت اکسيژن باافزايش عمق خاک کاهش مي يابد.درخاکهاي خنثي ياداراي خاصيت قليايي غلظت اکسيژن محلول بسياربا اهميت بوده وتاثير مهمي برنرخ خوردگي بسبب مشارکت درحفاظت کاتدي دارد. درمواردي که باکتريهايي نيزدرمحيط وجود داشته باشند(مانند SRB) نرخ خوردگي مي تواند ، حتي دروضعيتهاي بي هوازي ، بسيارافزايش يابد. زيرورو کردن خاک درجه هوا دهي را نسبت به حالت بکرآن افزايش مي دهد.
ج) pH
خاکها معمولاً محدوده ي pH درحدود 8-5 دارند که دراين محدوده pH عامل اصلي تاثيرگذاري خوردگي بشمار نميرود. بيشترخاکهاي اسيدي به طورآشکارا خطرخوردگي جدي به ساختار موادي مانند فولاد، چدن وپوششهاي روي ايجاد مي کنند. اسيديته ي خاک معمولاً توسط ليچينگ مواد معدني بوجود مي آيد. تجزيه اسيد واحدهاي صنعتي ، پساب صنعتي، بارانهاي اسيدي و فعاليتهاي ميکروبيولوژي نيز مي توانند اسيديته ي خاک راافزايش دهند. خاکهاي قليايي تمايل به داشتن مقدارزياد سديم ، پتاسيم ، منيزيم وکلسيم دارند. دوجزء اخير(Ca,Mg) تمايل دارند تارسوبي آهکي برساختارهاي مدفون شده درخاک ايجاد کنند .
د) مقاومت ويژه Resistivity) )
يک تاريخچه ي ثبت شده ازمقاومت ويژه که نمايانگرخوردگي خاک است. هنگاميکه جريانهاي يوني به راه افتند مي توان انتظارانجام شدن واکنشهاي خوردگي را داشت . هرچه مقاومت ويژه ي خاک بالا باشد، نرخ واکنشهاي خوردگي کاهش خواهد يافت . البته مقاومت ويژه ي خاک تنها عامل اساسي موثربرخوردگي نيست.
ه) پتانسيل اکسايش – کاهش( Redox- Potential )
پتانسيل اکسايش –کاهش اساساً اندازه گيري درجه هوادهي درخاک مي باشد . وجود اکسيژن بالا باعث پتانسيل اکسايش- کاهش بالا مي شود.مقدارپايين اکسايش –کاهش مي تواند به عنوان يک شاخص نشان دهنده ي وضعيتهاي منجرشونده به فعاليت ميکروبيولوژيکي بي هوازي به کاررود. نمونه گيري ازخاک باعث رسيدن اکسيژن به خاک وغيرپايدارشدن پتانسيل اکسايش- کاهش خواهد شد.
و) ميزان کلرايد (Chloride level)
يونهاي کلرايد معمولاً مضرهستند چون به طورمستقيم درواکنشهاي تجزيه ي آندي فلزات شرکت مي کننند وحضورآنها موجب کاهش مقاومت ويژه خاک مي شود. اين يونها ممکن است به صورت طبيعي درخاک يافت شوند. حضور آنها مي تواند بدليل وجود درياچه هاي قديمي درمحل بوده ويا اينکه درزيرخاک آن سفره هاي آب زيرزميني وجود داشته باشد وياحتي ازمنابع خارجي نظيريخ زدايي توسط نمک درجاده ها ايجاد شده باشند.
ز) ميزان سولفات (Sulfate level)
سولفاتها نيزمانند کلرايدها اثرات خوردگي دارند . مثلاً بتن دراثرمقاديربالاي سولفات دچارخوردگي مي شود. حضورسولفاتها براي مواد فلزي نيز بسيارمضراست بطوريکه سولفاتها مي توانند ازطريق تبديل شدن به سولفيدها وفعال کرد باکتريهاي بي هوازي (SRB) خورندگي زيادي راايجاد کنند.
ح) تاثيرات خوردگي ميکروبيولوژي (MIC )
اين تاثيرات اشاره به نوعي ازخوردگي دارد که توسط حضوروفعاليت ميکروارگانيسم ها ويا دگرگوني هاي متابوليزي آنها توسط باکتري ها وقارچ ها وديگر ارگانيسمها ست که درخوردگي خاک موثرند. سرعت خوردگي وعيوب حاصل ازآنها درخاک سبب فعاليت ميکروبيولوژي بسيارحائز اهميت است ودربيشترآلياژهاي فلزي که مستعد خوردگي ميکروبيولوژي است مشاهده مي شود.