چرا از روی در گالوانیزه استفاده می شود نه مس؟

چرا از روی در گالوانیزه استفاده می شود نه مس؟

گالوانیزه کردن تفاوت زیادی در طول عمر فولاد ایجاد می کند. یک پوشش روی که در یک تاسیسات گالوانیزه حرفه ای در یک غوطه ور گرم اعمال می شود، فولاد را در برابر اکسیداسیون و انواع دیگر خوردگی به مدت 50، 75، و گاهی اوقات حتی 100 سال محافظت می کند. اما چرا برای گالوانیزه شدن فولاد باید با روی پوشش داده شود؟ مس نیز زنگ نمی‌زند.

دلیل اینکه فرآیند گالوانیزه کار می‌کند، این نیست که آیا پوشش سطح فولاد زنگ می‌زند یا نه. دلیل گالوانیزه کردن با روی این است که از فولاد به گونه ای محافظت می کند که مس نمی تواند.

همه فلزات اکسید می شوند، اما برخی از فلزات سریعتر از بقیه اکسید می شوند

دلیل اینکه در فرآیند گالوانیزه از روی به جای فلزات دیگر استفاده می شود این است که روی اکسید شده و خوردگی اسیدی را به طور فداکارانه ای برای فولاد انجام می دهد. این بدان معناست که وقتی روی با فولاد در تماس است، اکسیژن و اسیدها به جای فولاد زیر آن، روی را مورد حمله قرار می دهند. و تشکیل یک آلیاژ روی و فولاد در گرمای شدید یک دیگ گالوانیزه، یک لایه محافظ روی را بر روی یک قطعه فولادی تشکیل می دهد که نمی تواند خورده شود.

ایده گالوانیزه کردن با برخی مشاهدات در مورد چگونگی هدایت الکتریسیته فلزات آغاز شد. برخی از فلزات جریان الکتریسیته را بهتر از بقیه هدایت می کنند. این به این دلیل است که آنها نسبت به سایرین راحت‌تر الکترون‌ها را به جریان الکتریکی واگذار می‌کنند.

هنگامی که یک اتم یک فلز یک الکترون می دهد، بار مثبت به خود می گیرد. به دست آوردن بار مثبت آن را برای مواد شیمیایی که مانند اکسیژن آب دارای بار منفی هستند، جذاب می کند. آهن در فولاد و اکسیژن در آب، اکسید آهن یا آهن را تشکیل می دهند که به نام زنگ نیز شناخته می شود. به طور مشابه، فولاد محافظت نشده می تواند با یون های موجود در آلودگی هوا و آب تعامل کند و ترکیباتی را ایجاد کند که آن را تضعیف می کند و آسیب های زیبایی را تهدید می کند و سپس یکپارچگی ساختاری را از دست می دهد.

یک ترتیب نوک زدن در میان فلزات وجود دارد که تعیین می کند اگر هر دو فلز در معرض اکسیژن یا سایر مواد خورنده قرار گیرند، کدام فلز ابتدا واکنش نشان می دهد. برخی از فلزات آنقدر واکنش پذیر هستند که استفاده از آنها برای گالوانیزه کردن کاملاً غیرممکن است. سدیم (همان سدیم موجود در کلرید سدیم که به عنوان نمک خوراکی نیز شناخته می‌شود) به قدری واکنش‌پذیر است که تبدیل شدن سدیم به آب منجر به انفجار می‌شود. اگر به نحوی می شد از سدیم برای گالوانیزه کردن فولاد استفاده کرد، از زنگ زدگی جلوگیری می کرد، اما گرمای واکنش با آب آن را ذوب می کرد.

سایر فلزات به اندازه سدیم واکنش پذیر نیستند. سلسله مراتب واکنش پذیری به این صورت است:

منیزیم واکنش پذیرتر از روی است.

روی واکنش پذیرتر از آلومینیوم است.

آلومینیوم واکنش پذیرتر از کادمیوم است.

کادمیوم واکنش پذیرتر از چدن است.

چدن واکنش پذیرتر از فولاد کربنی است.

فولاد کربنی واکنش پذیرتر از فولاد ضد زنگ است.

فولاد ضد زنگ نسبت به سرب واکنش پذیرتر است.

سرب واکنش پذیرتر از لحیم کاری است.

لحیم کاری واکنش پذیرتر از قلع است.

و قلع واکنش پذیرتر از مس است.

فلزاتی که واکنش پذیرتر هستند با از دست دادن الکترون ابتدا از فلزاتی که واکنش کمتری دارند محافظت می کنند. روی نسبت به هر نوع فولادی واکنش پذیرتر است، بنابراین از فولاد محافظت می کند. اما فولاد واکنش پذیرتر از مس است، بنابراین اگر فولاد را با مس پوشش دهید و مس خراشیده شود، فولاد خورده می شود در حالی که مس دست نخورده باقی می ماند. این اثری نیست که معماران، مهندسان و سازندگان به دنبال آن هستند.

مس می تواند برای هوازدگی فولاد استفاده شود

این بدان معنا نیست که فولاد هرگز در پوشش مسی فرو نمی رود. از مس برای ساخت فولاد هوازدگی استفاده می شود که به عنوان فولاد COR-TEN نیز شناخته می شود. پوشش مسی به فولاد زیر آن ظاهری فرسوده می دهد که گاهی از نظر معماری یا زیبایی شناختی مطلوب است.