تاكل الفلزات

يعرف التآكل بأنه انهيار المنشآت الفلزية كنتيجة لتفاعلها مع الجو المحيط. إن الفلزات تستخدم في الحضارة الحديثة لتصنيع العديد من الأشياء سواء كانت صغيرة مثل شفرة الحلاقة مثلا او كبير مثل انابيب وهياكل.

يحدث التآكل في صور عديدة ومختلفة وتنقسم هذه الصور كما يلي:

1-     حسب طبيعة الوسط الآكل: حيث ينقسم التآكل في هذه الحالة إلى مبتل وجاف. وحسب التسمية فأنه من الضروري تواجد سوائل أو رطوبة لكي يحدث التآكل الرطب بينما لا يستوجب الجاف ذالك وعادة يحدث التآكل الجاف عند درجات الحرارة العالية أي بين الفلزات والغازات كما يحدث في بعض المداخن.

2-     حسب ميكانيكية عملية التفاعل: أي حسب المسلك الذي تسلكه عملية التآكل وبهذا الخصوص ينقسم التآكل إلى تأكل كيميائي وإلى تأكل كهروكيميائي.

3-     حسب المظهر للفلز المتآكل: وفي هذه الحالة يتم تقسيم التآكل إلى تأكل متجانس يحدث عند السطح المتآكل كله وتآكل موضعي أو مركز وفي هذه الحالة يتركز في مساحات محددة. إن التقسيم الأخير أي حسب المظهر سوف يكون أكثر فائدة في تعرفنا على أساسيات التآكل ولذلك سوف نستخدم هذا التصنيف خلال هذه الحلقة العلمية للتعرف على أساسيات التآكل. ولكن يجب علينا التمييز بين نوعين من التآكل الموضعي أحدهما يسمى بالتآكل الماكروسكوبي حيث يمكن رؤية أثر التآكل الموضعي بالعين المجردة بينما الآخر يسمى بالتآكل الميكروسكوبي والذي لا يمكن رؤية آثاره الا بالمجهر ومن أنواعه التآكل بين الحبيبات والتآكل التشققي الأجهادي. أما بالنسبة للتآكل الماكروسكوبي والذي يرى بالعين المجردة فمن أنواعه :

 1- التآكل الجلفاني 2- تأكل البري 3- التآكل التشققي 4- التآكل التنقري 5- التآكل التقشري 6- تأكل النض الأختياري

 

انواع الفلزات

انواع الفلزات

 

الفلزات القلويّة

الفلزات القلوية ستة فلزات شديدة التفاعل، تضم الصوديم والبوتاسيوم، وتشكل المجموعة I من الجدول الدوري. نقاط انصهارها متدنية، ينصهر البوتاسيوم عند -64 درجة مئوية، وهي طريّة ويمكن قطعها بالسكين، وهي تكوّن محاليل  قلوية  عندما تتفاعل مع الماء، ولذلك تسمى الفلزات القلوية.

فلزّات الأتربة القلوية

فلزات الأتربة القلوية ستة فلزات، تضم المغنيزيوم والكالسيوم والباريوم، وتشكل المجموعة II من الجدول الدوري، وتوجد هذه الفلزات في كثير من المعادن المختلفة في قشرة الأرض. مثال ذلك، يوجد الكالسيوم في الكلسيت، ويشكل عروقاً في الحجر الجيري والطباشير. فلزات الأتربة القلوية أقل تفاعلية من الفلزات القلوية، وهي أقسى ولها نقاط انصهار أعلى.

فلزّات الانتقالية

يمكن اعتبار الفلزات الانتقالية فلزات مثالية، فهي قوية وصلدة ولماعة ولها نقاط انصهار عالية، وهي أقل تفاعاً من الفلزات القلوية وفلزات الأتربة القلوية. الحديد والذهب والفضة والكروم والنحاس كلها فلزات انتقالية. ومن السهل تشكيلها، ولها كثير من الاستخدامات الصناعية بمفردها وكسبائك.

فلزّات ضعيفة

الفلزات الضعيفة مجموعة من تسعة معادن: الأنتيمون والألمنيوم والغاليوم والإنديوم والقصدير والثاليوم والرصاص والبزموث والبولونيوم. وهي مصنّفة في مجموعة إلى يمين الفلزّات الانتقالية في الجدول الدوري.

الفلزات الضعيفة طرية بشكل عام ولا تستخدم كثيراً بمفردها. ورغم ذلك يستخدم العديد منها في صنع مواد مفيدة. الألمنيوم أحد الفلزات الأقل كثافة. الرصاص بالمقابل كثيف جداً ويستخدم في المستشفيات كحاجز دارئ للأشعة السينية.

السبائك

السبيكة هي خليط  من الخواص الفلزية وتحتوى على الأقل عنصر فلزي واحد. مثال ذلك الصلب (الحديد والكربون ،النحاس الأصفر (النحاس والزنك)، البرونز (النحاس والقصدير)، دور ألومين (الألومنيوم والنحاس). يتم تصنيع السبائك غالبا للتطبيقات الخاصة، مثل المحركات النفاثة، والتي تحتوى على أكثر من عشر عناصر.

سلسلة نشاط الفلزات

تفاعلات التنافس :

الحديد أكثر نشاطاً من النحاس، لذا فهو يأخذ الأكسجين من النحاس. ويمكن أن نقول أن الحديد حل محل النحاس أو طرده من أكسيده. تجربة تفاعلات التنافس. سخن خليطاً من فلزات، وأكاسيد الفلزات المبينة في الجدول التالي. أكسيد النحاس أكسيد الحديد أكسيد الخارصين الفلز أكسيد الفلز û خارصين û حديد û نحاس في أي منها ترى دلالات حدوث تفاعل؟ ü= يحدث تفاعل. û = لايحدث تفاعل. ) في خانات الجدول قبل إجراء التجارب؟ û لماذا وضعت إشارة ( اكتب معادلات لفظية للتفاعلات التي حدثت؟ الفلز الأنشط يحل محل الفلز الأقل نشاطاً في أكسيده.

يسمى هذا التفاعل تفاعل تنافس أو إحلال.

يرينا هذا التفاعل أن الحديد أنشط من النحاس.

هل تتوقع أن ترى تفاعلاً بين النحاس وأكسيد النحاس ؟

لايحدث تفاعل بين النحاس وأكسيد الحديد لن النحاس أقل نشاطاً من الحديد، فلايستطيع أن يحل محله.