Η σκουριά κοστίζει εκατοντάδες δισεκατομμύρια δολάρια κάθε χρόνο, πώς την αντιμετωπίζουν οι άνθρωποι;

Η σκουριά όχι μόνο κάνει τις μεταλλικές επιφάνειες να χάνουν τη λάμψη τους, αλλά και αποδυναμώνει αθόρυβα τις κατασκευές, προκαλώντας μεγάλες ζημιές από ποδήλατα στην αυλή μέχρι γέφυρες δεκαετιών.

Σας έχει τύχει ποτέ να αφήσετε ένα μεταλλικό ποδήλατο έξω στη βροχή για μερικές μέρες και μετά από λίγο καιρό, η γυαλιστερή επιφάνεια να εμφανίζεται ως ένα κοκκινωπό καφέ στρώμα, ξεφλουδισμένο και τραχύ; Αυτή είναι η σκουριά, ο «σιωπηλός εχθρός» του μετάλλου - Φωτογραφία: AI

Η σκουριά μπορεί να εμφανιστεί παντού γύρω μας. Σε ποδήλατα ή αυτοκίνητα, η παρατεταμένη βροχή και ο άνεμος θα διαβρώσουν το πλαίσιο και το σασί. Οι παλιοί σωλήνες νερού συχνά διαβρώνονται από μέσα, με αποτέλεσμα το νερό να ρέει προς τα έξω με ένα κοκκινωπό-καφέ χρώμα. Ακόμα και στην κουζίνα, το στάσιμο νερό γύρω από τον νεροχύτη ή τη βρύση μπορεί εύκολα να αφήσει πορτοκαλοκίτρινους λεκέδες που είναι δύσκολο να αφαιρεθούν...

Σε μεγαλύτερη κλίμακα, η σκουριά προσβάλλει πλοία και χαλύβδινες γέφυρες και μπορεί να προκαλέσει διαρροές, οδηγώντας σε σοβαρά περιστατικά και τεράστιες οικονομικές απώλειες.

Πώς σχηματίζεται η σκουριά ;

Η σκουριά είναι το αποτέλεσμα μιας χημικής αντίδρασης που ονομάζεται οξείδωση. Όταν οι επιφάνειες από σίδηρο ή χάλυβα έρχονται σε επαφή με νερό (ή υγρασία) και οξυγόνο στον αέρα, τα άτομα σιδήρου αρχίζουν να χάνουν ηλεκτρόνια, ουσιαστικά «χάνοντας ενέργεια», ενώ το οξυγόνο «αρπάζει» αυτά τα ηλεκτρόνια. Ο συνδυασμός σιδήρου, οξυγόνου και νερού δημιουργεί οξείδιο του σιδήρου (Fe₂O₃), το οποίο είναι η γνωστή κοκκινωπό-καφέ πατίνα.

Αυτό το στρώμα σκουριάς έχει πορώδη δομή και αποκολλάται εύκολα, επιτρέποντας στο νερό και το οξυγόνο να συνεχίσουν να διεισδύουν βαθιά στο εσωτερικό, προκαλώντας τη συνέχιση της διαδικασίας διάβρωσης. Αυτός είναι επίσης ο λόγος για τον οποίο μια μικρή κηλίδα σκουριάς στο πλαίσιο ή στο κιγκλίδωμα του αυτοκινήτου μπορεί να εξαπλωθεί γρήγορα εάν δεν αντιμετωπιστεί άμεσα.

Επιπλέον, τα αλμυρά περιβάλλοντα, όπως οι παράκτιες περιοχές ή οι περιοχές όπου χρησιμοποιείται αλάτι για την τήξη πάγου, θα προκαλέσουν την αντίδραση οξείδωσης πολλές φορές ταχύτερη, επειδή το αλάτι αυξάνει την αγωγιμότητα του νερού, βοηθώντας τα ηλεκτρόνια να κινούνται ταχύτερα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διάβρωσης.

Κοστίζει εκατοντάδες δισεκατομμύρια δολάρια κάθε χρόνο

Η σκουριά δεν αποτελεί μόνο ένα αισθητικό ή τεχνικό πρόβλημα, αλλά και ένα τεράστιο οικονομικό βάρος. Σε παγκόσμιο επίπεδο, το κόστος επισκευής, συντήρησης και αντικατάστασης διαβρωμένου εξοπλισμού, οχημάτων και κατασκευών εκτιμάται ότι ανέρχεται σε εκατοντάδες δισεκατομμύρια δολάρια κάθε χρόνο.

Στον κλάδο των μεταφορών, η σκουριά καταστρέφει τα σασί των αυτοκινήτων, τα πλαίσια ποδηλάτων και τις σιδηροδρομικές γραμμές, προκαλώντας επικίνδυνες συνθήκες και μειώνοντας τη διάρκεια ζωής του οχήματος.

Στον βιομηχανικό τομέα, οι διαβρωμένοι σωλήνες ή δεξαμενές πετρελαίου και νερού μπορεί να παρουσιάσουν διαρροές, προκαλώντας διαταραχές στην παραγωγή και περιβαλλοντικές ζημιές.

Στις υποδομές γεφυρών και θαλάσσιων υποδομών, η διάβρωση του χάλυβα που δεν αντιμετωπίζεται άμεσα μπορεί να οδηγήσει σε κατάρρευση, αστοχία ή δαπανηρή επισκευή.

Σύμφωνα με πολλές μελέτες, η εφαρμογή καλών αντισκωριακών μέτρων μπορεί να εξοικονομήσει 15-35% του ετήσιου κόστους συντήρησης και αντικατάστασης, ελαχιστοποιώντας παράλληλα τον κίνδυνο σοβαρών ατυχημάτων.

Αποτελεσματικοί τρόποι για την πρόληψη της σκουριάς

Χάρη στην κατανόηση του χημικού μηχανισμού της σκουριάς, οι άνθρωποι έχουν βρει πολλές λύσεις για την πρόληψη ή την επιβράδυνση της διαδικασίας διάβρωσης. Μερικά συνηθισμένα μέτρα περιλαμβάνουν:

Επίστρωση επιφάνειας: Η βαφή λειτουργεί σαν «αδιάβροχο» για το μέταλλο. Το στρώμα βαφής εμποδίζει το οξυγόνο και την υγρασία να έρθουν σε άμεση επαφή με την επιφάνεια του σιδήρου και του χάλυβα, δύο απαραίτητους παράγοντες για τον σχηματισμό σκουριάς. Επομένως, από σιδερένιες πόρτες, φράχτες, μέχρι κύτη πλοίων ή δοκούς γεφυρών, η περιοδική επίστρωση όχι μόνο βοηθά στην αύξηση της διάρκειας ζωής αλλά και διατηρεί μια λαμπερή νέα εμφάνιση.

Διατηρήστε τα αντικείμενα στεγνά: Η υγρασία «συνεισφέρει» στη σκουριά. Γι' αυτό τα μεταλλικά εργαλεία πρέπει να αποθηκεύονται σε ξηρούς, καλά αεριζόμενους χώρους ή με αφυγραντήρες. Για τα μηχανήματα εξωτερικού χώρου, η κάλυψή τους από τη βροχή και τον άνεμο βοηθά επίσης στη μείωση του κινδύνου διάβρωσης.

Γαλβανισμός: Η τεχνική γαλβανισμού δημιουργεί ένα «θυσιαστικό» στρώμα μετάλλου στο εξωτερικό του σιδήρου. Ο ψευδάργυρος οξειδώνεται πρώτα, σχηματίζοντας ένα ανθεκτικό στρώμα οξειδίου του ψευδαργύρου που εμποδίζει το οξυγόνο και το νερό να φτάσουν στο σίδερο που βρίσκεται από κάτω. Αυτή η μέθοδος βρίσκεται συνήθως σε στύλους κοινής ωφέλειας, χαλύβδινα πλαίσια κατασκευών ή εξωτερικούς φράχτες.

Χρήση ανοξείδωτου χάλυβα: Ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι ένα κράμα σιδήρου με χρώμιο και ορισμένα άλλα μέταλλα. Όταν εκτίθεται στον αέρα, το χρώμιο δημιουργεί ένα εξαιρετικά λεπτό στρώμα οξειδίου του χρωμίου, εκατοντάδες χιλιάδες φορές λεπτότερο από μια τρίχα, αλλά εξαιρετικά ανθεκτικό και διαφανές. Συγκεκριμένα, αυτή η μεμβράνη έχει την ικανότητα να «αυτοεπουλώνεται»: εάν γρατσουνιστεί, το χρώμιο θα αντιδράσει γρήγορα με το οξυγόνο για να αναγεννήσει το προστατευτικό στρώμα. Χάρη σε αυτό, ο ανοξείδωτος χάλυβας χρησιμοποιείται ευρέως από μαχαίρια, νεροχύτες έως ιατρικό εξοπλισμό.

Χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικά μικροσκόπια διέλευσης, οι επιστήμονες μπορούν να παρακολουθήσουν μεμονωμένα άτομα μετάλλου να χάνουν ηλεκτρόνια και να οξειδώνονται. Για παράδειγμα, το αλουμίνιο, όταν εκτίθεται σε οξυγόνο ή υδρατμούς, σχηματίζει αμέσως ένα ανθεκτικό στρώμα οξειδίου του αργιλίου που εμποδίζει περαιτέρω αντιδράσεις, σε αντίθεση με τον σίδηρο, ο οποίος έχει ένα πορώδες στρώμα σκουριάς που επιτρέπει τη συνέχιση της διάβρωσης.

Η βαθύτερη έρευνα σε αυτή τη διαδικασία θα μπορούσε να οδηγήσει σε ισχυρότερα υλικά, από γέφυρες και ηλιακά κύτταρα έως ασφαλέστερα αεροπλάνα.

ΜΙΝΧ ΧΑΪ

Πηγή: https://tuoitre.vn/gi-set-gay-ton-hang-tram-ti-usd-moi-nam-con-nguoi-doi-pho-the-nao-20250812163539127.htm