Pernahkah anda meninggalkan basikal besi di luar dalam hujan selama beberapa hari dan selepas masa yang singkat, permukaan berkilat akan kelihatan lapisan coklat kemerahan, mengelupas dan kasar? Itulah karat, "musuh senyap" logam - Foto: AI
Karat boleh muncul di mana-mana di sekeliling kita. Pada basikal atau kereta, hujan dan angin jangka panjang akan menghakis rangka dan casis. Paip air lama sering terhakis dari dalam, menyebabkan air mengalir keluar dengan warna coklat kemerahan. Malah di dapur, air bertakung di sekeliling singki atau paip dengan mudah boleh meninggalkan kesan kuning jingga yang sukar ditanggalkan...
Pada skala yang lebih besar, karat menyerang kapal dan jambatan keluli dan boleh menyebabkan kebocoran, membawa kepada insiden serius dan kerugian ekonomi yang besar.
Bagaimanakah karat terbentuk?
Karat adalah hasil daripada tindak balas kimia yang dipanggil pengoksidaan. Apabila permukaan besi atau keluli bersentuhan dengan air (atau lembapan) dan oksigen di udara, atom besi mula kehilangan elektron, pada asasnya "kehilangan tenaga," manakala oksigen "menangkap" elektron tersebut. Gabungan besi, oksigen dan air menghasilkan oksida besi (Fe₂O₃), iaitu patina berwarna coklat kemerahan yang biasa.
Lapisan karat ini mempunyai struktur berliang dan mudah terkelupas, membolehkan air dan oksigen terus menembusi jauh ke dalam, menyebabkan proses kakisan berterusan. Ini juga sebab mengapa bintik karat kecil pada rangka atau pagar kereta boleh merebak dengan cepat jika tidak ditangani dengan segera.
Di samping itu, persekitaran masin, seperti kawasan pantai atau kawasan di mana garam jalan digunakan untuk mencairkan ais, akan menyebabkan tindak balas pengoksidaan berlaku berkali-kali lebih cepat, kerana garam meningkatkan kekonduksian air, membantu elektron bergerak lebih cepat semasa proses kakisan.
Kos ratusan bilion dolar setiap tahun
Karat bukan sahaja masalah estetik atau teknikal, tetapi juga beban ekonomi yang besar. Di peringkat global, kos membaiki, menyelenggara dan menggantikan peralatan, kenderaan dan struktur yang berkarat dianggarkan mencecah ratusan bilion dolar setiap tahun.
Dalam industri pengangkutan, karat merosakkan casis kereta, rangka basikal dan landasan kereta api, menyebabkan keadaan tidak selamat dan memendekkan hayat kenderaan.
Dalam sektor perindustrian, paip atau tangki minyak dan air yang terhakis boleh bocor, menyebabkan gangguan pengeluaran dan kerosakan alam sekitar.
Dengan infrastruktur jambatan dan marin, kakisan keluli yang tidak ditangani dengan segera boleh menyebabkan keruntuhan, kegagalan atau baik pulih yang mahal.
Menurut banyak kajian, hanya menggunakan langkah anti-karat yang baik boleh menjimatkan 15-35% daripada kos penyelenggaraan dan penggantian tahunan, sambil meminimumkan risiko kejadian serius.
Cara yang berkesan untuk mengelakkan karat
Terima kasih kepada pemahaman tentang mekanisme kimia karat, orang ramai telah menemui banyak penyelesaian untuk mencegah atau melambatkan proses kakisan. Beberapa langkah biasa termasuk:
Salutan permukaan: Cat bertindak seperti "baju hujan" untuk logam. Lapisan cat menghalang oksigen dan lembapan daripada bersentuhan langsung dengan permukaan besi dan keluli, dua faktor yang sangat diperlukan untuk pembentukan karat. Oleh itu, dari rangka pintu besi, pagar, hingga badan kapal atau galang jambatan, salutan berkala bukan sahaja membantu meningkatkan jangka hayat tetapi juga mengekalkan penampilan baharu yang berkilat.
Pastikan item kering: Kelembapan adalah "penyumbang" kepada karat. Itulah sebabnya alatan logam harus disimpan di kawasan yang kering, berventilasi baik, atau dengan dehumidifier. Untuk mesin luar, melindunginya daripada hujan dan angin juga membantu mengurangkan risiko kakisan.
Galvanizing: Teknik galvanizing mencipta lapisan "korban" logam di bahagian luar besi. Zink mengoksida terlebih dahulu, membentuk lapisan zink oksida yang tahan lama yang menghalang oksigen dan air daripada mencapai besi di bawahnya. Kaedah ini biasanya ditemui pada tiang utiliti, bingkai pembinaan keluli, atau pagar luar.
Menggunakan keluli tahan karat: Keluli tahan karat ialah aloi besi dengan kromium dan beberapa logam lain. Apabila terdedah kepada udara, kromium mencipta lapisan kromium oksida ultra-nipis, ratusan ribu kali lebih nipis daripada rambut, tetapi sangat tahan lama dan telus. Khususnya, filem ini mempunyai keupayaan untuk "menyihatkan diri": jika tercalar, kromium akan bertindak balas dengan cepat dengan oksigen untuk menjana semula lapisan pelindung. Terima kasih kepada itu, keluli tahan karat digunakan secara meluas daripada pisau, sinki, kepada peralatan perubatan .
Menggunakan mikroskop elektron penghantaran, saintis boleh melihat atom logam individu kehilangan elektron dan teroksida. Sebagai contoh, aluminium, apabila terdedah kepada oksigen atau wap air, serta-merta membentuk lapisan aluminium oksida yang tahan lama yang menghalang tindak balas selanjutnya, tidak seperti besi, yang mempunyai lapisan karat berliang yang membolehkan kakisan berterusan.
Penyelidikan yang lebih mendalam ke dalam proses ini boleh membawa kepada bahan yang lebih kuat, daripada jambatan dan sel suria kepada kapal terbang yang lebih selamat.
Sumber: https://tuoitre.vn/gi-set-gay-ton-hang-tram-ti-usd-moi-nam-con-nguoi-doi-pho-the-nao-20250812163539127.htm
Komen (0)