การ ศึกษา เผย ว่า ไซด์ อ๊อกซาลิค ทํา ให้ เหล็ก ไม่ หมัก กิน

สแตนเลส สแตนเลส เป็นวัสดุที่อยู่ทั่วทุกที่ในชีวิตประจําวันของเราโดยเฉพาะกรดโอซัลนักวิทยาศาสตร์ได้วิจัยปรากฏการณ์นี้อย่างเป็นระบบ และเปิดเผยถึงกลไกที่อยู่เบื้องหลัง "เท้าอัคคิลเลส" ของเหล็กไร้ขัด

กรดอ๊อกซาลิก เป็นกรดอินทรีย์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ที่พบในพืช เช่น สปิเนคและชา มีบทบาทสําคัญในการทําความสะอาดอุตสาหกรรมและกระบวนการสีผ้าสําหรับสแตนเลสชนิดบางชนิด โดยเฉพาะประเภทเฟอร์ริต 430 และ 444 อะซิดโอซัลเป็นสารสกัดที่แข็งแรงชนิดเหล็กเหล่านี้ที่ได้รับการประเมินด้วยความทนทานต่อการกัดสนองและคุณสมบัติกลของพวกมัน แสดงถึงความเปราะบางที่ไม่คาดคิดในสภาพแวดล้อมที่มีกรด

นักวิจัยใช้วิธีการทดลองหลายวิธี เพื่อตรวจสอบพฤติกรรมการกัด

• การวัดการลดน้ําหนัก:ตัวอย่างถูกดําน้ําในสารละลายของกรดโอซาลิก โดยการลดน้ําหนักแสดงถึงความรุนแรงของการกัด
• การทดสอบการขั้วขั้วแบบ DCการวิเคราะห์ไฟฟ้าเคมีนี้ประเมินปฏิกิริยาพื้นผิวและความทนทานต่อการกัดกร่อน
• การติดตามอัตราพลังงานไฟฟ้าธรรมชาติ (NEP)ติดตามการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิก ในสภาพไฟฟ้าเคมีของเหล็ก ระหว่างการกัด
• สเปคโทรสโกปีการซึมซึมอะตอมการวัดความละเอียดของโลหะละลาย (เหล็ก โครเมียม) ในสารละลาย
• สเปคโทรสโกปี UV-Vis:พบว่ามีซับซ้อนโลหะ-โอกซาเลต ที่เกิดจากการกัดกรอง

1. การละลายครบครันของโครเมียม:ที่แตกต่างจากความเข้าใจทั่วไปเกี่ยวกับบทบาทป้องกันของโครเมียม การวิเคราะห์แบบฉายาแสดงให้เห็นการละลายของโครเมียมเป็นสารละลายเกือบทั้งหมด แทนการสร้างออกไซด์ป้องกัน
2. การสร้างที่ซับซ้อน:การวิเคราะห์ UV-Vis ยืนยันถึงการมีองค์ประกอบ [Fe ((C2O4) 3) 4) และ [Cr ((C2O4) 3) 3) 3 แสดงว่าไอออนโลหะเชื่อมต่อกับอะนิออนโอกซาเลตอย่างไรเพื่อสร้างสารประกอบที่มั่นคงที่เร่งการกัด
3. การวิเคราะห์เทอร์โมไดนามิกการคํานวณค่าคงที่ความมั่นคงและค่าพลังงานอิสระของกิ๊บส์ พบว่าอุณหภูมิสูงขึ้นส่งเสริมการสร้างซับซ้อน ซึ่งอธิบายอัตราการกัดกร่อนที่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ

การวิจัยแสดงให้เห็นถึงกลไกการกัดกร่อนที่ชัดเจน

1. การละลายโลหะปล่อยไอออนเหล็กและโครเมียมเป็นสารละลาย
2. อิโอนเหล่านี้สร้างคอมพล็กซ์ที่มั่นคงกับอิโอนอ๊อกซาเลต
3. การสร้างที่ซับซ้อนทําให้เกิดการปรับปรุงความเข้มข้นที่ขับเคลื่อนการละลายโลหะต่อไป, สร้างวงจรการกัดกรองอัตโนมัติ

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การละลายครบของโครเมียมป้องกันการสร้างชั้นป้องกันออกไซด์ ทําให้เหล็กเปราะบางต่อการโจมตีต่อเนื่อง

ผลการค้นพบเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมอย่างสําคัญ เมื่อใช้กรดโอซัลคีในการทําความสะอาดอุปกรณ์จากสแตนเลส การควบคุมความเข้มแข็งและอุณหภูมิอย่างละเอียดเป็นสิ่งจําเป็นการคัดเลือกวัสดุยังต้องคํานึงถึงสภาพแวดล้อมกรดเฉพาะเจาะจงที่สแตนเลสแบบปกติอาจมีผลลัพธ์ต่ํากว่า.

การวิจัยนี้ให้ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับกลไกการกัดกรองของเหล็กไร้ขัดขวางในขณะที่เน้นความจําเป็นในการวิจัยเพิ่มเติมในปัจจัยเช่น pH และปริมาณออกซิเจนการศึกษาในอนาคตอาจนําไปสู่การปรับปรุงสแตนเลสที่ทนทานต่อการกัดสนองและกลยุทธ์การป้องกันที่ดีขึ้นสําหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม.