دھاتوں کی سنکنرن مزاحمت

سنکنرن مزاحمت کیا ہے؟

کسی دھات کی سنکنرن کے خلاف مزاحمت کرنے کی صلاحیت کو سنکنرن مزاحمت کہا جاتا ہے۔ اس صلاحیت کا تعین بعض حالات کے تحت سنکنرن کی شرح سے ہوتا ہے۔ مقداری اور معیاری خصوصیات کو سنکنرن کی ڈگری کا اندازہ لگانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

معیار کی خصوصیات یہ ہیں:

• دھات کی سطح کی ظاہری شکل کو تبدیل کرنا؛

• دھات کی مائکرو ساخت میں تبدیلی

مقداری خصوصیات یہ ہیں:

• سنکنرن کی پہلی توجہ کی ظاہری شکل سے پہلے کا وقت؛

• سنکنرن فوکی کی تعداد ایک مخصوص مدت کے دوران تشکیل پاتی ہے۔

• دھات کا پتلا ہونا فی یونٹ وقت؛

• فی یونٹ رقبہ فی یونٹ وقت میں دھات کے بڑے پیمانے پر تبدیلی؛

• فی یونٹ سطح فی یونٹ وقت میں سنکنرن کے دوران جذب یا خارج ہونے والی گیس کا حجم؛

• دی گئی سنکنرن کی شرح کے لیے برقی کرنٹ کی کثافت؛

• وقت کے ساتھ جائیداد میں تبدیلی (مکینیکل خصوصیات، عکاسی، برقی مزاحمت)۔

مختلف دھاتوں میں سنکنرن کے خلاف مختلف مزاحمت ہوتی ہے۔سنکنرن مزاحمت کو بڑھانے کے لیے، خاص طریقے استعمال کیے جاتے ہیں: اسٹیل کے لیے مرکب سازی، کروم چڑھانا، ایلومینائزیشن، نکل چڑھانا، پینٹنگ، زنک کوٹنگ، پاسیویشن وغیرہ۔

لوہا اور سٹیل

آکسیجن اور خالص پانی کی موجودگی میں، لوہا تیزی سے corrodes، رد عمل فارمولے کے مطابق آگے بڑھتا ہے:

سنکنرن کے عمل میں، زنگ کی ایک ڈھیلی تہہ دھات کو ڈھانپ لیتی ہے، اور یہ تہہ اسے مزید تباہی سے بالکل بھی محفوظ نہیں رکھتی، سنکنرن تب تک جاری رہتا ہے جب تک کہ دھات مکمل طور پر تباہ نہیں ہو جاتی۔ لوہے کا زیادہ فعال سنکنرن نمک کے محلول کی وجہ سے ہوتا ہے: اگر ہوا میں تھوڑا سا امونیم کلورائد (NH4Cl) بھی موجود ہو تو سنکنرن کا عمل بہت تیز ہو جائے گا۔ ہائیڈروکلورک ایسڈ (HCl) کے کمزور حل میں، رد عمل بھی فعال طور پر آگے بڑھے گا۔

نائٹرک ایسڈ (HNO3) 50% سے زیادہ ارتکاز میں دھات کے غیر فعال ہونے کا باعث بنے گا - اسے ایک حفاظتی تہہ سے ڈھانپ دیا جائے گا، اگرچہ نازک ہو۔ بخارات والا نائٹرک ایسڈ آئرن کے لیے محفوظ ہے۔

سلفیورک ایسڈ (H2SO4) 70% سے زیادہ ارتکاز میں لوہے کو غیر فعال کرتا ہے، اور اگر اسٹیل کلاس St3 کو 40 ° C کے درجہ حرارت پر 90% سلفیورک ایسڈ میں ذخیرہ کیا جاتا ہے، تو ان حالات میں سنکنرن کی شرح 140 مائکرون فی سال سے زیادہ نہیں ہوگی۔ اگر درجہ حرارت 90 ° C ہے، تو سنکنرن 10 گنا زیادہ شرح سے جاری رہے گا۔ 50% کی لوہے کی حراستی کے ساتھ سلفیورک ایسڈ پگھل جائے گا۔

فاسفورک ایسڈ (H3PO4) لوہے کو خراب نہیں کرے گا، اور نہ ہی غیر ہائیڈروس نامیاتی سالوینٹس جیسے الکلائن محلول، آبی امونیا، خشک Br2 اور Cl2۔

اگر آپ سوڈیم کرومیٹ کا ایک ہزارواں حصہ پانی میں شامل کریں تو یہ سوڈیم ہیکسامیٹا فاسفیٹ کی طرح لوہے کے سنکنرن کو روکنے والا بہترین بن جائے گا۔ لیکن کلورین آئنز (Cl-) لوہے سے حفاظتی فلم کو ہٹاتے ہیں اور سنکنرن کو بڑھاتے ہیں۔لوہا تکنیکی طور پر خالص ہے، اس میں تقریباً 0.16 فیصد نجاست ہے اور یہ سنکنرن کے خلاف انتہائی مزاحم ہے۔

درمیانے مرکب اور کم مرکب اسٹیل

کم کھوٹ والے اور درمیانے مصرعے والے اسٹیل میں کرومیم، نکل یا تانبے کے ملاوٹ کرنے سے پانی اور ماحول کے سنکنرن کے خلاف مزاحمت بڑھ جاتی ہے۔ کرومیم جتنا زیادہ ہوگا، اسٹیل کی آکسیکرن مزاحمت اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ لیکن اگر کرومیم 12% سے کم ہے، تو کیمیائی طور پر فعال میڈیا ایسے سٹیل پر تباہ کن اثر ڈالے گا۔

اعلی کھوٹ اسٹیل

اعلیٰ مصرعے والے اسٹیل میں، ملاوٹ کرنے والے اجزاء 10 فیصد سے زیادہ ہوتے ہیں۔ اگر اسٹیل میں 12 سے 18٪ کرومیم ہوتا ہے، تو اس طرح کا اسٹیل تقریباً کسی بھی نامیاتی تیزاب کے ساتھ رابطے کا مقابلہ کرے گا، کھانے کے ساتھ، نائٹرک ایسڈ (HNO3)، اڈوں، بہت سے نمکین محلولوں کے خلاف مزاحم ہوگا۔ 25% فارمک ایسڈ (CH2O2) میں ہائی الائے سٹیل تقریباً 2 ملی میٹر فی سال کی شرح سے خراب ہو جائے گا۔ تاہم، مضبوط کم کرنے والے ایجنٹ، ہائیڈروکلورک ایسڈ، کلورائڈز اور ہالوجن ہائی الائے سٹیل کو تباہ کر دیں گے۔

سٹینلیس سٹیل جن میں 8 سے 11% نکل اور 17 سے 19% کرومیم ہوتا ہے وہ اکیلے ہائی کرومیم اسٹیلز کے مقابلے سنکنرن کے خلاف زیادہ مزاحم ہوتے ہیں۔ ایسے اسٹیل تیزابی آکسیڈائزنگ میڈیا جیسے کرومک ایسڈ یا نائٹرک ایسڈ کے ساتھ ساتھ مضبوط الکلین کا مقابلہ کرتے ہیں۔

ایک اضافی کے طور پر نکل غیر آکسیڈائزنگ ماحول، ماحول کے عوامل کے خلاف سٹیل کی مزاحمت کو بڑھا دے گا۔ لیکن ہالوجن آئنوں کے ساتھ ماحول تیزابی، کم کرنے والا اور تیزابیت والا ہے، - وہ غیر فعال آکسائیڈ کی تہہ کو تباہ کر دیں گے، نتیجے کے طور پر، سٹیل تیزاب کے خلاف اپنی مزاحمت کھو دے گا۔

1 سے 4٪ کی مقدار میں مولبڈینم کے اضافے کے ساتھ سٹینلیس سٹیل میں کروم نکل سٹیل سے زیادہ سنکنرن مزاحمت ہوتی ہے۔Molybdenum گندھک اور گندھک کے تیزاب، نامیاتی تیزاب، سمندری پانی اور halides کے خلاف مزاحمت دے گا۔

Ferrosilicon (13 سے 17% سلکان کے اضافے کے ساتھ آئرن)، نام نہاد آئرن-سلیکون کاسٹنگ، SiO2 کی آکسائیڈ فلم کی موجودگی کی وجہ سے سنکنرن کے خلاف مزاحمت رکھتا ہے اور جسے نہ تو سلفیورک، نہ نائٹرک، اور نہ ہی کرومک ایسڈ تباہ کر سکتے ہیں، وہ صرف اس حفاظتی فلم کو مضبوط کرتے ہیں۔ لیکن ہائیڈروکلورک ایسڈ (HCl) آسانی سے فیروسلیکون کو خراب کردے گا۔

نکل مرکب اور خالص نکل

نکل بہت سے عوامل کے خلاف مزاحم ہے، ماحول اور تجربہ گاہ دونوں، صاف اور نمکین پانی، الکلین اور غیر جانبدار نمکیات جیسے کاربونیٹ، ایسیٹیٹس، کلورائیڈ، نائٹریٹ اور سلفیٹ۔ غیر آکسیجن والے اور غیر گرم نامیاتی تیزاب نکل کو نقصان نہیں پہنچائیں گے، نیز 60% تک کے ارتکاز میں ابلتے ہوئے مرتکز الکلائن پوٹاشیم ہائیڈرو آکسائیڈ (KOH)۔

سنکنرن میڈیا کو کم کرنے اور آکسائڈائز کرنے، الکلین یا تیزابی نمکیات کو آکسائڈائز کرنے، نائٹروجن، نم گیسی ہالوجن، نائٹروجن آکسائڈز، اور سلفر ڈائی آکسائیڈ جیسے تیزاب کو آکسائڈائز کرنے کی وجہ سے ہوتا ہے۔

مونیل دھات (67% نکل تک اور 38% تک کاپر) خالص نکل کے مقابلے میں تیزاب سے زیادہ مزاحم ہے، لیکن مضبوط آکسیڈائزنگ تیزاب کے عمل کو برداشت نہیں کرے گی۔ یہ نامیاتی تیزاب کے خلاف کافی زیادہ مزاحمت میں، نمک کے حل کی نمایاں مقدار میں مختلف ہے۔ وایمنڈلیی اور پانی کی سنکنرن مونیل دھات کو خطرہ نہیں ہے؛ فلورائڈ بھی اس کے لیے محفوظ ہے۔ مونیل دھات 40% ابلتے ہوئے ہائیڈروجن فلورائیڈ (HF) جیسے پلاٹینم کو محفوظ طریقے سے برداشت کرے گی۔

ایلومینیم مرکب اور خالص ایلومینیم

ایلومینیم کی حفاظتی آکسائیڈ فلم اسے عام آکسیڈائزرز، ایسٹک ایسڈ، فلورین، اکیلے ماحول، اور نامیاتی مائعات کی خاصی مقدار کے خلاف مزاحم بناتی ہے۔تکنیکی طور پر خالص ایلومینیم، جس میں نجاست 0.5% سے کم ہوتی ہے، ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ (H2O2) کے عمل کے خلاف بہت مزاحم ہے۔

یہ مضبوطی سے کم کرنے والے ماحول میں کاسٹک اڈوں کے عمل سے تباہ ہو جاتا ہے۔ پتلا سلفیورک ایسڈ اور اولیم ایلومینیم کے لیے خوفناک نہیں ہیں، لیکن درمیانی طاقت والا سلفیورک ایسڈ اسے تباہ کر دے گا، جیسا کہ گرم نائٹرک ایسڈ۔

ہائیڈروکلورک ایسڈ ایلومینیم کی حفاظتی آکسائیڈ فلم کو تباہ کر سکتا ہے۔ پارے یا پارے کے نمکیات کے ساتھ ایلومینیم کا رابطہ سابق کے لیے تباہ کن ہے۔

خالص ایلومینیم سنکنرن کے خلاف زیادہ مزاحم ہے، مثال کے طور پر، ڈورالومین الائے (جس میں 5.5% تانبا، 0.5% میگنیشیم اور 1% مینگنیج)، جو سنکنرن کے لیے کم مزاحم ہے۔ اس سلسلے میں سلیومین (11 سے 14٪ سلکان کا اضافہ) زیادہ مستحکم ہے۔

تانبے کے مرکب اور خالص تانبا

خالص تانبا اور اس کے مرکب نمکین پانی یا ہوا میں زنگ نہیں لگتے۔ کاپر سنکنرن سے نہیں ڈرتا: پتلا اڈے، خشک NH3، غیر جانبدار نمکیات، خشک گیسیں اور زیادہ تر نامیاتی سالوینٹس۔

مرکب دھاتیں جیسے کانسی، جس میں بہت زیادہ تانبا ہوتا ہے، تیزاب کی نمائش کو برداشت کرتا ہے، یہاں تک کہ ٹھنڈے مرتکز یا گرم پتلا سلفیورک ایسڈ، یا کمرے کے درجہ حرارت (25 ° C) پر مرتکز یا پتلا ہائیڈروکلورک ایسڈ۔

آکسیجن کی عدم موجودگی میں، تانبا نامیاتی تیزاب کے ساتھ رابطے میں نہیں بنتا۔ نہ تو فلورین اور نہ ہی خشک ہائیڈروجن فلورائیڈ کا تانبے پر تباہ کن اثر پڑتا ہے۔

لیکن تانبے کے مرکب اور خالص تانبے کو مختلف تیزابوں کے ذریعے خراب کیا جاتا ہے اگر آکسیجن موجود ہو، نیز گیلے NH3، کچھ تیزابی نمکیات، گیلی گیسوں جیسے ایسٹیلین، CO2، Cl2، SO2 کے رابطے میں۔ تانبا پارے کے ساتھ آسانی سے تعامل کرتا ہے۔پیتل (زنک اور تانبا) سنکنرن کے خلاف زیادہ مزاحم نہیں ہے۔

مزید تفصیلات یہاں چیک کریں- الیکٹریکل انجینئرنگ میں کاپر اور ایلومینیم

خالص زنک

صاف پانی، صاف ہوا کی طرح، زنک کو خراب نہیں کرتا ہے۔ لیکن اگر پانی یا ہوا میں نمکیات، کاربن ڈائی آکسائیڈ یا امونیا ہوں تو زنک کا سنکنرن شروع ہو جائے گا۔ زنک اڈوں میں گھل جاتا ہے، خاص طور پر جلدی — نائٹرک ایسڈ (HNO3) میں، زیادہ آہستہ — ہائیڈروکلورک اور سلفرک ایسڈ میں۔

عام طور پر نامیاتی سالوینٹس اور پیٹرولیم مصنوعات کا زنک پر کوئی سنکنرن اثر نہیں ہوتا، لیکن اگر رابطہ طویل رہے، مثال کے طور پر پھٹے ہوئے پٹرول کے ساتھ، پٹرول کی تیزابیت بڑھ جائے گی کیونکہ یہ ہوا میں آکسائڈائز ہوتا ہے اور زنک کا سنکنرن شروع ہو جاتا ہے۔

خالص سیسہ

پانی اور ماحولیاتی سنکنرن کے لئے لیڈ کی اعلی مزاحمت ایک معروف حقیقت ہے۔ یہ corrode نہیں کرتا میں قیادت کرتا ہوں۔ اور جب مٹی میں۔ لیکن اگر پانی میں بہت زیادہ کاربن ڈائی آکسائیڈ ہو، تو اس میں سیسہ گھل جائے گا، کیونکہ سیسہ بائی کاربونیٹ بنتا ہے، جو پہلے ہی حل پذیر ہوگا۔

عام طور پر، سیسہ غیر جانبدار محلولوں کے لیے بہت مزاحم ہوتا ہے، الکلائن محلول کے لیے اعتدال سے مزاحم ہوتا ہے، نیز کچھ تیزابوں کے لیے: سلفرک، فاسفورک، کرومک اور سلفرک۔ 25 ° C کے درجہ حرارت پر مرتکز سلفیورک ایسڈ (98% سے) کے ساتھ، سیسہ آہستہ آہستہ تحلیل ہو سکتا ہے۔

48% کے ارتکاز میں ہائیڈروجن فلورائیڈ گرم ہونے پر سیسہ کو تحلیل کر دے گا۔ سیسہ ہائیڈروکلورک اور نائٹرک ایسڈ کے ساتھ فارمک اور ایسٹک ایسڈ کے ساتھ سخت رد عمل ظاہر کرتا ہے۔ سلفیورک ایسڈ سیسہ کو سیسہ کلورائیڈ (PbCl2) کی ہلکی گھلنشیل پرت سے ڈھانپ دے گا اور مزید تحلیل نہیں ہوگا۔ مرتکز نائٹرک ایسڈ میں، سیسہ کو نمک کی ایک تہہ سے بھی لپیٹ دیا جائے گا، لیکن نائٹرک ایسڈ کو پتلا کرنے سے سیسہ تحلیل ہو جائے گا۔ کلورائیڈ، کاربونیٹ اور سلفیٹ لیڈ کی طرف جارحانہ نہیں ہیں، جبکہ نائٹریٹ محلول اس کے برعکس ہیں۔

خالص ٹائٹینیم

اچھی سنکنرن مزاحمت ٹائٹینیم کی ایک پہچان ہے۔یہ مضبوط آکسیڈائزرز کے ذریعہ آکسائڈائز نہیں ہوتا ہے، نمک کے محلول، FeCl3 وغیرہ کا مقابلہ کرتا ہے۔ مرتکز معدنی تیزاب سنکنرن کا سبب بنیں گے، لیکن نائٹرک ایسڈ کو 65% سے کم کے ارتکاز میں ابالنے سے بھی، سلفیورک ایسڈ - 5% تک، ہائیڈروکلورک ایسڈ - 5% تک - ٹائٹینیم کے سنکنرن کا سبب نہیں بنے گا۔ اڈوں، الکلائن نمکیات اور نامیاتی تیزاب کے خلاف عام سنکنرن مزاحمت ٹائٹینیم کو دیگر دھاتوں سے ممتاز کرتی ہے۔

خالص زرکونیم

زرکونیم ٹائٹینیم کے مقابلے سلفورک اور ہائیڈروکلورک ایسڈ کے خلاف زیادہ مزاحم ہے، لیکن ایکویریجیا اور گیلے کلورین کے لیے کم مزاحم ہے۔ اس میں ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ (H2O2) کے خلاف مزاحم زیادہ تر اڈوں اور تیزابوں کے لیے اعلیٰ کیمیائی مزاحمت ہے۔

کچھ کلورائڈز کی کارروائی، ابلتے ہوئے مرتکز ہائیڈروکلورک ایسڈ، ایکوا ریگیا (مرتکز نائٹرک HNO3 کا مرکب (65-68 wt.%) اور نمکین HCl (32-35 wt.%)، گرم مرتکز سلفیورک ایسڈ اور فومنگ نائٹرک ایسڈ۔ سنکنرن کے بارے میں، یہ زرکونیم کی ایسی خاصیت ہے جیسے ہائیڈروفوبیسیٹی، یعنی یہ دھات پانی یا آبی محلول سے گیلی نہیں ہوتی ہے۔

خالص ٹینٹلم

ٹینٹلم کی بہترین کیمیائی مزاحمت شیشے کی طرح ہے۔ اس کی گھنی آکسائیڈ فلم 150 ° C تک درجہ حرارت پر دھات کو کلورین، برومین، آیوڈین کے عمل سے بچاتی ہے۔ عام حالات میں زیادہ تر تیزاب ٹینٹلم پر کام نہیں کرتے، یہاں تک کہ ایکوریاجیا اور متمرکز نائٹرک ایسڈ بھی سنکنرن کا سبب نہیں بنتے۔ الکلائن محلول کا ٹینٹلم پر عملی طور پر کوئی اثر نہیں ہوتا ہے، لیکن ہائیڈروجن فلورائیڈ اس پر کام کرتا ہے، اور مرتکز گرم الکلی محلول استعمال کیے جاتے ہیں، ٹینٹلم کو تحلیل کرنے کے لیے الکلائن پگھلنے کا استعمال کیا جاتا ہے۔