Зэвэрдэггүй ган болон нүүрстөрөгчийн ганг шууд хүрэлцэхэд ашиглаж болохгүй бөгөөд энэ нь материалын шинжлэх ухаан болон инженерийн практикт чухал зарчим юм. Голчлон "гальваник зэврэлт" буюу "гальваник зэврэлт" буюу "гетероген металлын зэврэлт" гэж нэрлэгддэг "гальваник зэврэлт" үүсдэгтэй холбоотой. Энэ нь зэвэрдэггүй ганг хамгаалахын тулд нүүрстөрөгчийн гангийн хэсэг өөрийгөө золиослож, нүүрстөрөгчийн ганг хурдан зэврүүлдэгтэй адил юм.
Зэвэрдэггүй ган нь нүүрстөрөгчийн гангийн цөмтэй таарахгүй байна, шалтгаан нь: гальваник зэврэлт
1. Потенциалын зөрүү нь хөдөлгөгч хүч юм
Төрөл бүрийн металлууд нь электролитуудад (ус, чийглэг агаар, хүчил, суурь, давс гэх мэт) өөр өөр электрохимийн идэвхжилтэй байдаг бөгөөд үүнийг тэдгээрийн электрон алдагдлын янз бүрийн түвшин гэж ойлгож болно. Энэхүү идэвхжилийн ялгааг электродын потенциалаар хэмждэг.
Нүүрстөрөгчийн ган гэх мэт урвалд ордог металлууд нь электродын потенциал багатай бөгөөд электрон алдах магадлал өндөр тул зэврэлтэнд бага тэсвэртэй болгодог.
Идэвхгүй металлууд (зэвэрдэггүй ган гэх мэт) нь электродын өндөр потенциалтай бөгөөд электрон алдах магадлал багатай байдаг. Зэвэрдэггүй ган нь "зэвэрдэггүй" байдаг шалтгаан нь түүний гадаргуу дээрх хром нь нягт хромын исэл идэвхгүйжүүлэх хальс үүсгэдэг бөгөөд энэ нь цаашид зэврэхээс сэргийлдэгт оршино.
Эдгээр хоёр металл электролит дотор шууд холбогдоход батерейны бүрэн анхдагч хэлхээ үүсдэг.
2. Зэврэлтийн процесс
Анод (зэврүүлсэн үзүүр): Нүүрстөрөгчийн ган нь идэвхтэй металлын хувьд батерейны анод болдог. Энэ нь идэвхтэй уусч (зэврүүлж) электронуудыг ялгаруулдаг. Урвал нь: Fe → Fe ² ⁺+2e ⁻
Катод (хамгаалагдсан төгсгөл): Зэвэрдэггүй ган нь инертийн металлын хувьд батерейны катод болдог. Энэ нь зэврэхгүй, харин зөвхөн анодоос урсаж буй электронуудыг хүлээн авч, эдгээр электронуудыг электролитуудтай (жишээлбэл, усан дахь хүчилтөрөгч) урвалд оруулахад ашигладаг. Урвал нь: O₂₂+2H₂ O+4e⁻ → 4OH⁻
Үр дүн: Энэхүү батерейны системд гүйдэл нь нүүрстөрөгчийн ган (анод)-оос зэвэрдэггүй ган (катод) руу урсаж, нүүрстөрөгчийн гангийн зэврэлтийн хурдыг огцом нэмэгдүүлдэг бол зэвэрдэггүй ган нь "катодын хамгаалалт"-аар хамгаалагдсан бөгөөд бараг зэврдэггүй.
Тодорхой зүйрлэл:
Энэ нь "шударга хүн" (нүүрстөрөгчийн ган) болон "ухаалаг хүн" (зэвэрдэггүй ган) хоёрын хамтрагчтай бизнес хийхтэй адил юм. Шударга хүмүүс бэрхшээлтэй тулгарах үед (зэврэлттэй орчин) ухаалаг хүмүүсийг гэмтээхгүй байхын тулд өөрсдийн ашиг сонирхлоо байнга золиослох (зэврэлтэнд өртөх) болно.
Зэвэрдэггүй ган нь нүүрстөрөгчийн гангийн гол нөлөөллийн хүчин зүйлүүдтэй таарч чадахгүй
Гальваник зэврэлтийн ноцтой байдал нь дараах хүчин зүйлээс хамаарна.
Хүрээлэн буй орчин (электролит):Энэ бол хамгийн чухал хүчин зүйл юм. Хуурай агаарт электролит хэлхээ үүсгэдэггүй тул гальваник зэврэлт үүсдэггүй. Гэхдээ чийглэг орчин, далайн ус, үйлдвэрлэлийн бүс, давс цацах орчинд зэврэлт маш хурдан бөгөөд хүнд хэлбэрээр явагддаг.
Болзошгүй ялгаа:Хоёр металлын хоорондох потенциалын зөрүү их байх тусам зэврэлтийн хөдөлгөгч хүч хүчтэй байдаг. Нүүрстөрөгчийн ган болон зэвэрдэггүй гангийн хоорондох потенциалын зөрүү нь их хэмжээний зэврэлт үүсгэхэд хангалттай том байдаг.
Анод ба катодын талбайн харьцаа:Энэ бол хамгийн аюултай нөхцөл байдлын нэг юм. Хэрэв катодын (зэвэрдэггүй ган) талбай том, анодын (нүүрстөрөгчийн ган) талбай бага байвал зэврэлтийн гүйдэл нь жижиг нүүрстөрөгчийн ган дээр өндөр төвлөрч, маш богино хугацаанд бүрэн зэврэлт, цооролт үүсгэдэг. Жишээлбэл, зэвэрдэггүй ган савыг нүүрстөрөгчийн ган боолтоор бэхэлсэн бол нүүрстөрөгчийн ган боолт хурдан зэврээд хугардаг.
Зэвэрдэггүй ганг нүүрстөрөгчийн гантай холбохоос хэрхэн урьдчилан сэргийлэх, шийдвэрлэх вэ?
Практик хэрэглээнд бид ихэвчлэн зэвэрдэггүй ган болон нүүрстөрөгчийн ганг хооронд нь холбох шаардлагатай байдаг бөгөөд тусгаарлах арга хэмжээг авах шаардлагатай байдаг.
1. Цахилгаан тусгаарлагч:Энэ бол хамгийн үр дүнтэй бөгөөд түгээмэл хэрэглэгддэг арга юм. Гүйдлийн хэлхээг таслахын тулд хоёр металлын хооронд дамжуулагч бус тусгаарлагч материалыг нэмнэ.
- Тусгаарлагч жийргэвч/угаагч ашиглах: Фланц холболтод хуванцар (PVC, нейлон гэх мэт), резин эсвэл синтетик жийргэвч ашиглах.
- Тусгаарлагч бут болон жийргэвч ашиглана уу: Боолттой холболтод боолт болон нүүрстөрөгчийн ган нүхний хооронд хуванцар бут болон самарны доор тусгаарлагч жийргэвч ашиглана уу.
- Бүрээс тусгаарлах давхарга: Холбоо барих гадаргуу дээр эпокси давирхайг шүрших, будах эсвэл бусад бүрээсийг ашиглах. Ихэвчлэн хоёуланг нь бүрэхийг, эсвэл ядаж катодын (зэвэрдэггүй ган) гадаргууг бүрэхийг зөвлөж байна, учир нь зөвхөн анод (нүүрстөрөгчийн ган)-ийг бүрсэн тохиолдолд бүрээс гэмтсэний дараа гэмтсэн хэсгийн зэврэлт улам хүндэрнэ.
2. Хяналтын орчин:Электролит хуримтлагдахаас сэргийлж холболтын хэсгүүдийг аль болох хуурай, цэвэр байлгаарай.
3. Шилжилтийн материалыг ашиглах нь:хоёр металлын (жишээлбэл, хөнгөн цагаан) хооронд электродын потенциалтай металл нэмэх боловч энэ аргыг бага ашигладаг бөгөөд нямбай дизайн шаарддаг.
4. Катодын хамгаалалт:Бүхэл бүтцийг гадны гүйдэл хэрэглэх эсвэл анодыг (жишээлбэл, цайрын блок) золиослох замаар хиймэл аргаар катод болгон хувиргадаг боловч үүнийг ихэвчлэн хөлөг онгоц, дамжуулах хоолой гэх мэт том байгууламжид ашигладаг.
Дүгнэлт
Зэвэрдэггүй ган болон нүүрстөрөгчийн ган нь чийглэг электролитийн орчинд анхдагч батерей үүсгэж, анод болгон нүүрстөрөгчийн гангийн гальваник зэврэлтийг хурдасгадаг тул шууд хүрэлцэх боломжгүй. Энэ нөхцөл байдлаас зайлсхийхийн тулд тоног төхөөрөмжийн аюулгүй байдал, урт хугацааны ашиглалтын хугацааг хангахын тулд зураг төсөл, угсралтын явцад цахилгаан тусгаарлагчийг тусгаарлах арга хэмжээ авах шаардлагатай бөгөөд тухайлбал тусгаарлагч жийргэвч, бут, бүрхүүл ашиглах шаардлагатай.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 10-р сарын 29