ما هو الصدأ
الصدأ هو مادة حمراء ضاربة إلى اللون البني تتشكل على الأسطح الحديدية والفولاذية، حيث تظهر على هذه الأسطح آثار التآكل، يتكون الصدأ من أكسدة ذرات الحديد، الموجودة على الأسطح الحديدية والفولاذية نتيجة تعرضها لأكسجين الهواء الجوي بوجود الرطوبة، ويعتبر الصدأ من أهم العوامل المؤدية لضعف الحديد وهشاشته، وذلك بسبب الطبيعة المسامية لأكاسيد الحديد الناتجة.
مم يتكون الصّدأ
يتكون الصّدأ من المركبات الآتية:
- أكسيد الحديد الثلاثي (Fe2O3)، وهو المكون الأساسي للصّدأ، وهو الذي يعطي الصدأ اللون المتعارف عليه، حيث أنه عبارة عن مسحوق بلوري بني اللون مائل إلى الحمرة.
- أكسيد الحديد الثنائي (FeO)، وهو عبارة عن مسحوق بلوري أسود اللون، غير موجود في الطبيعة، لأنه مركب غير ثابت.
- أكسيد هيدروكسيد الحديد الثلاثي (FeO(OH)•Fe(OH)3
كيف يحدث الصدأ
- يبدأُ الأوكسجين والماء الموجدان في الجو بملامسة الحديد المكشوف والعمل على أكسدته.
- في المرحلة الثانية يتكون الصّدأ، ويتقشر الحديد، فتظهر بعض الطبقات الداخلية.
- يتعرض الحديد مرة أخرى نتيجة الأكسدة بفعل الهواء والرطوبة الموجودة في الجو، وتستمر العملية حتى يصدأ الحديد كله.
أضرار الصدأ
يحدث الصدأ الكثير من الأضرار على ومنها:
- يؤدي إلى تآكل الآلات الفولاذية، وقد يعمل على تعطيلها وعطبها.
- يعزل الكهرباء في التوصيلات الكهربائية بالحديد.
- يؤدي صدأ حديد التسليح المستخدم في الصناعات البنائية والإنشائية على تشكيل خطورة على هذه المباني.
- يؤدي إلى تلف الأسطح الحديدية مثل الأبواب، الأواني، السوج (مفرد سياج) الحديدية، وغيرها من الصناعات الحديدية الأخرى.
- انهيار الجسور الحديدية.
- غرق السفن.
أضرار الصّدأ على صحة الإنسان
يؤدي الصّدأ إلى حدوث مشاكل صحية قد تضر بالإنسان، ومن هذه المشكلات والأضرار:
- تهيج العين وتحسسها.
- تهيج وتحسس الجلد.
- اضطرابات في الجهاز التنفسي، مثل الربو، تضييق الشعب الهوائية، تهيج الرئتين، السعال، الشعور بالاختناق.
- اضطرابات في الجهاز الهضمي، وخاصة عند شرب الماء من خزانات الماء التي تحتوي على الصدأ؛ حيث يعمل الصدأ في خزانات الماء على تكون بكتيريا ضارة بجسم الإنسان.
حماية الحديد من الصدأ
يمكن حماية الحديد من الّصدأ باتباع النصائح الآتية:
- دهن الحديد بطلاء زيتي؛ وذلك لمنع وصول الماء والهواء له.
- تغليف الحديد بمادة الخارصين، حيث أن الخارصين له درجة اختزال أقل من الحديد، فعندما يتأكسد الحديد من الأكسجين الموجود في الهواء، فإنه يخسر إلكترونات، ولكن بسبب وجود صلة بينه وبين الخارصين، فإنه يعوض إلكتروناتِه المفقودة بإلكترونات بديلة من الخارصين. في هذه الحالة، يأخذ الأكسجين إلكترونات بشكل غير مُباشر من الخارصين الذي يتأكسد، ويبقى الحديد دون أيّ ضررٍ. وتسمى هذه الطريقة حماية الحديد (كاثودا)، وتعتبر من أنجح الطرق خاصة لحماية هياكل السفن وأنابيب الحديد.
- تغليف الحديد بالقصدير.
- التزييت والتشحيم.
- الجلفنة: وهي طريقة تعتمد على طلاء الحديد أو الفولاذ بمعد آخر مثل الزنك، والذي بدوره يمنع الأكسجين والماء من الوصول إلى الحديد الموجود في الأسفل.