หลักการกัลวานิกเบื้องหลังการกำจัดสนิมด้วยฟอยล์
อลูมิเนียมฟอยล์ช่วยขจัดสนิมได้เนื่องจากโลหะสองชนิดที่มีศักยภาพไฟฟ้าเคมีต่างกันจะถูกนำมาสัมผัสกันเมื่อมีอิเล็กโทรไลต์ ศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของอะลูมิเนียมอยู่ที่ประมาณลบ 1.66 V และเหล็กประมาณลบ 0.44 V ดังนั้นอะลูมิเนียมจึงเป็นโลหะที่มีความว่องไวมากกว่าและกลายเป็นขั้วบวกของเซลล์กัลวานิกขนาดเล็ก อิเล็กตรอนเดินทางจากอะลูมิเนียมไปยังไอรอนออกไซด์ที่มีไฮเดรต ส่งผลให้ส่วนหนึ่งของมันลดลง ในขณะที่ตัวอะลูมิเนียมเองก็ถูกใช้เป็นออกไซด์หรือไฮดรอกไซด์ กรดอ่อนในอิเล็กโทรไลต์จะละลายเหล็กออกไซด์ที่เหลือ และทำให้การยึดเกาะของเหล็กที่อยู่ด้านล่างหลุดออก
กลไกทั้งสองจึงทำงานร่วมกัน: การแปลงกัลวานิกและการละลายทางเคมีเล็กน้อย การขัดถูของฟอยล์เป็นผลประการที่สามและรองลงมา อลูมิเนียมมีความนุ่มกว่าฝอยขัดหม้อ ดังนั้นการเช็ดด้วยฟอยล์จะช่วยดึงออกไซด์ที่หลุดออกมาโดยไม่ตัดเป็นโลหะเสียงหรือทิ้งรอยขีดข่วนเล็กๆ น้อยๆ ที่เกิดจากแผ่นขัดบนพื้นผิวขัดเงา
การเตรียมวัสดุและการประชุมเชิงปฏิบัติการ
ฟอยล์:อลูมิเนียมฟอยล์อุณหภูมิอ่อน- ระหว่าง 0.010 มม. ถึง 0.030 มม. ขยำเป็นแผ่นหลวม ฟอยล์เกรด 8011 หรือ 1235 สำหรับใช้ในครัวเรือนเหมาะอย่างยิ่งเนื่องจากมีความเหนียวพอที่จะยึดตามพื้นผิวโค้งได้
อิเล็กโทรไลต์:น้ำส้มสายชูกลั่นที่มีกรดอะซิติก 4 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์ น้ำมะนาว น้ำอัดลมชนิดโคล่า- หรือโซเดียมไบคาร์บอเนตละลายในน้ำร้อน
การล้างและการตกแต่ง:น้ำกลั่นหรือน้ำปราศจากแร่ธาตุสำหรับการล้างครั้งสุดท้าย บวกกับน้ำมันบาง ขี้ผึ้ง หรือไพรเมอร์เพื่อปิดผนึกพื้นผิวที่ทำความสะอาด
การป้องกัน:ถุงมือไนไตรล์ อุปกรณ์ป้องกันดวงตา และการระบายอากาศ เนื่องจากอิเล็กโทรไลต์จะพาเกลือของเหล็กที่ละลายอยู่เมื่อปฏิกิริยาดำเนินไป
พื้นที่ทดลอง:ทดสอบในพื้นที่ที่ซ่อนอยู่หรือเศษเหล็กก่อน โดยเฉพาะชิ้นส่วนที่ชุบ ชุบอโนไดซ์ หรือชุบสังกะสี ซึ่งกัลวานิกคู่เดียวกันที่ขจัดสนิมสามารถทำลายสารเคลือบได้
ทีละขั้นตอน-วิธีการ
ขั้นตอนที่ 1 - ลดไขมันและทำให้แห้ง:ขจัดน้ำมัน จาระบี และสิ่งสกปรกที่หลุดออก เนื่องจากอิเล็กโทรไลต์ต้องไปถึงชั้นออกไซด์เพื่อทำให้วงจรสมบูรณ์
ขั้นตอนที่ 2 - ทำให้พื้นผิวเปียก:ใช้อิเล็กโทรไลต์กับบริเวณที่สึกกร่อนหรือจุ่มแผ่นฟอยล์ลงไป กัลวานิกคัปเปิลจะทำงานเฉพาะในขณะที่หน้าสัมผัสยังเปียกอยู่เท่านั้น
ขั้นตอนที่ 3 - ถูด้วยแรงกดเบา ๆ:ทำงานเป็นวงกลม ทำให้แผ่นเปียกและจุ่มซ้ำบ่อยๆ เปลี่ยนฟอยล์ทันทีที่เปลี่ยนเป็นสีเข้ม เนื่องจากแผ่นอิเล็กโทรดที่โหลดไว้หยุดการทำงานที่เป็นประโยชน์
ขั้นตอนที่ 4 - ปล่อยให้ทั้งคู่อาศัยอยู่:สำหรับสนิมบนพื้นผิวที่หนักกว่า ให้กดแผ่นฟอยล์กับบริเวณที่เปียกและปล่อยทิ้งไว้สิบถึงสามสิบนาทีเพื่อให้ปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าดำเนินต่อไปโดยไม่ต้องใช้แรงเชิงกล
ขั้นตอนที่ 5 - ทำซ้ำแทนที่จะกดแรงขึ้น:การผ่านแบบอ่อนโยนหลายครั้งจะกำจัดออกไซด์มากกว่าการผ่านที่รุนแรงเพียงครั้งเดียว และทำให้โปรไฟล์พื้นผิวไม่เสียหาย
ขั้นตอนที่ 6 - ล้างด้วยน้ำกลั่น:หยุดปฏิกิริยาอย่างสมบูรณ์ก่อนที่ชิ้นส่วนจะแห้ง จากนั้นจึงทำให้แห้งทันทีเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดสนิม
ขั้นตอนที่ 7 - ปกป้องพื้นผิว:ทาน้ำมัน แว๊กซ์ หรือไพรเมอร์ในขั้นตอนเดียวกัน เนื่องจากเหล็กเปลือยจะเริ่มออกซิไดซ์อีกครั้งทันทีที่แห้ง
สิ่งที่อิเล็กโทรไลต์ในครัวเรือนแต่ละชนิดมีส่วนช่วย
| อิเล็กโทรไลต์ | ส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่ | บทบาทการปฏิบัติ |
|---|---|---|
| น้ำส้มสายชูกลั่น | กรดอะซิติกประมาณ 4 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์ | ละลายเหล็กออกไซด์ให้เป็นเหล็กอะซิเตตที่ละลายน้ำได้ และมีค่าการนำไฟฟ้าตามที่คู่กัลวานิกต้องการ |
| น้ำมะนาว | กรดซิตริก | คีเลตละลายไอออนของเหล็ก ตัวเลือกที่ไม่รุนแรงสำหรับชิ้นส่วนตกแต่งที่ให้ความสำคัญกับการตกแต่ง |
| น้ำอัดลมประเภทโคล่า- | กรดฟอสฟอริก | ทิ้งฟิล์มฟอสเฟตบางๆ ไว้ ซึ่งจะช่วยชะลอการเกิดสนิมแฟลชหลังการล้าง |
| โซเดียมไบคาร์บอเนตในน้ำร้อน | ไอออนคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนต | เพิ่มการนำไฟฟ้าสำหรับการทำความสะอาดถังด้วยไฟฟ้าเมื่อใช้แหล่งจ่ายไฟกระแสตรงแรงดันต่ำ- |
การปกป้องพื้นผิว ความปลอดภัย และขีดจำกัด
ทำให้กระบวนการเปียก:การถูแบบแห้งจะฝังอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและเศษสนิมลงบนพื้นผิวแทนที่จะดึงออก
หลีกเลี่ยงความเสียหายจากโลหะที่แตกต่างกัน-:บนชิ้นส่วนที่ชุบสังกะสี ชุบโครเมียม- หรืออะโนไดซ์ อลูมิเนียมสามารถทำให้เกิดการกัดกร่อนของสารเคลือบได้ แทนที่จะขจัดสนิมที่อยู่ด้านล่าง
ห้ามใช้กับส่วนประกอบอะลูมิเนียม:การจับคู่อลูมิเนียมฟอยล์กับชิ้นส่วนอลูมิเนียมไม่ทำให้เกิดประโยชน์และทำให้เกิดการขัดถูพื้นผิว
ข้ามชิ้นส่วนโครงสร้าง:ความล้าแบบหลุม-ควรเปลี่ยนส่วนประกอบที่สำคัญแทนที่จะทำความสะอาด เนื่องจากการขจัดสนิมไม่สามารถคืนความหนาของส่วนที่สูญเสียไปได้
อย่าใช้วิธีการอิเล็กโทรไลต์ DC กับตัวยึดที่มีความแข็งแรงสูง-:ไฮโดรเจนสามารถดูดซับได้ในระหว่างการบำบัดแบบแคโทดิกและเหล็กชุบแข็งแบบเอ็มบริต ดังนั้นชิ้นส่วนเหล่านั้นจึงอยู่ในกระบวนการโรงงานที่ได้รับการควบคุม
กำจัดสิ่งตกค้างอย่างเหมาะสม:อิเล็กโทรไลต์ที่ใช้แล้วมีเกลือของเหล็กและไม่ควรเทลงบนดินหรือในน้ำผิวดิน
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: ทำไมอลูมิเนียมฟอยล์ถึงขจัดสนิมได้ทั้งหมด?
อะลูมิเนียมมีศักย์ไฟฟ้าเคมีเชิงลบมากกว่าเหล็ก ประมาณลบ 1.66 V เทียบกับลบ 0.44 V ดังนั้นเมื่อสัมผัสกับอิเล็กโทรไลต์เปียก อะลูมิเนียมจึงกลายเป็นขั้วบวกของเซลล์กัลวานิกและขับเคลื่อนอิเล็กตรอนไปทางเหล็กออกไซด์ ส่งผลให้ส่วนหนึ่งของอิเล็กโทรไลต์ลดลง
ถาม: ของเหลวในครัวเรือนชนิดใดที่ทำงานได้ดีที่สุดในฐานะอิเล็กโทรไลต์
น้ำส้มสายชูกลั่นขาวที่มีกรดอะซิติก 4 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์เป็นทางเลือกทั่วไป-เนื่องจากจะละลายเหล็กออกไซด์และนำไฟฟ้าได้ดี น้ำมะนาวจะเข้มข้นกว่าและเหมาะกับพื้นผิวที่มองเห็นได้ ในขณะที่เครื่องดื่มประเภทโคล่า-จะมีฟิล์มฟอสเฟตที่ช่วยชะลอการเกิดสนิม
ถาม: ฟอยล์ทำให้เหล็กเป็นรอยหรือไม่?
อะลูมิเนียมมีความนุ่มกว่าฝอยขัดหม้อ จึงช่วยยกออกไซด์ที่หลวมโดยไม่ต้องตัดโลหะที่มีเสียง แรงกดเบาๆ แผ่นเปียก และฟอยล์ใหม่ช่วยลดการมาร์กเพิ่มเติม ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมผู้ซ่อมแซมจึงใช้วิธีการนี้กับชิ้นส่วนที่ขัดเงา
ถาม: ฟอยล์ควรอยู่บนพื้นผิวนานแค่ไหน?
สนิมบนพื้นผิวสีอ่อนจะหลุดออกภายในไม่กี่นาทีด้วยการถูเบาๆ สำหรับชั้นที่หนักกว่า การกดแผ่นฟอยล์ที่เปียกกับชิ้นส่วนเป็นเวลาสิบถึงสามสิบนาทีจะทำให้ปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าทำงานได้ หลังจากนั้นออกไซด์ที่อ่อนตัวจะเช็ดออกไป
ถาม : วิธีนี้เหมาะกับการเกิดสนิมชนิดใด ?
การกัดกร่อนพื้นผิวบนเหล็กแบนหรือเหล็กโค้งเล็กน้อย รูลึกและสนิมที่ใช้วัสดุไม่สามารถย้อนกลับได้ด้วยการทำความสะอาด และควรประเมินหรือเปลี่ยนชิ้นส่วนโครงสร้างหรือความล้า{1}}ที่สำคัญแทน
ถาม: ทำไมต้องล้างด้วยน้ำกลั่นแทนน้ำประปา?
น้ำประปาจะปล่อยเกลือแร่และคลอไรด์ที่ทำให้เกิดการกัดกร่อนใหม่ น้ำกลั่นหรือน้ำปราศจากแร่ธาตุจะหยุดการทำงานของกรดและปล่อยให้พื้นผิวแห้งและปกป้องได้ทันที
