নিকেল মরিচা করে? নিকেলের জারা আচরণ বোঝা

প্রশ্নটি সমাধান করার জন্য "নিকেল মরিচা করে?”ব্যাপকভাবে, আমরা প্রথমে একটি সমালোচনামূলক পার্থক্য স্পষ্ট করি: মরিচা আয়রন অক্সাইডের জন্য সাধারণ শব্দ (Fe₂o₃ বা Fe₃o₄), একটি লাল-বাদামী জারা পণ্যটি আয়রন এবং লোহাযুক্ত মিশ্রণগুলির সাথে একচেটিয়া.

নিকেল, খাঁটি আকারে কোনও লোহা ছাড়াই একটি রূপান্তর ধাতু, মরিচা গঠন করতে পারে না.

তবে, নিকেল ক্ষয় করতে পারে - পাতলা বিকাশ, প্রতিরক্ষামূলক অক্সাইড স্তর বা, কঠোর পরিবেশে, নিকেল হাইড্রোক্সাইড বা সালফাইডের মতো আরও ক্ষতিকারক যৌগগুলি.

1. মরিচা বনাম. জারা: নিকেল কেন মরিচা ফেলতে পারে না

মূল প্রশ্ন সমাধান করতে, আমাদের প্রথমে মূল শর্তাদি সংজ্ঞায়িত করতে হবে:

• মরিচা: একটি হাইড্রেটেড আয়রন অক্সাইড (যেমন, ফিও(ওহ)Nh₂o) অক্সিজেন এবং আর্দ্রতার সাথে লোহা প্রতিক্রিয়া জানালে গঠিত.
  এটা ছিদ্রযুক্ত, ফ্লেকি, এবং আরও জারাগুলির বিরুদ্ধে কোনও সুরক্ষা দেয় না - এ কারণেই ভেজা পরিবেশে আনকোটেড স্টিল দ্রুত মরিচা হয়.
• জারা: তার চারপাশের সাথে প্রতিক্রিয়াগুলির কারণে কোনও ধাতব বৈদ্যুতিন রাসায়নিক অবক্ষয়.
  নিকেলের মতো অ-লৌহঘটিত ধাতুগুলির জন্য, জারা অক্সাইড উত্পাদন করে, হাইড্রোক্সাইডস, বা লবণ যে প্রতিরক্ষামূলক হতে পারে (প্যাসিভ) বা ধ্বংসাত্মক.

খাঁটি নিকেল (হয় ≥ 99.0%) কোন আয়রন নেই, সুতরাং এটি আয়রন অক্সাইড গঠন করতে পারে না (মরিচা). পরিবর্তে,
নিকেলের জারা পণ্যগুলি মূলত নিকেল অক্সাইড (নিও), নিকেল হাইড্রোক্সাইড (মধ্যে(ওহ)₂), বা নিকেল কার্বনেট (নিকো ₃)Montocompounds যা মরিচা থেকে খুব আলাদা আচরণ করে.

2. নিকেলের জারা প্রতিরোধের: প্যাসিভ অক্সাইড স্তর

জারা প্রতিরোধের জন্য নিকেলের খ্যাতি তার একটি গঠনের ক্ষমতা থেকে উদ্ভূত পাতলা, অনুগত প্যাসিভ অক্সাইড স্তর এর পৃষ্ঠে - একটি বৈদ্যুতিন রাসায়নিক বাধা যা পরিবেশের সাথে আরও প্রতিক্রিয়া অবরুদ্ধ করে.

এই প্রক্রিয়াটি কীভাবে কাজ করে তা এখানে:

প্যাসিভ স্তর গঠন

অক্সিজেনের সংস্পর্শে এলে (বায়ু, জল, বা অক্সিডাইজিং পরিবেশ), নিকেল একটি দ্রুত প্রতিক্রিয়া সহ্য করে: 2+ O2 → 2nio এ
এই নিও স্তরটি ঠিক 2–5 ন্যানোমিটার (এনএম) ঘন (1 এনএম = 10⁻⁹ মিটার)Nake খালি চোখে অনিবার্য - তবে ঘনভাবে প্যাকড এবং রাসায়নিকভাবে স্থিতিশীল.

ছিদ্রযুক্ত মরিচা থেকে ভিন্ন, নিও স্তরটি নিকেল পৃষ্ঠের সাথে শক্তভাবে মেনে চলে, অন্তর্নিহিত ধাতুতে পৌঁছানো থেকে অক্সিজেন এবং আর্দ্রতা রোধ করা.

জলীয় পরিবেশে (যেমন, জল, সমুদ্রের জল), স্তরটি অন্তর্ভুক্ত করতে বিকশিত হয় নিকেল হাইড্রোক্সাইড (মধ্যে(ওহ)₂) এবং, কার্বনেটেড পরিবেশে, নিকেল কার্বনেট (নিকো ₃)- যার উভয়ই প্যাসিভ বাধাটিকে শক্তিশালী করে.

প্যাসিভ স্তর স্থায়িত্ব

নিও স্তরটি বিস্তৃত শর্তে স্থিতিশীল থাকে:

• পিএইচ পরিসীমা: নিরপেক্ষ কার্যকর (পিএইচ 6–8) এবং কিছুটা ক্ষারীয় (পিএইচ 8–12) পরিবেশ.
  হালকা অ্যাসিডে (যেমন, 5% এসিটিক অ্যাসিড), স্তরটি ধীরে ধীরে দ্রবীভূত হয়, তবে শক্তিশালী অ্যাসিডে (যেমন, 37% হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড), এটি পুরোপুরি ভেঙে যায়.
• তাপমাত্রা: বাতাসে ~ 600 ° C অবধি স্থিতিশীল. এর উপরে, নিও ঘন এবং ছিদ্রযুক্ত হয়ে যায়, এর প্রতিরক্ষামূলক ক্ষমতা হ্রাস (যেমন, 800 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে, নিকেল বাতাসে ~ 0.1 মিমি/বছরে rod, বনাম. <0.001 ঘরের তাপমাত্রায় মিমি/বছর).
• অক্সিজেন প্রাপ্যতা: রক্ষণাবেক্ষণের জন্য ন্যূনতম অক্সিজেন প্রয়োজন - এমনকি স্থবির জলেও, স্তরটি স্থির থাকে, নিমেল নিমজ্জিত অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলা (যেমন, সামুদ্রিক উপাদান).

খাঁটি নিকেলের জারা হার

3. নিকেলের জারা প্রতিরোধকে হ্রাস করে এমন উপাদানগুলি

যদিও নিকেল তার প্যাসিভ অক্সাইড স্তরের কারণে অত্যন্ত জারা-প্রতিরোধী, বেশ কয়েকটি পরিবেশগত এবং উপাদান সম্পর্কিত কারণগুলি এই সুরক্ষার সাথে আপস করতে পারে.

নিকেলের কার্যকারিতা পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য এবং স্থানীয় বা ত্বরান্বিত জারা প্রতিরোধের জন্য এই বিষয়গুলি বোঝা গুরুত্বপূর্ণ.

ক্লোরাইড এবং হ্যালাইড আয়নগুলি: পিটিং এবং ক্রাভাইস জারা

ক্লোরাইড আয়ন (Cl⁻)সমুদ্রের জলে ফাউন্ড, রাস্তা লবণ, এবং শিল্প ব্রাইনস - নিকেলের সর্বশ্রেষ্ঠ শত্রু.

তারা দুর্বল পয়েন্টগুলিতে প্যাসিভ নিও স্তরটি প্রবেশ করে (যেমন, স্ক্র্যাচ, শস্য সীমানা) এবং শুরু পিটিং জারা: ক্ষুদ্র, সময়ের সাথে সাথে স্থানীয় গর্তগুলি.

• প্রক্রিয়া: ক্লোরাইডগুলি নিকেলের সাথে দ্রবণীয় নিকেল ক্লোরাইড তৈরি করতে প্রতিক্রিয়া দেখায় (Nicl₂), যা স্থানীয়ভাবে অক্সাইড স্তরটি দ্রবীভূত করে.
  উন্মুক্ত নিকেল তারপরে দ্রুত ক্ষয় হয়, যতটা ছোট পিট তৈরি করা হচ্ছে 10 ব্যাস inm.
• ঝুঁকির কারণগুলি: উচ্চ ক্লোরাইড ঘনত্ব (>1,000 পিপিএম), উচ্চ তাপমাত্রা (>50° সে), এবং স্থির শর্ত (যেমন, বোল্ট নিকেল অংশগুলির মধ্যে ক্রেভিস).
• ডেটা: সমুদ্রের জলে (35,000 পিপিএম ক্লি) 60 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড এ, খাঁটি নিকেলের জারা হার 0.05–0.1 মিমি/বছরে লাফিয়ে যায় (5ঘরের তাপমাত্রার চেয়ে 1010 × বেশি) পিটিংয়ের কারণে.

নিকেলে অমেধ্য: প্যাসিভ স্তর দুর্বল

বাণিজ্যিক নিকেল (যেমন, এএসটিএম বি 162 গ্রেড 200, 99.0-99.5% এ) আয়রনের মতো ট্রেস অমেধ্য রয়েছে (ফে), সালফার (এস), এবং কার্বন (গ)সমস্ত কিছু জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে:

• আয়রন (ফে): এমনকি 0.5% ফে মাইক্রোগালভ্যানিক কোষ তৈরি করে (আয়রন আনোড হিসাবে কাজ করে, ক্যাথোড হিসাবে নিকেল), ভেজা পরিবেশে জারা ত্বরান্বিত.
  উদাহরণস্বরূপ, সাথে নিকেল 1% ফে এর সমুদ্রের জল জারা হার রয়েছে 0.02 মিমি/বছর (দ্বিগুণ 99.99% খাঁটি নিকেল).
• সালফার (এস): ফর্ম নিকেল সালফাইড (নিস) সালফিডিক পরিবেশে (যেমন, H₂s সহ তেল এবং গ্যাসের কূপ), যা ভঙ্গুর এবং ক্র্যাকিংয়ের প্রবণ.
• কার্বন (গ): এ >0.1% গ, ফর্ম নিকেল কার্বাইড (Ni₃c), যা প্যাসিভ স্তরকে ব্যাহত করে এবং পিটিং ঝুঁকি বাড়ায়.

অতি-উচ্চ-বিশুদ্ধতা নিকেল (99.99% মধ্যে) এই বিষয়গুলি এড়িয়ে চলে, সেমিকন্ডাক্টর ম্যানুফ্যাকচারিংয়ের মতো সমালোচনামূলক অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য এটি আদর্শ করে তোলা.

শক্তিশালী অ্যাসিড এবং পরিবেশ হ্রাস

প্যাসিভ নিও স্তরটি শক্তিশালী হ্রাসকারী অ্যাসিডগুলিতে দ্রবীভূত হয় (যেমন, হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড, এইচসিএল) বা অ-অক্সিডাইজিং অ্যাসিড (যেমন, সালফিউরিক অ্যাসিড, Hso₄ > 20% ঘনত্ব). উদাহরণস্বরূপ:

• মধ্যে 37% এইচসিএল (ঘরের তাপমাত্রা), খাঁটি নিকেল 1-2 মিমি/বছরে Corrodes (দ্রুত অবক্ষয়, কোনও প্যাসিভ স্তর নেই).
• অক্সিডাইজিং অ্যাসিডে (যেমন, নাইট্রিক অ্যাসিড, Hno₃), স্তরটি আরও শক্তিশালী করা হয় (নাইট্রিক অ্যাসিড অক্সিডাইজার হিসাবে কাজ করে), সুতরাং নিকেল জারা প্রতিরোধ করে (রেট <0.01 মিমি/বছর 65% Hno₃).

4. নিকেল অ্যালোয়েস: জারা প্রতিরোধের বর্ধন

5. সাধারণ ভুল ধারণা: নিকেল বা নিকেল-ধাতুপট্টাবৃত আইটেমগুলিতে "মরিচা"

লোকেরা প্রায়শই মরিচা জন্য নিকেল জারা ভুল করে - এখানে যা ঘটছে তা এখানে:

ভুল ধারণা 1: "আমার নিকেল-ধাতুপট্টাবৃত ইস্পাত মরিচা পড়েছে।"

সত্য: মরিচা থেকে আসে ইস্পাত বেস ধাতু, নিকেল ধাতুপট্টাবৃত নয়.

নিকেল ধাতুপট্টাবৃত (5–50 মিমি পুরু) বাধা হিসাবে অভিনয় করে ইস্পাত রক্ষা করে, তবে যদি ধাতুপট্টাবৃত হয় বা জীর্ণ হয়, ইস্পাত অক্সিজেন এবং আর্দ্রতার সংস্পর্শে আসে, মরিচা গঠন.

এটি প্রতিরোধ করতে, নিকেল-ধাতুপট্টাবৃত ইস্পাত প্রায়শই একটি পরিষ্কার বার্ণিশের সাথে লেপযুক্ত বা কম-আর্দ্রতা পরিবেশে ব্যবহৃত হয়.

ভুল ধারণা 2: "নিকেল বাদামী হয়ে যায় - তা মরিচা নয়?"

সত্য: নিকেলের উপর বাদামী বিবর্ণতা কলঙ্ক, মরিচা নয়. নিকেল বাতাসে সালফার যৌগগুলির সাথে প্রতিক্রিয়া জানালে এটি তৈরি হয় (যেমন, দূষণ বা প্রাকৃতিক গ্যাস থেকে) নিকেল সালফাইড তৈরি করতে (নিস) বা নিকেল কার্বনেট (নিকো ₃).

কলঙ্ক পাতলা এবং একটি হালকা ঘর্ষণ দিয়ে সরানো যেতে পারে (যেমন, বেকিং সোডা), মরিচা থেকে ভিন্ন, যা ধ্বংসাত্মক.

"আমার শাওয়ারে নিকেল মরিচা পড়েছে।"

সত্য: ঝরনা জলে ক্লোরাইড থাকে (নলের জল চিকিত্সা থেকে) এবং আর্দ্রতা, যা কারণ পিটিং জারা নিকেলে (মরিচা নয়).

আপনি যে ছোট গর্ত বা সাদা দাগগুলি দেখছেন তা হ'ল নিকেল হাইড্রক্সাইড (মধ্যে(ওহ)₂), আয়রন অক্সাইড নয়. নিকেল-ক্রোমিয়াম অ্যালো ব্যবহার করে (যেমন, ইনকেল) ঝরনা এটি প্রতিরোধ করে.

6. নিকেলের জারা প্রতিরোধের পরীক্ষা করা: শিল্পের মান

নিকেল এবং এর মিশ্রণগুলি জারা প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে তা নিশ্চিত করতে, নির্মাতারা মানক পরীক্ষার উপর নির্ভর করে:

লবণ স্প্রে পরীক্ষা (এএসটিএম বি 117)

ক্লোরাইড সমৃদ্ধ পরিবেশের প্রতিরোধের মূল্যায়ন করে. নমুনাগুলি ক এর সংস্পর্শে আসে 5% 100-1,000 ঘন্টা জন্য 35 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে ন্যাকএল কুয়াশা. খাঁটি নিকেলের জন্য মানদণ্ড পাস করুন: পরে কোনও পিটিং বা জারা নেই 500 ঘন্টা.

বৈদ্যুতিন রাসায়নিক প্রতিবন্ধকতা বর্ণালী (EIS)

নিকেল পৃষ্ঠে একটি ছোট এসি ভোল্টেজ প্রয়োগ করে প্যাসিভ স্তরটির অখণ্ডতা পরিমাপ করে.

একটি উচ্চ প্রতিবন্ধকতা (বর্তমান প্রবাহ প্রতিরোধের) একটি স্থিতিশীল স্তর নির্দেশ করে - নিকেলের সাধারণত একটি প্রতিবন্ধকতা থাকে >10⁶ ওহমস · সিএম² নিরপেক্ষ জলে.

ওজন হ্রাস পরীক্ষা (এএসটিএম জি 1)

ক্ষয়কারী পরিবেশের সংস্পর্শের আগে এবং পরে নিকেল নমুনা ওজন করে জারা হার পরিমাপ করে. সমুদ্রের জলে খাঁটি নিকেলের জন্য, ওজন হ্রাস হওয়া উচিত <0.01 জি/এম ²/দিন.

7. নিকেল অ্যালোয়ের শিল্প অ্যাপ্লিকেশন

নিকেলের মরিচা প্রতি অক্ষমতা এবং এর শক্তিশালী জারা প্রতিরোধের এটিকে মূল খাতে অপরিবর্তনীয় করে তোলে:

মেরিন ইঞ্জিনিয়ারিং

মনেল 400 এবং ইনকেল 625 শিপ প্রোপেলারগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়, অফশোর প্ল্যাটফর্ম উপাদান, এবং সমুদ্রের জল পাম্প - যেখানে ক্লোরাইড পিটিং এবং সমুদ্রের জারাগুলির প্রতিরোধের প্রতিরোধের 20-30 বছরের পরিষেবা নিশ্চিত করে (বনাম. 5স্টিলের জন্য 10 বছর).

রাসায়নিক প্রক্রিয়াজাতকরণ

নিকেল অ্যালোগুলি সালফিউরিক অ্যাসিডের মতো আক্রমণাত্মক রাসায়নিকগুলি পরিচালনা করে (মনেল 400) এবং হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড (হেসটেলয় সি -276, একটি নিকেল-মলিবডেনাম খাদ).

উদাহরণস্বরূপ, হেসটেলয় সি -276 এর একটি জারা হার রয়েছে <0.01 মিমি/বছর 20% এইচসিএল 60 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড at খাঁটি নিকেলের চেয়ে ভাল.

ইলেকট্রনিক্স

আল্ট্রা-পিউর নিকেল (99.99%) সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার এবং ব্যাটারি টার্মিনালগুলিতে ব্যবহৃত হয়, যেখানে কলঙ্কমুক্ত পৃষ্ঠতল এবং হালকা অ্যাসিডের প্রতিরোধের (যেমন, পরিষ্কার সমাধান) সমালোচনামূলক.

আর্কিটেকচার

নিকেল-ক্রোমিয়াম অ্যালো (যেমন, ইনকেল 600) মুখোমুখি এবং স্মৃতিস্তম্ভগুলি তৈরির জন্য ব্যবহৃত হয় - তারা কয়েক দশক ধরে তাদের রৌপ্য উপস্থিতি ধরে রাখে (কোন মরিচা নেই, ন্যূনতম কলঙ্ক) এবং শহুরে দূষণ প্রতিরোধ.

8. উপসংহার: নিকেল মরিচা দেয় না, তবে এটি ক্ষয় করতে পারে

নিকেল কখনও জঞ্জাল, কারণ মরিচা আয়রন অক্সাইড এবং নিকেলের কোনও আয়রন নেই. এটি প্রাকৃতিক অক্সাইড স্তর এটি বেশিরভাগ জারা থেকে রক্ষা করে, এটি সাধারণ পরিস্থিতিতে স্টিলের চেয়ে অনেক বেশি টেকসই রাখা.

তবে নিকেল ক্ষয় করতে পারে নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে: ক্লোরাইড সমৃদ্ধ জল, ধাতুতে অমেধ্য, বা শক্তিশালী অ্যাসিডগুলি এর প্রতিরক্ষামূলক স্তরটিকে ক্ষতি করতে পারে.

মেটালগুলির সাথে নিকেলকে অ্যালোইং করে ক্রোমিয়াম, মলিবডেনাম, বা তামা, ইঞ্জিনিয়াররা যেমন মিশ্রণ তৈরি করে ইনকেল এবং মনেল, যা কঠোর রাসায়নিক প্রতিরোধ করে, উচ্চ তাপমাত্রা, এবং সমুদ্রের জল.

FAQS

নিকেল-ধাতুপট্টাবৃত আইটেমগুলি কখনও মরিচা-প্রমাণ হতে পারে?

না - নিকেল প্লেটিং একটি বাধা, তবে যদি এটি ক্ষতিগ্রস্থ হয়, অন্তর্নিহিত ধাতু (প্রায়শই ইস্পাত) মরিচা হবে.

"মরিচা-প্রুফ" নিকেল-ধাতুপট্টাবৃত আইটেমগুলির জন্য, একটি দ্বৈত আবরণ ব্যবহার করুন (নিকেল + ক্রোম) অথবা একটি নিকেল অ্যালো বেস উপাদান নির্বাচন করুন (যেমন, মনেল) পরিবর্তে ইস্পাত.

স্টেইনলেস স্টিলের চেয়ে নিকেল আরও জারা-প্রতিরোধী?

এটি স্টেইনলেস স্টিল গ্রেডের উপর নির্ভর করে. খাঁটি নিকেল সমুদ্রের পানির চেয়ে বেশি প্রতিরোধী 304 স্টেইনলেস স্টিল (পিটিং প্রবণ),

কিন্তু 316 স্টেইনলেস স্টিল (মলিবডেনামের সাথে) কম খরচে খাঁটি নিকেলের ক্লোরাইড প্রতিরোধের মেলে বা ছাড়িয়ে যায়.

লবণাক্ত জলের পুলগুলিতে নিকেল করোড করে?

হ্যাঁ - স্যাল্টওয়াটার পুলগুলিতে 3,000-55,000 পিপিএম সিএল রয়েছে, যা খাঁটি নিকেলে পিটিংয়ের কারণ হতে পারে.

ইনকনেল ব্যবহার করুন 625 বা 316 পুল উপাদানগুলির জন্য স্টেইনলেস স্টিল (যেমন, মই, ফিটিং) জারা এড়াতে.

আমি কীভাবে কলঙ্কিত নিকেলকে ক্ষতিগ্রস্থ না করে পরিষ্কার করতে পারি?

গরম জল এবং ডিশ সাবানের একটি হালকা সমাধান ব্যবহার করুন, বা বেকিং সোডা এবং জলের একটি পেস্ট (কলঙ্ক অপসারণ করার জন্য যথেষ্ট ক্ষয়কারী, প্যাসিভ স্তরটি স্ক্র্যাচ না করার জন্য যথেষ্ট কোমল).

ব্লিচ এর মতো কঠোর রাসায়নিকগুলি এড়িয়ে চলুন, যা নিও দ্রবীভূত.

স্টিলের জন্য মরিচা-প্রতিরোধমূলক আবরণে নিকেল ব্যবহৃত হয়?

হ্যাঁ - নির্বাচিত নিকেল ধাতুপট্টাবৃত (একটি ইউনিফর্ম, ঘন আবরণ) ইস্পাত অংশগুলিতে প্রয়োগ করা হয় (যেমন, স্বয়ংচালিত বোল্ট, জলবাহী সিলিন্ডার) মরিচা প্রতিরোধ করতে.

নিকেল স্তরটি বাধা হিসাবে কাজ করে, এবং এর প্যাসিভ অক্সাইড স্তর আর্দ্রতা প্রতিরোধ করে.