زنگ زدگی نام رایج یک ماده شیمیایی به نام اکسید آهن است و زمانی رخ می‌دهد که آهن یا آلیاژهای آن در معرض رطوبت قرار گیرند، اکسیژن و آب موجود در هوا با فلز واکنش داده و هیدرات اکسید را تشکیل می‌دهند. در این قسمت از مقالات عصرآهن قرار است راجع‌به مزایای اکسید آهن در صنعت فولاد صحبت کنیم.
فهرست مطالب
زنگ زدگی زمانی تشکیل می‌شود که آهن یا آلیاژهای آن در معرض هوای مرطوب قرار گیرند. اکسیژن موجود در هوا با فلز واکنش داده و اکسید هیدراتسیون را تشکیل می‌دهند؛ البته این ماده هیدرات اکسید آهن می‌باشد، چرا که اکسید آهن خالص دارای زنگ زدگی نیست.
زنگ زدگی اغلب مشکل ساز می‌باشد. اما در این دانشنامه قرار است مزایای اکسید آهن و نحوه استفاده از آن را بررسی کنیم. در ادامه با ما همراه باشید تا نقش مفید آن در صنایع مختلف را بررسی کنیم.
اکسید آهن چیست؟
همان طور که قبلا گفته شد نام دیگر اکسید آهن، زنگ آهن است. برای تشکیل زنگ آهن کافی است مقطع فولادی با اکسیژن ترکیب شود و یا در مجاورت رطوبت قرار گیرد. البته این اکسید آهن تشکیل شده در مقاطع فولادی به المان آسیب می‌رساند که برای مقابله با آن اقدامات ضروری انجام می‌گردد.
اقداماتی نظیر استفاده از فولاد ضد زنگ برای کاهش میزان زنگ زدگی در سازه‌ها بسیار قابل توجه است. متداول‌ترین انواع اکسید آهن Fe2O3، FeO و Fe3O4 می‌باشد که نوع دوم نسبت به بقیه نادرتر است. البته باید گفت آهن اکسید در 16 نوع وجود دارد که هر کدام در کاربری مربوط به خود استفاده می‌شود.
این ماده شیمیایی به رنگ قرمز و یا قهوه‌ای در طبیعت دیده می‌شود که البته رنگ دانه‌های اکسید آهن با توجه به ترکیب شیمیایی آهن و اکسیژن می‌تواند متفاوت باشد.
اکسید آهن چگونه به دست می‌آید؟
اکسید آهن در دو نوع معدنی و سنتزی (مصنوعی) حاصل می‌شود. اکسیدهای آهن طبیعی شامل ترکیبی از یک یا چند اکسید آهن یا آهن به همراه ناخالصی‌هایی نظیر منگنز، خاک رس یا مواد آلی هستند.
اکسید آهن مصنوعی یا Synthetic iron oxides را می‌توان به روش‌های مختلفی تولید کرد. به عنوان مثال از تجزیه حرارتی سولفات آهن برای تولید اکسید آهن با رنگ دانه قرمز استفاده می‌شود. همچنین از نیترو بنزن کاهش یافته به آنلین نیز جهت ساخت اکسید آهن استفاده می‌شود و ممکن است دارای رنگ دانه‌هایی به رنگ زرد و سیاه باشند، بنابراین می‌توان نتیجه گرفت اکسید آهن تنها به رنگ قرمز نیست و می‌تواند به رنگ‌های دیگری یافت شود.
هیدرو اکسید آهن از روش‌های مختلفی به دست می‌آید و مورد استفاده قرار می‌گیرد. نگهداری و محافظت از هر کدام از انواع اکسیدآهن به روش خاصی نیاز دارد که باید رعایت گردد تا از مزایای اکسید آهن و ساختار آن کاسته نشود.
از دیگر روش‌های تولید اکسید آهن استفاده از فرآیند رسوب دهی سولفات آهن است که نیاز به علم و تخصص مربوط به آن را دارد. برای این کار سولفات آهن با ph کمتر از 3 را در آب حل می‌کنند سپس به آن سدیم هیدروکسید اضافه کرده و عملیات هوا را انجام می‌دهند تا Ph به عدد 7 برسد. طی این فرآیند هیدرواکسید آهن به رنگ زرد تولید می‌شود که بعد از خالص سازی به رنگ نارنجی، قرمز، قهوه‌ای و حتی سیاه تبدیل می‌شود.
استفاده از اکسید آهن در ساخت مقطع فولادی
اکسید آهن که به عنوان زنگ زدگی یاد می‌شود بعد از تولید مقاطع آهنی در سطح بیرونی آن پدیدار می‌شود. این نوع زنگ زدگی بیشتر اثر مخرب دارد. اکسید آهنی که در این دانشنامه راجع به آن صحبت می‌کنیم کاربردهای بسیاری در صنعت‌های گوناگون دارد و حتی این ماده شیمیایی در ریخته گری آهن و فولاد هم مورد استفاده قرار می‌گیرد.
برای اینکه در تولید و ساخت مقاطع فولادی ترک و رگه دار شدن روی سطح مقطع رخ ندهد در مرحله ریخته گری از اسید آهن استفاده می‌کنند. در واقع به راحتی می‌توان گفت یکی از مزایای اکسید آهن افزایش کیفیت قطعات ساخته شده از آهن است.
در کارخانجات ریخته گری به وفور از اکسید آهن در ساخت اولیه مواد آهن استفاده می‌شود با این کار همان طور که گفته شد کیفیت و مقاومت قطعه افزایش خواهد یافت. استفاده از آن سطح مقطع آهنی و فولادی را بدون عیب و رگه دار شدن می‌کند.
لازم به ذکر است اکسید آهن در سنگ آهن به شکل نمک است و در حالت‌های مختلف اکسایش می‌شود که موجب تولید در رنگ‌های متنوع می‌گردد. حتی در برخی موارد از اکسید آهن به عنوان رنگ دانه در آزمایشگاه‌ها استفاده می‌شود.
انواع کاربرد اکسید آهن
علاوه‌بر استفاده از اکسید آهن در صنایع ریخته‌گری از آن در صنایع دیگر و ساخت انواع مواد مورد نیاز استفاده می‌شود. در زیر به چند نمونه از مواردی که مزایای اکسید آهن نقش موثری در آن ایفا می‌کند اشاره می‌کنیم:
- تولید رنگ و ساخت محصولات پلاستیکی
- در تولید محصولات آرایشی
- استفاده از اکسید آهن در علم پزشکی
- خالص کردن فلزاتی که از سنگ معدن استخراج می‌شوند
- استفاده در علم داروسازی
- ساخت نوار مغناطیسی
بخوانید: اصلی ترین تفاوت آهن و فولاد در چیست؟
جمع بندی
در این دانشنامه مزایای اکسید آهن در صنعت فولاد و تاثیر مثبت آن در ساخت مقاطع فولادی را بررسی کردیم. انواع اکسید آهن با توجه به ویژگی‌های ساختاری کاربردهای منحصر به خود را دارند. رنگدانه‌های هر نوع نیز با هم تفاوت دارد.
در وبسایت عصرآهن شما می‌توانید به صورت روزانه و لحظه‌ای قیمت آهن را بررسی کنید همچنین موجودی و سایزبندی تمام تولیدکنندگان فولاد ایران را بررسی کرده و هر سوالی داشتید از طریق شماره 04133250280 با مجموعه تماس بگیرید. ما در عصرآهن برای داشتن خریدی سریع، مقرون به صرفه و مطمئن به شما کمک خواهیم کرد.
