องค์ประกอบของการเกิดสนิม
ครั้งที่แล้วทาง TMP ได้กล่าวให้ทุกท่านทราบแล้วว่าการเกิดสนิมหลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่ป้องกันได้ ดังนั้นก่อนที่เราจะเข้าเรื่องการป้องกันสนิม เราควรจะทำความเข้าใจก่อนครับว่าสนิมมีองค์ประกอบในการเกิดอย่างไร คือถ้าเราทราบว่าการเกิดสนิมต้องมีองค์ประกอบหรือปัจจัยอะไรบ้าง เราก็จะสามารถป้องกันสนิมได้อย่างถูกวิธีและรักษาโครงสร้างโลหะของเราให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนานได้มากขึ้นครับ การที่สนิมจะเกิดขึ้นกับโลหะได้นั้นจะต้องมีองค์ประกอบที่สำคัญ 4 อย่างด้วยคือ 1) แอโนด (anode) 2) แคโทด (cathode) 3) สารละลายที่นำไฟฟ้า ( electrolyte) 4) การเชื่อมต่อทางไฟฟ้า (electrical connection) การที่โลหะจะเกิดสนิมต้องมีองค์ประกอบครบทั้ง 4 อย่าง หากขาดอย่างใดอย่างหนึ่งก็จะไม่เกิดสนิม บางท่านที่ไม่มีพื้นฐานด้านนี้อาจจะงงๆ นะครับว่ามันคืออะไร องค์ประกอบทั้ง 4 อย่างจะอธิบายได้ง่ายๆ ด้วยแผนภาพประกอบที่ผมได้มาจากหนังสือ Understanding How Components Fail ดังต่อไปนี้ครับ องค์ประกอบทั้ง 4 ทำหน้าที่อย่างไรบ้างในการเกิดสนิม น่าจะเป็นคำถามถัดไปที่หลายๆ ท่านอาจจะสงสัย ผมขออธิบายโดยย่อดังนี้ครับ สำหรับ anode และ cathode อาจจะยกตัวอย่างให้เห็นภาพได้ง่ายจากโลหะหรือวัสดุ 2 ชนิดที่แตกต่างกัน เช่น เหล็กและทองเหลือง โดยธรรมชาติแล้วโลหะ 2 ชนิดจะมีคุณสมบัติด้านศักย์ไฟฟ้าที่แตกต่างกัน จากตัวอย่างที่ยกมาเหล็กจะมีค่าศักย์ไฟฟ้าที่ต่ำกว่าทองเหลือง ซึ่งค่าศักย์ไฟฟ้าที่ต่ำกว่านี้เองก็จะทำให้เหล็กต้องกลายเป็น anode และทองเหลืองเป็น cathode อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ องค์ประกอบถัดไปคือ electrolyte ซึ่งเป็นตัวกลางระหว่าง anode และ cathode ที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ แต่จะผ่านได้ดีหรือไม่ก็เป็นอีกเรื่องนึงที่จะนำมากล่าวถึงในภายหลัง ดังนั้นตัวกลางในที่นี้สามารถเป็นไปได้ทั้ง น้ำทะเล น้ำในแม่น้ำ น้ำประปา ดิน คอนกรีต “แต่เราจะไม่นับอากาศเป็น electrolyte นะครับ เพราะมีความต้านทานสูงมากเกินไป” สำหรับองค์ประกอบสุดท้ายคือ electrical connection ซึ่งในที่นี้สามารถเป็นไปได้ทั้งการที่โลหะทั้ง 2 ชนิดมาสัมผัสกันโดยตรง หรือการใช้สายไฟมาเชื่อมต่อโลหะทั้ง 2 ชนิดเข้าด้วยกัน เมื่อเรามีองค์ประกอบครบแล้ว ทุกท่านจะสังเกตเห็นไหมครับว่าองค์ประกอบของการเกิดสนิมเหมือนกับวงจรทางไฟฟ้า ดังนั้นเมื่อมองว่าการเกิดสนิมเป็นวงจรทางไฟฟ้า เราจะพบว่ากระแสไฟฟ้าจะไหลจาก anode ไปยัง cathode ด้วยความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างโลหะทั้ง 2 ชนิด โดยกระแสไฟฟ้าจะไหลผ่าน electrolyte ส่วน electrons จะเดินทางจาก anode ผ่าน electrical connection ไปยัง cathode ซึ่งก็จะครบวงจรไฟฟ้า และทำให้เกิดผลลัพธ์ที่ตามมาคือ เหล็ก ที่เป็น anode เป็นสนิม ส่วนทองเหลืองที่เป็น cathode จะไม่มีสนิมเกิดขึ้น เป็นยังไงครับทุกท่าน คราวนี้หลายท่านน่าจะเข้าใจการเกิดสนิมมากขึ้นแล้วใช่ไหมครับ ซึ่งจะเห็นได้ว่าหากขาดองค์ประกอบอย่างใดอย่างหนึ่ง วงจรทางไฟฟ้าก็จะไม่สมบูรณ์ และก็จะไม่มีสนิมเกิดขึ้น แต่เดี๋ยวก่อน ผมรู้ว่าหลายๆ ท่านอาจจะกำลังมีคำถามเกิดขึ้น เพราะบางครั้งเราใช้งานโลหะเพียงชนิดเดียว เช่น โครงสร้างเหล็ก ทำไมถึงยังเกิดสนิมขึ้นได้ ขอให้ทุกท่านที่ติดตามเกร็ดความรู้ของ TMP อดใจซักนิดนะครับ ผมจะมาเพิ่มเติมข้อมูลให้ทุกท่านได้รับทราบในภายหลังไม่นานเกินรอครับ สุดท้ายสำหรับวันนี้ แต่ยังไม่ท้ายสุดสำหรับการ post เกร็ดความรู้จากเรานะครับ องค์ประกอบการเกิดสนิมจะเป็นพื้นฐานสำคัญของเทคโนโลยีป้องกันสนิมที่ทุกท่านพบเห็นอยู่ในปัจจุบัน ซึ่งทาง TMP ก็จะค่อยๆ นำสิ่งเหล่านี้มาพูดคุยแลกเปลี่ยนความรู้กับทุกท่านครับ
