logo IPST4 IPST4
  • วีดิทัศน์
  • คลังภาพ
  • บทความ
  • โครงงาน
  • บทเรียน
  • แผนการสอน
  • E-Books
    • คู่มือครู
    • คู่มือการใช้หลักสูตร
    • ชุดสื่อ 60 พรรษา
    • หนังสือเรียน
    • Ebook อื่นๆ
  • Apps
  • เกี่ยวกับ scimath
  • ติดต่อเรา
  • สรุปข้อมูล
  • แผนผังเว็บไซต์
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ

  • สมัครสมาชิก
  • ลืมรหัสผ่าน
  • คำถามที่พบบ่อย
  • วีดิทัศน์
  • คลังภาพ
  • บทความ
  • โครงงาน
  • บทเรียน
  • แผนการสอน
  • E-Books
    • คู่มือครู
    • คู่มือการใช้หลักสูตร
    • ชุดสื่อ 60 พรรษา
    • หนังสือเรียน
    • Ebook อื่นๆ
  • Apps
  • เกี่ยวกับ scimath
  • ติดต่อเรา
  • สรุปข้อมูล
  • แผนผังเว็บไซต์
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ

  • สมัครสมาชิก
  • ลืมรหัสผ่าน
  • คำถามที่พบบ่อย
  • learning space
  • ระบบอบรมครู
  • ระบบการสอบออนไลน์
  • ระบบคลังความรู้
  • สสวท.
  • สำนักงานสลากกินแบ่ง
  • วีดิทัศน์
  • คลังภาพ
  • บทความ
  • โครงงาน
  • บทเรียน
  • แผนการสอน
  • E-Books
    • คู่มือครู
    • คู่มือการใช้หลักสูตร
    • ชุดสื่อ 60 พรรษา
    • E-Books อื่นๆ
  • Apps
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ

  • คำถามที่พบบ่อย
  • สมัครสมาชิก
  • Forgot your password?
ค้นหา
    
ค้นหาบทความ
กลุ่มเป้าหมาย
ระดับชั้น
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
การกรองเปลี่ยนแปลง โปรดคลิกที่ส่งเมื่อดำเนินการเสร็จ
เลือกหมวดหมู่
    
  • บทความทั้งหมด
  • ฟิสิกส์
  • เคมี
  • ชีววิทยา
  • คณิตศาสตร์
  • เทคโนโลยี
  • โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ
  • วิทยาศาสตร์ทั่วไป
  • สะเต็มศึกษา
  • อื่น ๆ

สนิมเกิดจากอะไร!! และมีวิธีป้องกันอย่างไร

โดย :
Jiraporn Pakorn
เมื่อ :
วันอังคาร, 21 เมษายน 2558
Hits
305233

ปัญหาเรื่องสนิมกินรั้วหรือวัสดุที่เป็นเหล็ก ถือเป็นเรื่องอมตะทุกยุคทุกสมัยของเหล็ก แม้ว่าจะทาสีที่มีสารป้องกันสนิมไว้แล้วก็ตาม แต่เมื่อผ่านกาลเวลาเมื่อสีลอกหรือหลุดร่อนก็ถึงคราวของสนิมที่จะมาเกาะกิน ดังนั้นเมื่อใดที่เราสังเกตเห็นสนิมแล้วละก็ ให้รีบกำจัดออกไปเสีย ก่อนที่เจ้าสนิมจะกัดกินไปเรื่อยๆ จดหมดผุกร่อน หมดสภาพ วันนี้เรามาทำความรู้จักกับสนิมกันเถอะ

สนิม (rust) เป็นโลหะส่วนที่มีการเปลี่ยนสภาพไปจากเดิม เนื่องจากได้รับปฏิกิริยาเคมีที่มีอากาศ น้ำ หรือความร้อนเป็นตัวการสำคัญทำให้โลหะมีคุณสมบัติแตกต่างไปจากเดิม เช่น สีที่เปลี่ยนไป มีความแข็งแรงลดลง และทำให้เกิดการผุกร่อน   ตัวอย่างที่เราพบเห็นอยู่บ่อยๆ ได้แก่ เหล็ก

 

ปัจจัยในการเกิดสนิมในเหล็กกล้า

เนื่องจากเหล็กเป็นวัสดุนำไฟฟ้าอยู่แล้ว ยังมีสามปัจจัยที่เหลือคือ

  • ขั้วบวก
  • ขั้วลบ
  • สารอีเลคโทรไลท์ ซึ่งสื่อนำประจุไฟฟ้า เช่น ออกซิเยน และ ความชื้น

โดยมีสูตรทางเคมีดังนี้

Fe + H2O + O2 =  Fe2O3H2O

(เหล็ก+น้ำ+ออกซิเยนต์=สนิม)

อธิบายง่ายๆว่า สนิม คือผลลัพ ของกระบวนการทางเคมีและไฟฟ้าระหว่างเหล็กและสิ่งแวดล้อม เมื่อผิวเหล็ก ความชื้น และ ออกซิเยนต์ ได้มาบรรจบกัน

 

ปฏิกิริยาออกซิเดชันเกิดขึ้นเมื่อพื้นผิวส่วนหนึ่งของเหล็กทำหน้าที่เป็นแอโนด ดังสมการ

Fe(s)  Fe2+(aq) + 2e-

ออกซิเจนถูกรีดิวซ์ที่ผิวอีกส่วนหนึ่งของเหล็กซึ่งทำหน้าที่เป็นแคโทด เมื่อมีน้ำอยู่ด้วย ดังสมการ

2O2 (g) + 4H2O(l) + 8e- 8OH-(aq)

และมีปฏิกิริยาต่อเนื่องต่อไปคือ

4Fe2+(aq) + 8OH-(aq)  4Fe(OH)2 (aq)

4Fe(OH)2 (aq) + O2 (g)  2Fe2O3.2H2O(s) + H2O(l)

Fe2O3.2H2O คือสนิมเหล็ก

ประเภทของสนิม

1. สนิมทั่วไป

a. Flash rust (เกิดบนผิวเหล็กเปลือย)

b. Brush rust (เกิดบนผิวเหล็กที่มีการทาสีแล้ว)

2. สนิม Galvanic

เมื่อโลหะสองชนิดสัมผัสกัน โลหะที่ไวต่อการเกิดสนิมมากกว่า ซึ่งจะมีประจุเป็นลบ (anode) จะขึ้นสนิมก่อนโลหะที่มีประจุเป็นบวก (cathode)

3. สนิมหลุม

เมื่อเกิดสนิมปริมาณมากรวมอยู่ในพื้นที่แคบ

4. สนิมตามรอยแยก

เมื่อเกิดสนิมขึ้นในช่องแคบระหว่าง ชิ้นส่วนเล็กๆ เช่นระหว่าง เกลียวกับหัวหมุด

วิธีการป้องกันเหล็กไม่ให้เกิดสนิมมีอยู่หลายวิธี เช่น การเคลือบผิวเหล็ก เพื่อป้องกันมิให้เนื้อเหล็กสัมผัสกับน้ำและอากาศโดยตรง อาจทำได้หลายวิธี เช่น การทาสี การชุบด้วยโลหะ อาทิ ดีบุก สังกะสี วิธีนี้มักใช้กับชิ้นงานขนาดเล็กหรือกลาง อย่างไรก็ตาม ข้อเสียของวิธีนี้คือ ผิวเคลือบชนิดนี้ สามารถหลุดออกได้ง่าย ทั้งทางกายภาพและเคมีซึ่งจะทำให้เนื้อเหล็กมีโอกาสสัมผัสกับบรรยากาศและเกิดสนิมขึ้น ยิ่งกว่านั้นผิวเคลือบบางชนิด เช่น ดีบุก ยังสามารถเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาการเกิดสนิมให้เร็วขึ้นอีกด้วย

วิธีต่อมาคือการทำเป็นเหล็กกล้าไร้สนิม (stainless steel) โดยการเติมธาตุอื่นๆ ที่สามารถทำให้เกิดชั้นฟิล์มบางๆ ขึ้นบนผิวเหล็ก เช่น โครเมียม นิกเกิล ธาตุเหล่านี้จะสร้างฟิล์มบางๆ ที่ติดแน่นบนผิวเหล็ก ช่วยป้องกันไม่ให้เนื้อเหล็กสัมผัสกับบรรยากาศโดยตรง ผิวเคลือบชนิดนี้มีความคงทนทั้งทางกายภาพและเคมี เหล็กกล้าไร้สนิมมีหลายเกรด แต่ละเกรดก็จะมีส่วนผสมที่ต่างกันออกไป ขึ้นอยู่กับความต้องการในการใช้งานแต่ละประเภท

ส่วนวิธีสุดท้ายคือ การใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อให้เหล็กมีศักย์ไฟฟ้าสูงกว่าบริเวณใกล้เคียง ซึ่งจะทำให้เหล็กไม่เกิดการสูญเสียอิเลกตรอนและกลายเป็นสนิม วิธีนี้สามารถป้องกันการเกิดสนิมได้ในทุกสภาพแวดล้อม แต่มีค่าใช้จ่ายสูง และต้องอาศัยแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าซึ่งไม่สะดวกกับการโยกย้ายไปมา จึงเหมาะสมสำหรับโครงสร้างใหญ่ๆ ที่ต้องใช้งานในสภาพแวดล้อมที่เสี่ยงต่อการเกิดสนิมอย่างรุนแรง เช่น ท่อที่ฝังอยู่ใต้ดิน ท่อส่งน้ำมันใต้ทะเล เป็นต้น

แม้ปัจจุบันจะมีสารเคลือบสนิมแต่ก็ยังคงต้องหมั่นดูแลบ้านและเครื่องมือต่างๆที่เป็นเหล็กปราศจากสนิม ให้สามารถใช้งานได้ดีต่อไป

ขอบคุณข้อมูลจาก

http://www.material.chula.ac.th/RADIO45/October/radio10-4.htm
http://www.integ.co.th/K%20detail/corrosion.htm
http://www.myfirstbrain.com/student_view.aspx?ID=74535
http://web.ku.ac.th/schoolnet/snet5/topic9/metal.html
http://learners.in.th/blog/chem21/242087
http://www.thaigoodview.com/node/73765


หัวเรื่อง และคำสำคัญ
สนิม,ป้องกัน,อย่างไร
ประเภท
Text
ประเภท แบ่งตามผลผลิต สสวท.
บทความ
รูปแบบการนำเสนอ แบ่งตามผลผลิต สสวท.
สื่อสิ่งพิมพ์ในรูปแบบดิจิทัล
ลิขสิทธิ์
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
วันที่เสร็จ
วันอังคาร, 21 เมษายน 2558
ผู้แต่ง หรือ เจ้าของผลงาน
Jiraporn Pakorn
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
วิทยาศาสตร์ทั่วไป
ระดับชั้น
ม.1
ม.2
ม.3
ม.4
ม.5
ม.6
ช่วงชั้น
มัธยมศึกษาตอนต้น
มัธยมศึกษาตอนปลาย
กลุ่มเป้าหมาย
ครู
นักเรียน
บุคคลทั่วไป
  • 4742 สนิมเกิดจากอะไร!! และมีวิธีป้องกันอย่างไร /article-science/item/4742-2015-04-21-01-43-49
    เพิ่มในรายการโปรด
  • ให้คะแนน
    Average rating
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • Share
    • Tweet
    • Share

ค้นหาบทความ
กลุ่มเป้าหมาย
ระดับชั้น
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
การกรองเปลี่ยนแปลง โปรดคลิกที่ส่งเมื่อดำเนินการเสร็จ
  • บทความทั้งหมด
  • ฟิสิกส์
  • เคมี
  • ชีววิทยา
  • คณิตศาสตร์
  • เทคโนโลยี
  • โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ
  • วิทยาศาสตร์ทั่วไป
  • สะเต็มศึกษา
  • อื่น ๆ
  • เกี่ยวกับ SciMath
  • ติดต่อเรา
  • สรุปข้อมูล
  • แผนผังเว็บไซต์
  • คำถามที่พบบ่อย
Scimath คลังความรู้

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) กระทรวงศึกษาธิการ เป็นหน่วยงานของรัฐที่ไม่แสวงหากำไร ได้จัดทำเว็บไซต์คลังความรู้ SciMath เพื่อส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยีทุกระดับการศึกษา โดยเน้นการศึกษาขั้นพื้นฐานเป็นหลัก หากท่านพบว่ามีข้อมูลหรือเนื้อหาใด ๆ ที่ละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาปรากฏอยู่ในเว็บไซต์ โปรดแจ้งให้ทราบเพื่อดำเนินการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเร็วที่สุด

The Institute for the Promotion of Teaching Science and Technology (IPST), Ministry of Education, a non-profit organization under the Thai government, developed SciMath as a website that provides educational resources in Science, Mathematics and Technology. IPST invites visitors to use its online resources for personal, educational and other non-commercial purpose. If there are any problems, please contact us immediately.

Copyright © 2018 SCIMATH :: คลังความรู้ SciMath. Terms and Conditions. Privacy. , All Rights Reserved. 
อีเมล: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. (ให้บริการในวันและเวลาราชการเท่านั้น)