การป้องกันการกัดกร่อน

การป้องกันการกร่อนของโลหะที่ใช้งานในปัจจุบันนิยมใช้งานกันนั้น สามารถแบ่งออกประเภทของการป้องกัน 3 รูปแบบ คือ
1. การเคลือบผิว (surface coating)
เป็นการป้องกันไม่ให้เหล็กถูกกับอ๊อกซิเจนและความชื้น ซึ่งเป็นการป้องกันการเกิดสนิมของเหล็กได้ เป็นวิธีที่สะดวก และให้ผลดีในการป้องกันการเกิดสนิม แต่ข้อควรระวังในการเคลือบผิวก็คือต้องเคลือบอย่างมิดชิด การเคลือบผิวมีวิธีดังต่อไปนี้

• การเคลือบผิวด้วยพลาสติก
• การเคลือบผิวด้วยสี
• การเคลือบผิวด้วยน้ำมัน
• การเคลือบผิวด้วยการรมดำ
• การเคลือบผิวด้วยการแอโนไดซ์ (anodization)

โลหะบางชนิดเช่น อะลูมิเนียม (E๐ = -1.66 V) และสังกะสี (E๐ = -0.76 V) ที่มีค่าศักย์ไฟฟ้าครึ่งเซลล์รีดักชันน้อยกว่าเหล็ก (E๐ -0.44 V) ย่อมจะมีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชั่นได้ง่ายกว่าเหล็กมาก นั่นคือมีโอกาสที่จะเกิดสนิมหรือเกิดออกไซด์ได้ง่าย แต่ปรากฏว่าไม่เกิดการผุกร่อนในลักษณะที่เหมือนกับเหล็ก ทั้งนี้เพราะชั้นของอลูมิเนียมออกไซด์ (Al2O3) หรือซิงค์ออกไซด์ (ZnO) ที่เกิดขึ้นจะเคลือบเป็นผิวบางๆ คลุมอยู่บนผิวของโลหะนั้นเอาไว้ ทำให้เนื้ออลูมิเนียมหรือสังกะสีที่อยู่ข้างใต้ไม่กร่อน ส่วนออกไซด์ของเหล็กที่เกิดขึ้นที่ผิวของเหล็กมีลักษณะเป็นรูพรุน จึงป้องกันเนื้อเหล็กไม่ได้ และนอกจากอลูมิเนียมและสังกะสีแล้ว ยังมีดีบุกที่ถึงแม้จะมีค่าศักย์ไฟฟ้าครึ่งเซลล์รีดักชัน -0.14 ซึ่งมีค่ามากกว่าเหล็ก เมื่อนำมาอยู่ใกล้เหล็กจะสามารถทำให้เหล็กกร่อนได้เร็วขึ้น แต่สามารถนำประยุกต์ป้องกันการผุกร่อนได้เนื่องจากออกไซด์ของดีบุกจะเคลือบผิวของโลหะ แล้วจะทำให้โลหะไม่เกิดการผุกร่อนอีกต่อไป แต่การเคลือบด้วยดีบุกต้องเคลือบให้มิดชิด เพราะเมื่อใดก็ตามที่เหล็กสามารถสัมผัสกับออกซิเจนและน้ำได้ เหล็กก็จะถูกเร่งให้กร่อนเร็วขึ้นกว่าเดิม การเคลือบหรือการชุบซิงค์ออกไซด์ของโลหะมีคุณสมบัติพิเศษนี้ เรียกว่า วิธีแอโนไดซ์

2. แบบแพสสิเวชัน (Passivation Protection)
การป้องกันการกร่อนของเหล็กด้วยการทำให้ผิวของเหล็กเฉื่อยต่อปฏิกิริยา โดยนำเหล็กไปชุบด้วยตัวออกซิไดซ์เช่น กรดไนตริก จะเกิดเป็นออกไซด์บาง ๆ เคลือบบนผิวของเหล็ก หรือการเติมสารโซเดียมโครเมตลงในหม้อน้ำรถยนต์ก็จะป้องกันการเกิดสนิมได้เช่นกัน

3. แบบแคโทดิก (Cathodic Protection)

เป็นที่ทราบแล้วว่าโลหะเกิดการผุกร่อนจากการเกิดปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี โดยโลหะจะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ซึ่งมีปฏิกิริยาเกิดขึ้นเช่นเดียวกับแอโนดในเซลล์กัลวานิกหรือเซลล์อิเล็กโทรไลต์ ดังนั้นถ้าไม่ต้องการให้เกิดการผุกร่อนจึงต้องให้โลหะนั้นมีสภาวะเป็นแคโทดหรือคล้ายกับแคโทด โดยใช้โลหะที่เสียอิเล็กตรอนได้ง่ายกว่าเหล็ก (มีค่าศักย์ไฟฟ้าครึ่งเซลล์รีดักชันน้อยกว่าเหล็ก) ไปอยู่กับเหล็กเช่น การเชื่อมต่อแมกนีเซียมตามท่อ หรือตามโครงเรือ จะทำให้เหล็กผุกร่อนช้าลง เนื่องจากแมกนีเซียมเสียอิเล็กตรอนง่ายกว่าเหล็ก จะทำหน้าที่เสียอิเล็กตรอนแทน เปรียบเสมือนกับให้แมกนีเซียมเป็นแอโนด และให้เหล็กเป็นแคโทด จึงเรียกว่า การป้องกันแบบแคโทดิก (Cathodic protection)