அரிமானம்

அரிமானம் அல்லது துருப்பிடித்தல் (corrosion) என்பது ஒரு தூய்மையாக்கப்பட்ட உலோகம் அதனுடைய இயற்கை நிலைப்புத்தன்மை நிலையான ஆக்சைடு வடிவத்திற்கு மாற்றமடையும் ஓர் இயற்கைச் செயல்முறையாகும். பொருட்கள் (பெரும்பாலும் உலோகங்கள்) இச்செயல்முறையில் சூழலிலுள்ள வேதிப்பொருட்களுடன் வேதிவினையில் ஈடுபட்டு படிப்படியாக சிதைவடைகின்றன.

 
உலோகங்கள் ஆக்சிசனேற்றியான ஆக்சிசனுடன் ஈடுபடும் வேதிவினையே அரிமானம் என்றும் மின்வேதியியல் ஆக்சிசனேற்றமென்றும் தற்பொழுது அரிமானம் என்ற சொல்லுக்கு பொருள் கொள்ளப்படுகிறது. இரும்பு ஆக்சிசனுடன் வினைபுரிந்து இரும்பு ஆக்சைடு உருவாகும் துருப்பிடித்தல் என்னும் செயல்முறை மின்வேதியியல் அரிமானத்திற்கு ஒரு சிறந்த உதாரணமாகும். அசல் உப்புகள் குறிப்பாக ஆக்சைடுகளாக அல்லது உப்புகளாக மாற்றமடைவதால் இவ்வகை சேதம் உண்டாகி அதன் விளைவாக தனித்துவமான ஆரஞ்சு வண்ண நிறமாற்றம் நிகழ்கிறது. அரிமானம், உலோகங்கள் மட்டுமின்றி மண்பாண்டங்கள் அல்லது பல்படிமங்கள் போன்ற பொருட்களிலும் ஏற்படுகிறது. இத்தைகய பொருட்களில் நிகழும் அரிமானம் ஆக்சைடுகள் உருவாதல் என்ற வரையறையில் இருந்து மாறுபட்டு தரம் குறைத்தல் என்ற வரையறையாக பொருள் மாறுகிறது. இத்தகைய அரிமானத்தால் பொருட்களின் வலிமை, தோற்றம், வாயுக்களாகவும் திரவமாகும் பொசியும் தன்மை போன்ற பயனுள்ள பண்புகள் தரமிழக்கின்றன.

கட்டமைக்கப்பட்ட பல உலோகக் கலவைகள் வெறுமனே காற்றில் உள்ள ஈரப்பதத்தால் அரிப்புக்கு உட்படுகின்றன. ஆனால் காற்றில் உள்ள ஈரபதம் சிலபொருட்களில் இச்செயல்முறையினால் கடுமையான பாதிப்புகளை உண்டாக்குகிறது. பொதுவாக ஒரு புள்ளி அல்லது ஒரு பிளவாக ஆரம்பமாகும் அரிமானம் படிப்படிப்படியாக மேற்பரப்பு முழுமைக்கும் பரவி சிதைவை ஏற்படுத்த முடியும். அரிமானம் என்பது ஒரு விரவுதல் கட்டுப்பாட்டு செயல்முறை என்பதால் சூழலுடன் தொடர்புள்ள மேற்பரப்பு முழுவதும் இதனால் பாதிக்கப்படுகிறது. வினை முடமாக்கல், குரோமேட்டாக மாற்றுதல் போன்ற தடுப்பு நடவடிக்கைகளால் உலோகங்களின் அரிமானத்திற்கு எதிரான எதிர்ப்புத்தன்மையை அதிகரிக்க முடியும். இருந்தாலும் சில வகை அரிமானங்கள் சரியாக வெளிப்படுவதும் இல்லை முன்னுணர்ந்து உரைக்கவும் இயல்வதில்லை.

கால்வனிக் மின்குறைமானம் 

இரண்டு வெவ்வேறு உலோகங்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று தொட்டுக் கொண்டிருந்தாலோ அல்லது மின்வழித் தொடர்பில் தொட்டுக்கொண்டு இருந்தாலோ மற்றும் அவை பொதுவான ஒரு மின்பகுளியில் மூழ்கியிருந்தாலோ அல்லது ஒரே உலோகம் வெவ்வேறு செரிவுள்ள மின்பகுளிகளில் தொடர்பு கொண்டிருக்கும் சூழல் போன்ற நிலைகளில் மட்டுமே முன்வேதியியல் அரிமானம் நிகழ்கிறது.

ஒரு கால்வனிக் இரட்டைகளில், மிகவும் செயல்திறன் மிக்க உலோகம் (நேர்மின் முனை) துரிதமாக அரிமானத்துக்கு ஆளாகிறது. மேலும் மந்தமாக செயல்படும் உலோகம் (எதிர்மின் முனை) குறைவான விகிதத்தில் அரிக்கப்படுகிறது. மின்பகுளியில் அவை தனித்தனியாக மூழ்கவைக்கப்பட்டிருக்கும்பொழுது ஒவ்வொறு உலோகமும் அதனதன் வீதத்தில் அரிமானம் அடைகின்றன. எப்படிப்பட்ட உலோகம் அல்லது உலோகங்களை பயன்படுத்துவதென்று கண்டறியப்பட்டு கால்வனிக் தொடர்கள் என்று வரிசைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன, உதாரணமாக எஃகு அமைப்புகளில் பெரும்பாலும் துத்தநாகம் தன்னிழப்பு நேர்முனையாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கால்வனிக் அரிமானம் கடல்சார் தொழிலில் முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது. மேலும், தண்ணீர் தொடர்புடைய ( உப்புகள் அடங்கிய) அனைத்து குழாய்கள் அல்லது உலோக கட்டமைப்புகளிலும் அரிமானம் பெரும்பங்கு வகிக்கிறது.

நேர்முனை அளவு, உலோக வகைகள், மற்றும் இயக்க நிலைமைகள் (வெப்பநிலை, ஈரப்பதம், உப்புத் தன்மை, முதலியன) போன்ற காரணிகள், கால்வனிக் அரிப்பை பாதிக்கின்றன. நேர்மின்வாய் மற்றும் எதிர்மின்வாய் ஆகியனவற்றின் மேற்பரப்பு விகிதம் நேரடியாக பொருட்களின் அரிமான விகிதங்களை பாதிக்கின்றன. பெரும்பாலும் தன்னிழப்பு நேர்முனைகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் கால்வனிக் அரிமானம் தடுக்கப்படுகிறது.

கால்வனிக் உலோகத் தொடர்கள் 
கொடுக்கப்பட்ட எந்தச் சூழலானாலும் (ஒரு நிலையான காற்றோட்ட ஊடகம், அறை வெப்பநிலை, கடல் நீர்), ஒரு உலோகம் மற்றதைவிட அதிக செயல்திறன் மிக்கதாகவோ அல்லது அதிக மந்தநிலை கொண்டதாகவோ இருக்கும். இது அவற்றின் அயனிகள் மேற்பரப்புடன் கொண்டுள்ள பிணைப்பின் வலிமையைப் பொறுத்து அமைகிறது. மின்தொடுகையில் உள்ள இரண்டு உலோகங்கள் அதே எலக்ட்ரான்களைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன. இதனால் இரண்டு பொருட்களுக்கிடையே, ஒவ்வொன்றின் மேற்பரப்பிலும் தனி எலக்ட்ரான்களுக்காக நிகழும் இழுபறிப்போர் சம அளவில் காணப்படுகிறது.

ஒரே திசையில் அயனிகளின் ஓட்டத்தை ஓம்பும் மின்பகுளியைப் பயன்படுத்தி மந்தவினை உலோகம் செயல்திறன் மிக்க உலோகத்தில் இருந்து எலக்ட்ரான்களை எடுத்துக் கொள்கிறது. இதனால் விளையும் மின்னோட்டம் அல்லது திரளோட்டத்தை ஊடகத்தினுடன் தொடர்பிலுள்ள உலோகங்களின் அதிகாரப் படிநிலையை நிறுவதல் மூலம் அளவிட முடியும். இவ்வதிகாரப் படிநிலை கால்வனிக் மின்குறைமான உலோகத் தொடர்கள் எனப்படுகின்றன. அரிமானத்தை முன்னறியவும் புரிந்துகொள்ளவும் இத்தொடர்கள் பயன்படுகின்றன.

அரிமானம் நீக்கல் 
பெரும்பாலும்,  பொருட்களின் அரிமான விளைவுகளை வேதியியல் முறையில் நீக்க முடியும். உதாரணமாக இரும்புக் கருவிகள் அல்லது இரும்பு மேற்பரப்புகளில் பிடிக்கும் துருவை நீக்க பாசுபாரிக் அமிலத்தை உப்புநீர் பழப்பாகு வடிவில் மேற்பூச்சாகப்பூசி நீக்குகிறார்கள். இது சில அடுக்குகள் துருவை நீக்கி உலோகத்தின் மேற்பரப்பை வழவழப்பாக்குகிறது. பாசுபாரிக் அமிலத்தை செப்புவின் மின்மெருகூட்டலுக்காகவும் பயன்படுத்த முடியும். அதாவது இதன்பொருள் செப்பின் அரிமானப் பொருட்களை நீக்குதல் என்பதல்ல செப்புவை நீக்குதல் என்பது கவனிக்கத் தக்கது ஆகும்.

அரிமானத்தைத் தடுத்தல் 
சில உலோகங்கள் ( உதாரணங்கள், கால்வனிக் உலோகத் தொடர் பார்க்கவும்) அரிமானத்திற்கு எதிராக உள்ளார்ந்த எதிர்ப்பை  மற்றதனிமங்களைவிட அதிக அளவில்  தருகின்றன. உலோகங்களை அரிமானத்தில் இருந்து காப்பாற்ற அல்லது உலோகங்களில் ஆக்சிசனேற்றம் நிகழாமல் தடுக்க பல வழிகள் பின்பற்றப்படுகின்றன. சாயம் பூசுதல், வெப்ப மூழ்குவிப்பு முலாம் பூசுதல் அல்லது இவையிரண்டையும் ஒருங்கே மேற்கொள்ளுதல் போன்றவை முக்கியமான வழிகளாகும்.

மேற்கோள்கள்

உசாத்துணை

வெளி இணைப்புகள் 

Corrosion Prevention Association
NACE International  -Professional society for corrosion engineers (NACE International)
 Working Safely with Corrosive Chemicals
efcweb.org  – European Federation of Corrosion
Metal Corrosion  – Corrosion Theory
Electrochemistry of corrosion 
 A 3.4-Mb pdf handbook "Corrosion Prevention and Control" , 2006, 296 pages, US DoD
How do you remove and prevent flash rust on stainless steel?  Article about the preventions of flash rust