संक्षारण या जंग लगने की प्रक्रिया

जंग लगने की प्रक्रिया

स्टील बार के निष्क्रिय परत के टूटने के बाद, स्टील बार की सतह पर जंग तुरंत दिखाई देती है। कार्बोनेशन या क्लोराइड के रासायनिक प्रतिक्रियाएं समान होती हैं। जब कंक्रीट में प्रबलित स्टील की छड़ों का क्षरण होता है, तो वे पानी सूक्ष्म कणों में पिघल जाते हैं। इलेक्ट्रॉन निम्नलिखित समीकरण के अनुसार जमा होते है, जो एनोडिक प्रतिक्रिया प्रस्तुत करता है: 

Fe→ Fe2+ +2e-

यदि इलेक्ट्रॉन स्टील सुदृढीकरण के दूसरे भाग पर जमा हो जाता है, लेकिन एक ही स्थान पर बड़ी संख्या में जमा नहीं हो सकता है, तो एक और प्रतिक्रिया होती है जो ऑक्सीजन और पानी के साथ इलेक्ट्रोड की संख्या का उपयोग करती है - कैथोडिक प्रतिक्रिया। इसका समीकरण है।

 2e+H₂O+½O2 →2OH-

इस समीकरण से पता चलता है कि OH- की उपस्थिति कैथोडिक अभिक्रिया के कारण होती है। हाइड्रॉक्साइड आयन क्षारीयता को बढ़ाते हैं और कार्बोनेट या क्लोराइड के प्रभाव को थोड़ा कम करते हैं। इस समीकरण से यह जानना जरूरी है कि पानी और ऑक्सीजन संक्षारण प्रक्रिया का मुख्य कारण हैं।

 एनोडिक और कैथोडिक प्रतिक्रियाएं संक्षारण उत्पन्न करने की प्रक्रिया में पहला कदम हैं क्योंकि रासायनिक समीकरण के परिणामस्वरूप हाइड्रॉक्साइड आयन (OH-) लौह (Fe2+) के साथ प्रतिक्रिया करते है। यह प्रतिक्रिया फेरस हाइड्रॉक्साइड का उत्पादन करती है, जो ऑक्सीजन और पानी के साथ फिर से प्रतिक्रिया करती है और फेरिक हाइड्रॉक्साइड का उत्पादन करती है।

पूर्ववर्ती रासायनिक प्रतिक्रियाएं फेरस हाइड्रॉक्साइड्स (Fe(OH)₂) से स्टील के परिवर्तन को दर्शाती हैं, जो ऑक्सीजन और पानी के साथ प्रतिक्रिया करके फेरिक हाइड्रॉक्साइड्स (Fe(OH)3) का उत्पादन करेगी, और अंतिम घटक, जो है हाइड्रेट फेरिक ऑक्साइड (जंग); इसका रासायनिक शब्द Fe₂O₃.H2O है।

फेरिक हाइड्रॉक्साइड का कंक्रीट के खराब होने और कंक्रीट कवर के बिखरने पर अधिक प्रभाव पड़ता है क्योंकि इसकी मात्रा मूल स्टील बार की मात्रा को लगभग दो गुना या उससे अधिक बढ़ा देगी। जब लोहा पानी की उपस्थिति में हाइड्रेटेड फेरिक ऑक्साइड में जाता है, तो इसकी मात्रा अधिक बढ़ जाएगी और इसकी मूल मात्रा से लगभग 10 गुना तक पहुंच जाएगी और नरम हो जाएगी। इस चरण में, कंक्रीट पर दरारें पड़ने लगती हैं जब तक कि कंक्रीट का आवरण गिर न जाए। भूरे रंग के साथ जंग को स्टील बार पर स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है।

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