โดย: กษิดิ์เดช ทีฆปุญญพัฒน์ M: 086 524 8850 Email: [email protected]
น้ำ บทบาทสำคัญในระบบสนับสนุนการผลิตอาหาร (ตอนที่ 3)
(Essential Roles of Water in Food Utility System)
ปัญหาหลักที่มักพบในระบบน้ำหล่อเย็น (Cooling water)
ปัญหาต่างๆ เหล่านี้ คือ
1. การกัดกร่อน (corrosion)
2. ตะกรัน (scale)
3. อุดตัน (fouling)
4. แบคทีเรียและตะไคร่น้ำ (Microbiological growth)
บทความนี้จะมาอธิบายถึงปัญหาของการเกิดกัดกร่อน หรือการเกิดสนิมนั่นเอง!!!
1.) ปัญหาการเกิดสนิม (corrosion)
เป็นปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี (electrochemical) ของโลหะต่าง ๆ เช่น เหล็ก ทองแดง หรือสังกะสีเป็นต้น กลับคืนสู่สภาพเดิม ตามธรรมชาติที่มีความเสถียร เช่นสารประกอบทางเคมีหรือในรูปแร่ธาตุต่างๆ ตัวอย่างเช่น เหล็ก (Iron) ตามธรรมชาติแล้วจะอยู่ในรูปของสารประกอบออกไซด์ของเหล็ก (เช่น Fe2O3, FeO, Fe3O4) แต่เมื่อผ่านขบวนการต่างๆจนกระทั่งเหล็กและเหล็กกล้าสูญเสียอ๊อกซิเจน (Oxygen, O2) จนกลายมาเป็นเหล็กบริสุทธิ์ (Fe0) เมื่อใดก็ตามที่เหล็กกล้านี้อยู่ในสภาวะที่มีน้ำและออกซิเจน (Oxygen, O2) เหล็กกล้านั้นจะพยายามปรับตัวกลับคืนสู่สภาพเดิมตามธรรมชาติ โดยการเปลี่ยนรูป จาก Fe0 กลายมาเป็น Fe2O3, Fe3O4 ซึ่งเรียกว่าแสนิมเหล็ก หรือออกไซด์ของเหล็ก
การเกิดสนิม เป็นปฏิกิริยาทางไฟฟ้าเคมี ซึ่งจะทำให้โลหะถูกกัดกร่อนได้ดังนี้
(ที่มาของภาพ http://www.sperchemical.com/html/corrosion_inhibition.html )
นอกจากนี้การเกิดสนิมยังสามารถเกิดได้รวดเร็วในสภาพน้ำที่เป็นกรดมีค่า pH ต่ำๆ หรือมีก๊าซออกซิเจนในปริมาณมากๆ (ที่จะไปรับอิเล็กตรอน) และถ้าที่พื้นผิวของอุปกรณ์ใดๆ เช่นในอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน (Heat exchanger) มีเศษตะกอนหรือพวกสิ่งสกปรกเกาะอยู่ (Fouling) ก็สามารถเหนี่ยวนำให้เกิดเป็นสนิมขุมหรือแบบ pitting ได้ ในการเกิดสนิมนั้นจะต้องมีองค์ประกอบครบ 4 อย่าง คือ
1. ขั้วลบ (Anode)
2. ขั้วบวก (Cathode)
3. วงจรไฟฟ้าที่เชื่อมระหว่างขั้วบวกและขั้วลบบนแผ่นโลหะ
4. สารละลายที่นำไฟฟ้า (ในที่นี้คือน้ำ) ซึ่งถ้ามีอันใดอันหนึ่งขาดไปสนิมจะไม่เกิดขึ้น
พูดง่ายๆ ก็คือตามธรรมชาติแล้วท่อเหล็ก หรือเหล็กที่เราใช้งานกันนั้นมันอยู่ในสภาพที่ไม่เสถียร มันจึงพยายามกลับไปสู่สภาพที่เสถียรตามธรรมชาติ นั่นคือพวกสนิมนั่นเอง แต่สนิมไม่ได้เป็นที่ต้องการของพวกเรา เราจึงต้องมีการป้องกันการเกิดการกัดกร่อน หรือสนิมด้วยวิธีต่างๆ เช่น มีการปรับสภาพน้ำ การใช้เคมีบำบัด มีการเคลือบผิวท่อ หรือแม้กระทั่งมีการคิดค้นวัสดุชนิดใหม่ๆ ที่ทนต่อการเกิดสนิมได้
