การกัดกร่อน หรือ Corrosion นั้นได้สร้างผลกระทบในเชิงลบต่อสังคมเราในด้านต่างๆอย่างมากมายไม่ว่าจะในอุตสาหกรรมยานยนต์ สาธารณูปโภค สถาปัตยกรรม ระบบแจกจ่ายพลังงาน เป็นต้น โดย “การกัดกร่อน” นั้นหมายถึงการเสื่อมสภาพของวัสดุอันเนื่องมาจากผลกระทบของปฏิกิริยาเคมีระหว่างวัสดุและสิ่งแวดล้อม แม้ว่าโดยปกติแล้วการกัดกร่อนจะสามารถเกิดขึ้นได้กับวัสดุหลากหลายชนิดด้วยกันทั้งในส่วนของ พอลิเมอร์ เซรามิค แต่โดยส่วนมากนั้นเรามักใช้กับวัสดุประเภทโลหะซึ่งเป็นวัสดุที่เกิดการกัดกร่อนได้มากที่สุด
ในปี ค.ศ. 2016 ได้มีการศึกษาถึงความเสียหายจากการกัดกร่อนโดย NACE: National Association of Corrosion Engineers (สมาคมวิศวกรรมการกัดกร่อนแห่งชาติของประเทศสหรัฐอเมริกา) โดยตีพิมพ์ในบทความชื่อ The International Measure of Prevention, Application and Economics of Corrosion Technology (IMPACT) โดยมีการประมาณว่าความเสียหายจากการกัดกร่อนทั่วโลกนั้นคิดเป็นเม็ดเงินมูลค่าสูงถึง 2.5 ล้านล้านดอลลาร์หรือร้อยละ 3.4 ของ GDP โลกเลยทีเดียว
ประเภทของการกัดกร่อนที่พบเห็นได้ในชีวิตประจำวัน
การกัดกร่อนนั้นเกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีอันซับซ้อนและสามารถมีกลไกการเกิดได้หลากหลายขึ้นกับสิ่งแวดล้อมโดยรอบวัสดุ ทำให้จำเป็นต้องมีการจำแนกประเภทการกัดกร่อนตามลักษณะกลไกการเกิดที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งการเข้าใจถึงกลไกการเกิดรวมไปถึงปัจจัยต่างๆที่ส่งผลต่อการกัดกร่อนแต่ละประเภทนั้นสามารถช่วยให้วิศวกรสามารถควบคุมและป้องกันการการเกิดการกัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น โดยในบทความนี้น้อง Emp จะยกตัวอย่างประเภทการกัดกร่อนที่พบเห็นได้บ่อยดังต่อไปนี้
1) การกัดกร่อนแบบสม่ำเสมอ (Uniform corrosion)
เป็นลักษณะการกัดกร่อนที่สามารถเกิดขึ้นได้ทั่วไป โดยการกัดกร่อนประเภทนี้จะเกิดขึ้นทั่วทั้งบริเวณของผิวหน้าของโลหะเนื่องจากปฏิกิริยาเคมีหรือไฟฟ้าเคมีซึ่งจะทำให้วัสดุสูญเสียเนื้อโลหะและเกิดผิวออกไซด์ขึ้นมาแทนที่ สำหรับผลที่ตามมาก็คือความหนาของชั้นโลหะจะลดลงอย่างต่อเนื่องจนกระทั้งวัสดุสูญเสียเนื้อโลหะไปทั้งหมด อย่างไรก็ตามข้อดีของการกัดกร่อนประเภทนี้คือสามารถคำนวณหาอัตราการกัดกร่อนได้ง่ายจึงทำให้สามารถประเมินอายุการใช้งานของแอฟพลิเคชั่นนั้นๆได้
2) การกัดกร่อนแบบกัลป์วานิก (Galvanic/Bimetallic corrosion)
เป็นการกัดกร่อนที่เกิดจากการสัมผัสกันของวัสดุโลหะสองชนิดซึ่งมีศักย์ไฟฟ้าแตกต่างกันโดยการกัดกร่อนประเภทนี้จะทำให้โลหะที่มีศักย์ไฟฟ้าต่ำเกิดการกัดกร่อน ในขณะที่โลหะที่มีศักย์สูงจะไม่ได้รับผลกระทบ ยกตัวอย่างเช่น เหล็กกัลป์วาไนซ์ (เหล็ก+สังกะสี) สังกะสีจะถูกกันกร่อนแทนเหล็ก
การกัดกร่อนทางกัลป์วานิกเป็นปฏิกิริยาทางไฟฟ้าเคมีที่เกิดจากความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้าระหว่างวัสดุทั้งสองชนิด โดยวัสดุชนิดหนึ่งจะประพฤติตัวเป็นขั้วแอโนดและอีกวัสดุจะเป็นขั้วแคโทด ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจากขั้วแอโนดไปแคโทดซึ่งก่อให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นที่ขั้วแอโนดหรือการกัดกร่อนนั่นเอง โดยระดับความรุนแรงของการกัดกร่อนประเภทนี้จะขึ้นอยู่กับระดับความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้าระหว่างวัสดุทั้งสองชนิด
3) การกัดกร่อนในที่อับ (Crevice corrosion)
เป็นการกัดกร่อนที่เกิดขึ้นเฉพาะพื้นที่ซึ่งเป็นบริเวณรอยต่อ รอยแยกของวัสดุ โดยรอยแยกเหล่านี้อาจเป็นการเชื่อมต่อระหว่างวัสดุสองชนิดหรือเป็นการสะสมของสิ่งสกปรกต่างๆ เช่น ฝุ่น โคลน โดยลักษณะเด่นของการกัดกร่อนประเภทนี้คือจะเกิดการสูญเสียเนื้อโลหะเฉพาะบริเวณที่เป็นรอยต่อในขณะที่ผิวโลหะบริเวณข้างเคียงจะไม่ได้รับผลกระทบใดๆ โดยหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่ก่อให้เกิดการกัดกร่อนประเภทนี้คือน้ำหรือความชื้นที่สะสมบริเวณรอยแยกนี้ ซึ่งทำให้บริเวณดังกล่าวสูญเสียออกซิเจนและมีการเพิ่มขึ้นของประจุบวก ด้วยปัจจัยนี้เองทำให้บริเวณดังกล่าวเกิดปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีจนส่งผลให้น้ำที่สะสมมีสภาพเป็นกรดและกัดกร่อนเนื้อโลหะในบริเวณดังกล่าวนั่นเอง
4) การกัดกร่อนแบบรูเข็ม (Pitting corrosion)
เป็นรูปแบบหนึ่งของการกัดกร่อนเฉพาะพื้นที่ โดยจะเกิดการกัดกร่อนขึ้นในบริเวณที่เป็นบริเวณรู โพรงหรือช่องว่างขนาดเล็กในขณะที่บริเวณพื้นผิวโดยรอบไม่ได้รับผลกระทบใดๆ นับได้ว่าการกัดกร่อนประเภทนี้มีความอันตรายอย่างยิ่งเนื่องจากจะเกิดการกัดกร่อนในแนวดิ่งตามความหนาของวัสดุอีกทั้งการคาดคะเนก็สามารถทำได้ยากรวมไปถึงอาจก่อให้เกิดความเสียหายอย่างฉับพลันได้อีกด้วย
การกัดกร่อนประเภทนี้จะเกิดขึ้นในบริเวณที่มีความไม่ต่อเนื่องของชั้นฟิล์มหรือชั้นเคลือบของโลหะ เช่น บริเวณที่ฟิล์มได้รับความเสียหาย บริเวณที่มีการเคลือบไม่ได้มาตรฐาน ซึ่งจะทำให้บริเวณดังกล่าวเกิดความเป็นขั้วแอโนดในขณะที่บริเวณข้างเคียงเป็นขั้วแคโทด ซึ่งเมื่อมีความชื้นหรือน้ำในบริเวณดังกล่าว (บริเวณแอโนด) มาสะสมก็จะก่อให้เกิดปฏิกิริยาการกัดกร่อนอย่างสมบูรณ์และทำให้เกิดการกัดกร่อนของเนื้อโลหะนั่นเอง
แล้วนี่ก็เป็นตัวอย่างของประเภทการกัดกร่อนที่มีโอกาสพบเห็นได้บ่อยในชีวิตประจำวัน โดยในความเป็นจริงแล้วนั้น “การกัดกร่อน” ยังมีอีกหลายประเภทด้วยกัน เช่น การกัดกร่อนตามขอบเกรน (Intergranular corrosion) หรือ Stress corrosion cracking เป็นต้น แต่การตรวจสอบการกัดกร่อนประเภทนี้มีความซับซ้อนและจำเป็นต้องอาศัยการวิเคราะห์ขั้นสูงจึงทำให้ตรวจพบได้ยากกว่าการกัดกร่อน 4 ประเภทแรกค่อนข้างมากเลยทีเดียว
