पाईपचे गंजणे

गंज म्हणजे सामान्यतः धातूंचा, त्याच्या वातावरणाशी रासायनिक अभिक्रियेद्वारे हळूहळू नाश होणे. या शब्दाच्या सामान्य वापरात, याचा अर्थ ऑक्सिजनसारख्या ऑक्सिडंटशी प्रतिक्रिया होऊन धातूंचे इलेक्ट्रोकेमिकल ऑक्सिडेशन असा होतो. गंजणे, लोह ऑक्साईडची निर्मिती, हे इलेक्ट्रोकेमिकल गंजचे एक सुप्रसिद्ध उदाहरण आहे. या प्रकारच्या नुकसानामुळे सामान्यतः मूळ धातूचे ऑक्साइड तयार होतात. गंज धातूंव्यतिरिक्त इतर पदार्थांमध्ये देखील होऊ शकतो, जसे की सिरेमिक किंवा पॉलिमर, जरी या संदर्भात, क्षय हा शब्द अधिक सामान्य आहे. गंज पदार्थ आणि संरचनांचे उपयुक्त गुणधर्म खराब करते, ज्यामध्ये ताकद, स्वरूप समाविष्ट आहे.

अनेक संरचनात्मक मिश्रधातू केवळ हवेतील आर्द्रतेच्या संपर्कामुळे गंजतात, परंतु काही पदार्थांच्या संपर्कामुळे या प्रक्रियेवर जोरदार परिणाम होऊ शकतो. गंज स्थानिक पातळीवर केंद्रित होऊन खड्डा किंवा भेगा तयार होऊ शकतात किंवा ते पृष्ठभागावर कमी-अधिक प्रमाणात एकसारखे गंजणारे विस्तृत क्षेत्र पसरू शकते. गंज ही प्रसार-नियंत्रित प्रक्रिया असल्याने, ती उघड्या पृष्ठभागावर होते. परिणामी, उघड्या पृष्ठभागाची क्रिया कमी करण्याच्या पद्धती, जसे की निष्क्रियता आणि क्रोमेट रूपांतरण, पदार्थाचा गंज प्रतिकार वाढवू शकतात. तथापि, काही गंज यंत्रणा कमी दृश्यमान आणि कमी अंदाज करण्यायोग्य असतात.

गॅल्व्हनिक गंजणे: गॅल्व्हनिक गंज तेव्हा होतो जेव्हा दोन वेगवेगळ्या धातूंचा एकमेकांशी भौतिक किंवा विद्युत संपर्क असतो आणि ते एका सामान्य इलेक्ट्रोलाइटमध्ये बुडवले जातात किंवा जेव्हा एकच धातू वेगवेगळ्या सांद्रता असलेल्या इलेक्ट्रोलाइटच्या संपर्कात येतो. गॅल्व्हनिक जोडप्यामध्ये, अधिक सक्रिय धातू (एनोड) जलद गतीने गंजतो आणि अधिक उदात्त धातू (कॅथोड) मंद गतीने गंजतो. स्वतंत्रपणे बुडवल्यावर, प्रत्येक धातू त्याच्या स्वतःच्या गतीने गंजतो. कोणत्या प्रकारचा धातू वापरायचा हे गॅल्व्हनिक मालिकेचे अनुसरण करून सहजपणे ठरवले जाते. स्टील स्ट्रक्चर्ससाठी जस्त बहुतेकदा बलिदानात्मक एनोड म्हणून वापरला जातो. सागरी उद्योगात आणि क्षार असलेल्या कोणत्याही पाण्यात, संपर्क पाईप्स किंवा धातूच्या स्ट्रक्चर्समध्ये गॅल्व्हनिक गंज हा प्रमुख रस आहे.

एनोडचा सापेक्ष आकार, धातूचे प्रकार आणि तापमान, आर्द्रता, क्षारता इत्यादी ऑपरेटिंग परिस्थिती यासारखे घटक गॅल्व्हनिक गंजवर परिणाम करतात. एनोड आणि कॅथोडचे पृष्ठभाग क्षेत्रफळ गुणोत्तर थेट पदार्थांच्या गंज दरांवर परिणाम करते. गॅल्व्हनिक गंज बहुतेकदा बलिदानात्मक एनोडमध्ये वापरला जातो.

गॅल्व्हॅनिक मालिका: दिलेल्या वातावरणात, एक धातू इतर धातूंपेक्षा अधिक उदात्त किंवा अधिक सक्रिय असेल, जे त्याचे आयन पृष्ठभागावर किती घट्टपणे बांधलेले आहेत यावर अवलंबून असते. विद्युत संपर्कात असलेल्या दोन धातूंमध्ये समान इलेक्ट्रॉन असतात, त्यामुळे प्रत्येक पृष्ठभागावरील "टग-ऑफ-वॉर" दोन पदार्थांमधील मुक्त इलेक्ट्रॉनसाठी स्पर्धेसारखे असते. एकाच दिशेने आयनांच्या प्रवाहासाठी इलेक्ट्रोलाइटचा यजमान म्हणून वापर करून, सक्रिय धातू उदात्त धातूपासून इलेक्ट्रॉन घेईल. परिणामी वस्तुमान प्रवाह किंवा विद्युत प्रवाह मोजून रस असलेल्या माध्यमात पदार्थांची पदानुक्रम स्थापित करता येतो. या पदानुक्रमाला गॅल्व्हॅनिक मालिका म्हणतात आणि ते गंज अंदाज लावण्यासाठी आणि समजून घेण्यासाठी उपयुक्त आहे.

गंज काढून टाकणे: गंजापासून निर्माण होणारे पदार्थ रासायनिक पद्धतीने काढून टाकणे अनेकदा शक्य असते. उदाहरणार्थ, गंज काढून टाकण्यासाठी जेलीच्या स्वरूपात फॉस्फोरिक आम्ल बहुतेकदा फेरस उपकरणांवर किंवा पृष्ठभागावर लावले जाते. गंज काढून टाकणे हे इलेक्ट्रो पॉलिशिंगशी गोंधळून जाऊ नये, जे गुळगुळीत पृष्ठभाग बनवण्यासाठी अंतर्निहित धातूचे काही थर काढून टाकते. उदाहरणार्थ, फॉस्फोरिक आम्ल तांब्याला इलेक्ट्रो पॉलिश करण्यासाठी देखील वापरले जाऊ शकते, परंतु ते तांब्याच्या गंजापासून निर्माण होणारे पदार्थ काढून टाकून हे करते. काही धातू इतरांपेक्षा गंजण्यास अधिक आंतरिकरित्या प्रतिरोधक असतात. रंगकाम, हॉट डिप गॅल्वनायझिंग आणि या सर्वांचे संयोजन यासह धातूंचे गंजण्यापासून संरक्षण करण्याचे विविध मार्ग आहेत.

निष्क्रियता: याचा अर्थ धातूच्या पृष्ठभागावर निष्क्रिय फिल्म म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या गंज उत्पादनांच्या अति-पातळ थराची उत्स्फूर्त निर्मिती होते, जी पुढील ऑक्सिडेशनसाठी अडथळा म्हणून काम करते. निष्क्रिय फिल्मची रासायनिक रचना आणि सूक्ष्म रचना अंतर्निहित धातूपेक्षा वेगळी असते. अॅल्युमिनियम, स्टेनलेस स्टील्स आणि मिश्रधातूंवरील सामान्य निष्क्रिय फिल्मची जाडी १० नॅनोमीटरच्या आत असते. निष्क्रिय फिल्म ही ऑक्साइड थरांपेक्षा वेगळी असते जी गरम केल्यावर तयार होतात आणि मायक्रोमीटर जाडीच्या श्रेणीत असतात. निष्क्रिय फिल्म काढून टाकल्यास किंवा खराब झाल्यास बरी होते तर ऑक्साइड थर तसे करत नाही. मध्यम pH वर हवा, पाणी आणि मातीसारख्या नैसर्गिक वातावरणात निष्क्रियता अॅल्युमिनियम, स्टेनलेस स्टील, टायटॅनियम आणि सिलिकॉन सारख्या पदार्थांमध्ये दिसून येते. निष्क्रियता प्रामुख्याने धातुकर्म आणि पर्यावरणीय घटकांद्वारे निश्चित केली जाते. pH चा प्रभाव Pourbaix आकृत्या वापरून सारांशित केला जातो, परंतु इतर अनेक घटक प्रभावी आहेत. निष्क्रियतेला प्रतिबंधित करणाऱ्या काही परिस्थितींमध्ये अॅल्युमिनियम आणि झिंकसाठी उच्च pH, कमी pH किंवा स्टेनलेस स्टीलसाठी क्लोराइड आयनची उपस्थिती, टायटॅनियमसाठी उच्च तापमान (ज्या परिस्थितीत ऑक्साइड इलेक्ट्रोलाइटऐवजी धातूमध्ये विरघळतो) आणि सिलिकॉनसाठी फ्लोराइड आयन यांचा समावेश आहे. दुसरीकडे, असामान्य परिस्थितीमुळे सामान्यतः असुरक्षित असलेल्या पदार्थांचे निष्क्रियीकरण होऊ शकते, जसे काँक्रीटचे अल्कधर्मी वातावरण स्टील रीबारसाठी करते. पारा किंवा गरम सोल्डरसारख्या द्रव धातूच्या संपर्कात आल्याने अनेकदा निष्क्रियीकरण यंत्रणांना अडथळा येऊ शकतो. गंज नुकसान कमी करण्यासाठी निष्क्रियीकरण अत्यंत उपयुक्त आहे, तथापि, उच्च-गुणवत्तेच्या मिश्रधातूची निष्क्रिय फिल्म तयार करण्याची क्षमता अडथळा आणल्यास ते देखील गंजेल. या गटाच्या सामग्रीच्या दीर्घकालीन कामगिरीसाठी विशिष्ट वातावरणासाठी योग्य दर्जाच्या सामग्रीची योग्य निवड महत्त्वाची आहे. जर रासायनिक किंवा यांत्रिक घटकांमुळे निष्क्रिय फिल्ममध्ये बिघाड झाला, तर गंजण्याच्या परिणामी प्रमुख पद्धतींमध्ये पिटिंग गंज, क्रेव्हिस गंज आणि स्ट्रेस गंज क्रॅकिंग यांचा समावेश असू शकतो.

पिटिंग गंजणे: काही परिस्थितीत, जसे की ऑक्सिजनची कमी सांद्रता किंवा आयन म्हणून स्पर्धा करणाऱ्या क्लोराइडसारख्या प्रजातींचे उच्च सांद्रता, दिलेल्या मिश्रधातूच्या निष्क्रिय फिल्म पुन्हा तयार करण्याच्या क्षमतेत व्यत्यय आणू शकतात. सर्वात वाईट परिस्थितीत, जवळजवळ सर्व पृष्ठभाग संरक्षित राहील, परंतु लहान स्थानिक चढउतार काही गंभीर बिंदूंमध्ये ऑक्साईड फिल्म खराब करतील. या बिंदूंवरील गंज मोठ्या प्रमाणात वाढेल आणि परिस्थितीनुसार अनेक प्रकारचे गंज खड्डे निर्माण करू शकतात. गंज खड्डे केवळ अत्यंत कठीण परिस्थितीतच केंद्रक बनतात, परंतु परिस्थिती सामान्य झाल्यावरही ते वाढू शकतात, कारण खड्ड्याचा आतील भाग नैसर्गिकरित्या ऑक्सिजनपासून वंचित असतो आणि स्थानिक पातळीवर pH खूप कमी मूल्यांपर्यंत कमी होतो आणि ऑटोकॅटॅलिटिक प्रक्रियेमुळे गंज दर वाढतो. अत्यंत लांब आणि अरुंद गंज खड्ड्यांच्या तीक्ष्ण टोकांमुळे ताण एकाग्रता इतक्या बिंदूपर्यंत वाढू शकते की अन्यथा कठीण मिश्रधातू तुटू शकतात. अदृश्यपणे लहान छिद्राने छेदलेला पातळ थर अंगठ्याच्या आकाराचा खड्डा दृश्यापासून लपवू शकतो. या समस्या विशेषतः धोकादायक आहेत कारण भाग किंवा रचना बिघडण्यापूर्वी त्या शोधणे कठीण असते. निष्क्रिय मिश्रधातूंमध्ये गंज निर्माण होण्याचे सर्वात सामान्य आणि हानिकारक प्रकार म्हणजे पिटिंग, परंतु मिश्रधातूच्या वातावरणाचे नियंत्रण करून ते रोखता येते.

स्टेनलेस स्टील गंजणे: स्टेनलेस स्टीलचे गंजण्याबाबत विशेष आव्हाने निर्माण होऊ शकतात, कारण त्याचे निष्क्रिय वर्तन कमीत कमी ११.५% क्रोमियमच्या प्रमुख मिश्रधातू घटकाच्या उपस्थितीवर अवलंबून असते. वेल्डिंग आणि उष्णता उपचारांच्या वाढत्या तापमानामुळे, स्टेनलेस मिश्रधातूंच्या सीमांमध्ये क्रोमियम कार्बाइड तयार होऊ शकतात. ही रासायनिक अभिक्रिया सीमा जवळील झोनमध्ये क्रोमियमची सामग्री लुटते, ज्यामुळे ते क्षेत्र गंजण्यास खूपच कमी प्रतिरोधक बनतात. यामुळे जवळील चांगल्या प्रकारे संरक्षित मिश्रधातूसह गॅल्व्हॅनिक जोडपे तयार होते, ज्यामुळे अत्यंत संक्षारक वातावरणात वेल्ड क्षय (उष्णता प्रभावित झोनमध्ये धान्य सीमांचे गंज) होते.

जर सूक्ष्म संरचनेत क्रोमियम कार्बाइड तयार झाले तर स्टेनलेस स्टीलला संवेदनशीलता येते असे म्हटले जाते. सामान्यीकृत प्रकार-३०४ स्टेनलेस स्टीलच्या सामान्य सूक्ष्म संरचनेत संवेदनशीलतेची कोणतीही चिन्हे दिसत नाहीत तर जास्त संवेदनशील स्टीलमध्ये सीमा अवक्षेपणाची उपस्थिती दिसून येते. संवेदनशील सूक्ष्म संरचनेतील गडद रेषा म्हणजे सीमांवर तयार झालेल्या क्रोमियम कार्बाइडचे जाळे आहे.

कमी कार्बन सामग्री असलेले किंवा टायटॅनियम आणि निओबियम (अनुक्रमे ३२१ आणि ३४७ प्रकारांमध्ये) सारखे कार्बन "गेटर्स" असलेले विशेष मिश्रधातू हे परिणाम रोखू शकतात, परंतु चाकूच्या रेषेच्या हल्ल्याची समान घटना टाळण्यासाठी वेल्डिंगनंतर नंतरच्यांना विशेष उष्णता उपचारांची आवश्यकता असते. त्याच्या नावाप्रमाणेच, गंज वेल्डला लागून असलेल्या एका अतिशय अरुंद झोनपर्यंत मर्यादित आहे, बहुतेकदा फक्त काही मायक्रोमीटर ओलांडून, ते आणखी कमी लक्षात येण्याजोगे बनते.

क्रेव्हिस गंजणे: क्रेव्हिस गंज हा मर्यादित जागांमध्ये (क्रेव्हिस) होणारा स्थानिक स्वरूपाचा गंज आहे, जिथे वातावरणातून कार्यरत द्रवपदार्थाचा प्रवेश मर्यादित असतो. विभेदक वायुवीजन पेशी तयार झाल्यामुळे क्रेव्हिसच्या आत गंज होतो. क्रेव्हिसची उदाहरणे म्हणजे भागांमधील अंतर आणि संपर्क क्षेत्रे, गॅस्केट किंवा सीलखाली, क्रॅक आणि सीमच्या आत, साठ्यांनी भरलेल्या जागा आणि गाळाच्या ढिगाऱ्याखाली. क्रेव्हिस गंज हा क्रेव्हिस प्रकार (धातू-धातू, धातू-नॉन-मेटल), क्रेव्हिस भूमिती (आकार, पृष्ठभाग पूर्ण करणे) आणि धातूशास्त्रीय आणि पर्यावरणीय घटकांमुळे प्रभावित होतो. क्रेव्हिस गंजची संवेदनशीलता ASTM मानक प्रक्रिया वापरून मूल्यांकन केली जाऊ शकते. क्रेव्हिस गंजला सामग्रीचा प्रतिकार श्रेणीबद्ध करण्यासाठी सामान्यतः एक गंभीर क्रेव्हिस गंज तापमान वापरले जाते.

सूक्ष्मजंतूंचे गंजणे: सूक्ष्मजंतूंचे गंजणे, किंवा सामान्यतः सूक्ष्मजैविकदृष्ट्या प्रभावित गंजणे (MIC) म्हणून ओळखले जाणारे, सूक्ष्मजीवांमुळे होणारे किंवा वाढणारे गंजणे आहे, जे सहसा केमोऑटोट्रॉफ्स असतात. ते ऑक्सिजनच्या उपस्थितीत किंवा अनुपस्थितीत धातू आणि धातू नसलेल्या दोन्ही पदार्थांवर लागू होऊ शकते. सल्फेट कमी करणारे जीवाणू ऑक्सिजनच्या अनुपस्थितीत (अ‍ॅनारोबिक) सक्रिय असतात. ते हायड्रोजन सल्फाइड तयार करतात, ज्यामुळे सल्फाइडचा ताण क्रॅक होतो. ऑक्सिजनच्या उपस्थितीत (एरोबिक), काही जीवाणू लोहाचे थेट लोह ऑक्साइड आणि हायड्रॉक्साईडमध्ये ऑक्सिडाइझ करू शकतात, इतर जीवाणू सल्फरचे ऑक्सिडाइझ करतात आणि सल्फ्यूरिक आम्ल तयार करतात ज्यामुळे बायोजेनिक सल्फाइड गंजणे होते. गंज उत्पादनांच्या साठ्यात एकाग्रता पेशी तयार होऊ शकतात, ज्यामुळे स्थानिक गंजणे होते.

अ‍ॅक्सिलरेटेड लो-वॉटर कॉरोजन (ALWC) हा MIC चा एक विशेषतः आक्रमक प्रकार आहे जो कमी भरतीच्या समुद्राच्या पाण्यात असलेल्या स्टीलच्या ढिगाऱ्यांवर परिणाम करतो. त्यात नारंगी गाळ असतो, ज्याला आम्लाने प्रक्रिया केल्यावर हायड्रोजन सल्फाइडचा वास येतो. गंज दर खूप जास्त असू शकतात आणि डिझाइन गंज भत्ते लवकरच ओलांडू शकतात, ज्यामुळे स्टीलच्या ढिगाऱ्याचे अकाली अपयश येते. बांधकामाच्या वेळी कोटिंग केलेले आणि कॅथोडिक संरक्षण स्थापित केलेले ढीग ALWC ला संवेदनशील नसतात. असुरक्षित ढिगाऱ्यांसाठी, गंज रोखण्यासाठी बाधित भागात स्थानिक पातळीवर बाधित अॅनोड स्थापित केले जाऊ शकतात किंवा संपूर्ण रेट्रोफिटेड बाधित अॅनोड सिस्टम स्थापित केली जाऊ शकते. बाधित क्षेत्रांवर इलेक्ट्रोड वापरून प्रथम क्लोरीन तयार करून बॅक्टेरिया मारण्यासाठी आणि नंतर चुनखडीयुक्त साठा तयार करून इलेक्ट्रोकेमिकली उपचार केले जाऊ शकतात, जे धातूला पुढील हल्ल्यापासून वाचवण्यास मदत करेल.

उच्च-तापमानाचा गंज: उच्च-तापमानाचा गंज म्हणजे उष्णता निर्माण झाल्यामुळे एखाद्या पदार्थाचे (सामान्यत: धातूचे) रासायनिक गंजणे. जेव्हा धातू ऑक्सिजन, सल्फर किंवा संबंधित पदार्थाचे ऑक्सिडायझेशन (किंवा ऑक्सिडायझेशन करण्यास मदत) करण्यास सक्षम असलेल्या इतर संयुगे असलेल्या गरम वातावरणाच्या संपर्कात येतो तेव्हा गंजचा हा गैर-गॅल्व्हॅनिक प्रकार उद्भवू शकतो. उदाहरणार्थ, एरोस्पेस, वीज निर्मिती आणि अगदी कार इंजिनमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या पदार्थांना उच्च तापमानात सतत कालावधीचा प्रतिकार करावा लागतो, ज्यामध्ये ते संभाव्यतः अत्यंत गंजणारे ज्वलन उत्पादने असलेल्या वातावरणाच्या संपर्कात येऊ शकतात.

उच्च तापमानाच्या गंजाची उत्पादने संभाव्यतः फायद्यासाठी वापरली जाऊ शकतात. उदाहरणार्थ, स्टेनलेस स्टील्सवर ऑक्साईडची निर्मिती पुढील वातावरणीय हल्ल्याला प्रतिबंधित करणारा एक संरक्षणात्मक थर प्रदान करू शकते, ज्यामुळे प्रतिकूल परिस्थितीत खोली आणि उच्च तापमान दोन्हीवर सतत कालावधीसाठी सामग्री वापरली जाऊ शकते. कॉम्पॅक्टेड ऑक्साइड लेयर ग्लेझच्या स्वरूपात अशी उच्च तापमानाची गंज उत्पादने, धातूच्या (किंवा धातू आणि सिरेमिक) पृष्ठभागांच्या उच्च तापमानाच्या सरकत्या संपर्कादरम्यान झीज टाळतात किंवा कमी करतात.

धातूची पावडर: धातूची पावडर ही गंजण्याचा एक भयानक प्रकार आहे, जो संवेदनाक्षम पदार्थ उच्च कार्बन असलेल्या वातावरणात, जसे की संश्लेषण वायू आणि इतर उच्च कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) वातावरणात उघडकीस येतो, तेव्हा होतो. गंज मोठ्या प्रमाणात धातूचे धातूच्या पावडरमध्ये विघटन म्हणून प्रकट होते. संशयास्पद यंत्रणा म्हणजे प्रथम धातूच्या पृष्ठभागावर ग्रेफाइट थर जमा होणे, सामान्यतः बाष्प अवस्थेत कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) पासून. नंतर हा ग्रेफाइट थर मेटास्टेबल M₃C प्रजाती (जिथे M हा धातू आहे) तयार करतो असे मानले जाते, जे धातूच्या पृष्ठभागापासून दूर स्थलांतरित होतात. तथापि, काही राजवटींमध्ये ग्रेफाइट थरात धातूच्या अणूंचे थेट हस्तांतरण दर्शविणारी कोणतीही M₃C प्रजाती आढळत नाही.

गंजापासून संरक्षण, पृष्ठभागावरील उपचार

उपयुक्त कोटिंग्ज: प्लेटिंग, पेंटिंग आणि इनॅमलचा वापर हे सर्वात सामान्य गंजरोधक उपचार आहेत. ते हानिकारक वातावरण आणि संरचनात्मक सामग्रीमध्ये गंजरोधक सामग्रीचा अडथळा प्रदान करून कार्य करतात. कॉस्मेटिक आणि उत्पादन समस्यांव्यतिरिक्त, घर्षण आणि उच्च तापमानाच्या प्रतिकाराविरुद्ध यांत्रिक लवचिकतेमध्ये व्यापार बंद आहेत. प्लेटिंग सामान्यतः फक्त लहान भागांमध्येच बिघडतात आणि जर प्लेटिंग सब्सट्रेटपेक्षा अधिक उदात्त असेल (उदाहरणार्थ, स्टीलवरील क्रोमियम), तर गॅल्व्हॅनिक जोडप्यामुळे कोणताही उघडा भाग अनप्लेटेड पृष्ठभागापेक्षा खूप लवकर गंजतो. या कारणास्तव, झिंक किंवा कॅडमियम सारख्या सक्रिय धातूने प्लेट करणे शहाणपणाचे असते. घट्ट जागांसाठी रोलर किंवा ब्रशने पेंटिंग करणे अधिक इष्ट आहे, स्टील डेक आणि वॉटर फ्रंटसारख्या मोठ्या कोटिंग क्षेत्रांसाठी स्प्रे चांगले असेल. उदाहरणार्थ, दुराबाक-एम२६ सारखे लवचिक पॉलीयुरेथेन कोटिंग्ज, अत्यंत टिकाऊ स्लिप प्रतिरोधक पडद्यासह अँटी-गंजरोधक सील प्रदान करू शकतात. पेंट केलेले कोटिंग्ज लागू करणे तुलनेने सोपे आहे आणि जलद कोरडे होण्याची वेळ असते, जरी तापमान आणि आर्द्रतेमुळे कोरडे होण्याची वेळ बदलू शकते.

प्रतिक्रियाशील कोटिंग्ज: जर वातावरण नियंत्रित असेल, तर त्यात गंज प्रतिबंधक अनेकदा जोडले जाऊ शकतात. हे विद्युत रासायनिक अभिक्रिया दडपण्यासाठी उघड्या धातूच्या पृष्ठभागावर विद्युत इन्सुलेट किंवा रासायनिकदृष्ट्या अभेद्य कोटिंग तयार करतात. अशा पद्धती स्पष्टपणे कोटिंगमधील ओरखडे किंवा दोषांबद्दल सिस्टमला कमी संवेदनशील बनवतात, कारण जिथे धातू उघडकीस येतो तिथे अतिरिक्त अवरोधक उपलब्ध करून दिले जाऊ शकतात. गंज रोखणाऱ्या रसायनांमध्ये कठीण पाण्यातील काही क्षार (रोमन जल प्रणाली त्यांच्या खनिज साठ्यांसाठी प्रसिद्ध आहेत), क्रोमेट्स, फॉस्फेट्स, पॉलीअॅनिलिन, इतर वाहक पॉलिमर आणि सर्फॅक्टंट्ससारखे दिसणारे विशेषतः डिझाइन केलेले रसायने (म्हणजे आयनिक एंड ग्रुपसह लांब साखळी सेंद्रिय रेणू) यांचा समावेश होतो.

अ‍ॅनोडायझेशन: अ‍ॅल्युमिनियम मिश्रधातूंवर अनेकदा पृष्ठभागावर उपचार केले जातात. बाथमधील इलेक्ट्रोकेमिकल परिस्थिती काळजीपूर्वक समायोजित केली जाते, जेणेकरून धातूच्या ऑक्साईड फिल्ममध्ये अनेक नॅनोमीटर रुंदीचे एकसारखे छिद्र दिसतील. या छिद्रांमुळे ऑक्साईड निष्क्रिय परिस्थितीपेक्षा जास्त जाड होऊ शकते. उपचाराच्या शेवटी, छिद्रांना सील करण्याची परवानगी दिली जाते, ज्यामुळे पृष्ठभागाचा थर नेहमीपेक्षा कठीण बनतो. जर हे कोटिंग स्क्रॅच केले गेले तर सामान्य निष्क्रियता प्रक्रिया खराब झालेल्या भागाचे संरक्षण करण्यासाठी काम करतात. अ‍ॅनोडायझिंग हवामान आणि गंज यांना खूप लवचिक आहे, म्हणून ते सामान्यतः इमारतीच्या दर्शनी भागांसाठी आणि इतर भागांसाठी वापरले जाते, जिथे पृष्ठभाग घटकांच्या नियमित संपर्कात येईल. लवचिक असताना, ते वारंवार स्वच्छ केले पाहिजे. साफसफाई न केल्यास, पॅनेलच्या काठावर डाग पडणे नैसर्गिकरित्या होईल.

बायोफिल्म कोटिंग्ज: अत्यंत संक्षारक वातावरणात धातूंच्या पृष्ठभागावर विशिष्ट प्रजातींच्या बॅक्टेरियाच्या फिल्म्स लावून संरक्षणाचा एक नवीन प्रकार विकसित करण्यात आला आहे. ही प्रक्रिया गंज प्रतिकारशक्ती लक्षणीयरीत्या वाढवते. पर्यायीरित्या, सल्फेट-कमी करणाऱ्या बॅक्टेरियांपासून होणारे सौम्य स्टीलचे गंज रोखण्यासाठी अँटीमायक्रोबियल उत्पादक बायोफिल्म्सचा वापर केला जाऊ शकतो.

कॅथोडिक संरक्षण: कॅथोडिक संरक्षण (CP) हे धातूच्या पृष्ठभागाच्या गंज नियंत्रित करण्यासाठी वापरले जाणारे तंत्र आहे, जे त्याला इलेक्ट्रोकेमिकल सेलचे कॅथोड बनवते. CP लागू करण्याची सर्वात सोपी पद्धत म्हणजे संरक्षित करण्यासाठी धातूला दुसऱ्या सहजपणे गंजणाऱ्या "बलिदान धातू" च्या तुकड्याने जोडणे, जे इलेक्ट्रोकेमिकल सेलचे एनोड म्हणून काम करते. नंतर बलिदान धातू संरक्षित धातूऐवजी गंजतो. ज्या संरचनांमध्ये निष्क्रिय गॅल्व्हॅनिक CP पुरेसे नसते, उदाहरणार्थ लांब पाइपलाइनमध्ये, विद्युत प्रवाह प्रदान करण्यासाठी कधीकधी बाह्य DC विद्युत उर्जा स्त्रोत वापरला जातो. विविध वातावरणात विस्तृत श्रेणीच्या धातूच्या संरचनांचे संरक्षण करण्यासाठी कॅथोडिक संरक्षण प्रणाली वापरल्या जातात. सामान्यत: स्टील, पाणी किंवा इंधन पाइपलाइन आणि स्टोरेज टाक्या, जसे की होम वॉटर हीटर्स, स्टील पियर पाइल्स, जहाज आणि बोट हल, ऑफशोअर ऑइल प्लॅटफॉर्म आणि ऑनशोअर ऑइल विहिरी केसिंग्ज आणि काँक्रीट इमारती आणि संरचनांमध्ये धातूच्या मजबुतीकरण बार. आणखी एक सामान्य अनुप्रयोग गॅल्वनाइज्ड स्टीलमध्ये आहे, ज्यामध्ये स्टीलच्या भागांवर जस्तचा बलिदान लेप त्यांना गंजण्यापासून वाचवतो. कॅथोडिक संरक्षण, काही प्रकरणांमध्ये, ताण गंज क्रॅकिंग रोखू शकते.

बलिदानात्मक अ‍ॅनोड संरक्षण: प्रभावी कॅथोडिक संरक्षणासाठी, धातूच्या पृष्ठभागावर एकसमान क्षमता येईपर्यंत स्टीलच्या पृष्ठभागाचे संभाव्य ध्रुवीकरण अधिक नकारात्मक केले जाते. एकसमान क्षमता असल्यास, गंज अभिक्रियेसाठी प्रेरक शक्ती थांबवली जाते. गॅल्व्हॅनिक कॅथोडिक संरक्षण प्रणालींसाठी, अ‍ॅनोड मटेरियल स्टीलच्या प्रभावाखाली गंजते आणि शेवटी ते बदलावे लागते. ध्रुवीकरण अ‍ॅनोडपासून कॅथोडकडे जाणाऱ्या विद्युत प्रवाहामुळे होते, जे अ‍ॅनोड आणि कॅथोडमधील विद्युतरासायनिक संभाव्यतेतील फरकामुळे चालते.

अ‍ॅनोडिक संरक्षण: अ‍ॅनोडिक संरक्षण संरक्षित करायच्या संरचनेवर अ‍ॅनोडिक प्रवाह प्रभावित करते (कॅथोडिक संरक्षणाच्या विरुद्ध). हे निष्क्रियता (उदा. स्टेनलेस स्टील) आणि विस्तृत क्षमतेवर योग्यरित्या लहान निष्क्रिय प्रवाह प्रदर्शित करणाऱ्या धातूंसाठी योग्य आहे. ते आक्रमक वातावरणात वापरले जाते, उदा. सल्फ्यूरिक आम्लाचे द्रावण.

पाइपलाइन नियमितपणे कॅथोडिक संरक्षणासह पूरक कोटिंगद्वारे संरक्षित केल्या जातात. पाइपलाइनसाठी सिस्टममध्ये डीसी पॉवर सोर्स असेल, जो बहुतेकदा एसी पॉवर रेक्टिफायर आणि एनोड किंवा जमिनीत गाडलेल्या एनोड्सचा अॅरे (अ‍ॅनोड ग्राउंड बेड) असतो. डीसी पॉवर सोर्समध्ये सामान्यतः १० ते ५० अँपिअर आणि ५० व्होल्ट्सचा डीसी आउटपुट असेल, परंतु हे पाइपलाइनच्या आकारासारख्या अनेक घटकांवर अवलंबून असते. पॉझिटिव्ह डीसी आउटपुट टर्मिनल केबल्सद्वारे एनोड अॅरेशी जोडले जाईल, तर दुसरी केबल रेक्टिफायरच्या नकारात्मक टर्मिनलला पाइपलाइनशी जोडेल, शक्यतो जंक्शन बॉक्सद्वारे मोजमाप घेता येईल. अ‍ॅनोड्स उभ्या छिद्रात बसवता येतात आणि कंडक्टिव्ह कोकने (अ‍ॅनोड्सची कार्यक्षमता आणि आयुष्य सुधारणारी सामग्री) बॅकफिल करता येतात किंवा तयार खंदकात ठेवता येतात, ज्याभोवती कंडक्टिव्ह कोक आणि बॅकफिल असतात. ग्राउंडेड प्रकार आणि आकाराची निवड अनुप्रयोग, स्थान आणि माती प्रतिरोधकता यावर अवलंबून असते. इलेक्ट्रोकेमिकल क्षमतेचे मोजमाप यासह विविध चाचण्या केल्यानंतर डीसी स्त्रोताचे आउटपुट नंतर इष्टतम पातळीवर समायोजित केले जाईल. गॅल्व्हॅनिक अ‍ॅनोड्स वापरून पाइपलाइनचे संरक्षण करणे कधीकधी आर्थिकदृष्ट्या अधिक व्यवहार्य असते. मर्यादित लांबीच्या लहान व्यासाच्या पाइपलाइनवर हे बहुतेकदा घडते.

गॅल्वनायझिंग: गॅल्वनायझिंग म्हणजे सामान्यतः हॉट-डिप गॅल्वनायझिंग, जे स्टीलला धातूच्या जस्तच्या थराने लेपित करण्याचा एक मार्ग आहे. गॅल्वनायझिंग कोटिंग्ज बहुतेक वातावरणात टिकाऊ असतात कारण ते कोटिंगच्या अडथळा गुणधर्मांना कॅथोडिक संरक्षणाच्या काही फायद्यांसह एकत्र करतात. जर झिंक कोटिंग स्क्रॅच केले गेले किंवा अन्यथा स्थानिकरित्या खराब झाले आणि स्टील उघड झाले, तर झिंक कोटिंगच्या सभोवतालचे क्षेत्र उघड्या स्टीलसह गॅल्वनिक सेल तयार करतात आणि ते गंजण्यापासून संरक्षण करतात. हे स्थानिक कॅथोडिक संरक्षणाचे एक प्रकार आहे. एक बलिदानात्मक एनोड म्हणून कार्य करते.

कॅथोडिक संरक्षणाच्या इलेक्ट्रोकेमिकल तत्त्वाचा वापर करताना, गॅल्वनायझिंग प्रत्यक्षात कॅथोडिक संरक्षण नाही. कॅथोडिक संरक्षणासाठी संरक्षित करण्यासाठी एनोड धातूच्या पृष्ठभागापासून वेगळे असणे आवश्यक आहे, इलेक्ट्रोलाइटद्वारे आयनिक कनेक्शन आणि कनेक्टिंग केबलद्वारे इलेक्ट्रॉन कनेक्शनसह. याचा अर्थ असा की इलेक्ट्रोलाइटमधील संरक्षित संरचनेचा कोणताही भाग संरक्षित केला जाऊ शकतो, तर गॅल्वनायझिंगच्या बाबतीत, फक्त जस्तच्या अगदी जवळचे क्षेत्र संरक्षित केले जातात. म्हणून, बेअर स्टीलचा मोठा क्षेत्र फक्त कडाभोवती संरक्षित केला जाईल.

गंजाचा दर: गंज मोजण्यासाठी एक सोपी चाचणी म्हणजे वजन कमी करण्याची पद्धत. या पद्धतीमध्ये धातू किंवा मिश्रधातूचा स्वच्छ वजनाचा तुकडा विशिष्ट वेळेसाठी गंजणाऱ्या वातावरणात उघड करणे समाविष्ट आहे, त्यानंतर गंज उत्पादने काढून टाकण्यासाठी साफसफाई करणे आणि वजन कमी होणे निश्चित करण्यासाठी तुकड्याचे वजन करणे समाविष्ट आहे. गंजाचा दर R = KW/(den A t) म्हणून मोजला जातो. जिथे K हा स्थिरांक असतो, W हा t वेळेत धातूचे वजन कमी होणे असतो, A हा उघड झालेल्या धातूचा पृष्ठभाग क्षेत्रफळ असतो आणि den म्हणजे धातूची घनता (g/cm³ मध्ये) असते.

धातू नसलेल्या वस्तूंमध्ये होणारा गंज: बहुतेक सिरेमिक पदार्थ गंजण्यापासून जवळजवळ पूर्णपणे मुक्त असतात. त्यांना एकत्र ठेवणारे मजबूत रासायनिक बंध संरचनेत फारच कमी मुक्त रासायनिक ऊर्जा सोडतात. त्यांना आधीच गंजलेले मानले जाऊ शकते. जेव्हा गंज होतो तेव्हा ते जवळजवळ नेहमीच इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रियेऐवजी पदार्थाचे साधे विघटन किंवा रासायनिक अभिक्रिया असते. सिरेमिकमध्ये गंज संरक्षणाचे एक सामान्य उदाहरण म्हणजे सोडा-चुना काचेमध्ये पाण्यात त्याची विद्राव्यता कमी करण्यासाठी चुना जोडला जातो. जरी ते शुद्ध सोडियम सिलिकेटइतके विद्राव्य नसले तरी, सामान्य काच ओलाव्याच्या संपर्कात आल्यावर उप-सूक्ष्म दोष निर्माण करते. त्याच्या ठिसूळपणामुळे, अशा दोषांमुळे खोलीच्या तापमानात पहिल्या काही तासांत काचेच्या वस्तूची ताकद नाटकीयरित्या कमी होते.

काचेचे गंज: काचेचा रोग म्हणजे जलीय द्रावणात सिलिकेट काचेचे गंज. हे दोन यंत्रणांद्वारे नियंत्रित केले जाते, प्रसार नियंत्रित लीचिंग (आयन एक्सचेंज) आणि काचेच्या नेटवर्कचे हायड्रोलाइटिक विघटन.

पॉलिमरचे गंजणे: पॉलिमरच्या क्षरणात अनेक जटिल आणि अनेकदा कमी समजलेल्या भौतिक-रासायनिक प्रक्रियांचा समावेश असतो. या चर्चा केलेल्या इतर प्रक्रियांपेक्षा खूपच वेगळ्या आहेत, म्हणून "गंजणे" हा शब्द त्यांना फक्त शब्दाच्या सैल अर्थाने वापरला जातो. त्यांच्या मोठ्या आण्विक वजनामुळे, दिलेल्या पॉलिमरच्या वस्तुमानाचे दुसऱ्या पदार्थात मिश्रण करून खूप कमी एन्ट्रॉपी मिळवता येते, ज्यामुळे ते विरघळणे सामान्यतः कठीण होते. काही पॉलिमर अनुप्रयोगांमध्ये विरघळणे ही एक समस्या असली तरी, त्याविरुद्ध डिझाइन करणे तुलनेने सोपे आहे. एक अधिक सामान्य आणि संबंधित समस्या म्हणजे सूज, जिथे लहान रेणू संरचनेत घुसतात, ज्यामुळे ताकद आणि कडकपणा कमी होतो आणि आकारमान बदल होतो. याउलट, अनेक पॉलिमर (विशेषतः लवचिक व्हाइनिल) जाणूनबुजून प्लास्टिसायझर्सने फुगवले जातात, जे संरचनेतून बाहेर काढले जाऊ शकतात, ज्यामुळे ठिसूळपणा किंवा इतर अवांछित बदल होतात. तथापि, क्षरणाचा सर्वात सामान्य प्रकार म्हणजे पॉलिमर साखळीची लांबी कमी होणे. डीएनएवरील त्यांच्या प्रभावामुळे पॉलिमर साखळ्या तोडणाऱ्या यंत्रणा जीवशास्त्रज्ञांना परिचित आहेत: आयनीकरण विकिरण (सर्वात सामान्यतः अल्ट्राव्हायोलेट प्रकाश), मुक्त रॅडिकल्स आणि ऑक्सिजन, ओझोन आणि क्लोरीन सारखे ऑक्सिडायझर्स. उदाहरणार्थ, ओझोन क्रॅकिंग ही नैसर्गिक रबरावर परिणाम करणारी एक सुप्रसिद्ध समस्या आहे. अ‍ॅडिटिव्ह्ज या प्रक्रिया खूप प्रभावीपणे मंद करू शकतात आणि ते यूव्ही-शोषक रंगद्रव्याइतके सोपे असू शकतात (म्हणजेच, टायटॅनियम डायऑक्साइड किंवा कार्बन ब्लॅक). प्लास्टिक शॉपिंग बॅगमध्ये बहुतेकदा हे अ‍ॅडिटिव्ह्ज नसतात त्यामुळे ते कचरा म्हणून अधिक सहजपणे विघटित होतात.