La corrosione dei metalli è dovuta al degrado dei materiali metallici causato dall'ambiente. La conseguenza diretta della corrosione del metallo è l'accorciamento della vita utile dei materiali tecnici e la corrosione del metallo può portare al degrado delle proprietà del materiale; la corrosione dei metalli minaccia la sicurezza ambientale e la fuoriuscita di prodotti di corrosione dei metalli o sostanze chimiche innescate dalla corrosione può inquinare gravemente le risorse idriche, l'atmosfera e l'ambiente del suolo e può persino portare a incidenti catastrofici. Nell'industria farmaceutica, la ruggine rossa (Figura 1), il prodotto diretto più significativo della corrosione dei metalli, può portare direttamente a danni ai componenti, come tubi che perdono, corpi estranei rossi che aderiscono ai diaframmi e intasamenti sugli elementi filtranti dovuti all'assorbimento di ruggine rossa.
L'ossidazione è una delle reazioni chimiche fondamentali in natura e la ruggine dell'acciaio inossidabile è per sua stessa natura una reazione di ossidazione. In natura le reazioni di ossidazione si verificano in quasi tutti i metalli, ad eccezione di pochissimi metalli preziosi. Finché le parti metalliche hanno monomeri metallici riducenti che sono suscettibili all'ossidazione e sono esposte a un ambiente ossidante contenente ossigeno, la ruggine è destinata a essere presente dopo un certo periodo di tempo.
1. Classificazione della ruggine rossa
La ruggine rossa è in realtà una miscela di diversi ossidi di ferro, apparecchiature o sistemi in acciaio inossidabile presenti nei sistemi di processo a fluido ad alta temperatura, la superficie del ferro libero reagirà prima con gli ioni idrossido nell'acqua, l'intero processo di reazione è più complesso e può eventualmente generare una miscela di ossido ferroso, ossido ferrico, idrossido ferroso e tetrossido ferrico, la composizione specifica del peso specifico dei diversi determinerà il colore della ruggine rossa Il peso specifico del componente specifico determinerà il colore della ruggine rossa.
Grado 1 - Facile da rimuovere, le piccole particelle depositate vengono facilmente rimosse dalla superficie e non alterano in modo significativo la composizione e la rugosità della superficie in acciaio inossidabile. Lo strato depositato di solito appare giallo chiaro, arancione o rosso-arancio.
Grado 2- parzialmente cancellabile - è generato dall'ossidazione diretta su superfici non passivate o dove lo strato di passivazione non è uniforme e denso. A questo punto la rugosità superficiale dell'acciaio inossidabile può risultare notevolmente aumentata. Il colore mostra una varietà di arancione, rosso, marrone, blu-viola, grigio-nero ecc.
Grado 3- Un prodotto di ossidazione nera quasi indelebile. Il colore assumerà gradualmente un colore dorato, blu fino a un colore nero denso. Lo strato di ossido superficiale è relativamente stabile e la migrazione delle particelle è ridotta, ma sussiste ancora il rischio di migrazione e contaminazione (sistemi a vapore puro!)
2. Misure contro la ruggine rossa
Il fenomeno della ruggine rossa che si verifica negli impianti idrici farmaceutici è prodotto dall'accumulo di piccole particelle di materiale ricco di ferro sulle pareti interne dell'impianto ed è un prodotto della corrosione ossidativa dell'acciaio inossidabile. Gli acciai inossidabili austenitici tradizionali non sono resistenti alla tensocorrosione, all'attacco dei cloruri e soprattutto alla rottura dei solfuri, limitando la loro applicazione in molti ambienti. Per risolvere questo problema, è urgente trovare materiali resistenti alla corrosione.
Il tantalio si trova principalmente nella tantalite ed è simbiotico con il niobio. Il tantalio è moderatamente duro, duttile e può essere disegnato in lamine sottili sotto forma di filamenti. Il suo coefficiente di dilatazione termica è molto basso. Il tantalio ha eccellenti proprietà chimiche ed è estremamente resistente alla corrosione, non reagendo con acido cloridrico, acido nitrico concentrato o acqua regia, sia a freddo che a caldo. Può essere utilizzato per realizzare recipienti di evaporazione, ecc. Può anche essere utilizzato come elettrodi per tubi elettronici, raddrizzatori e condensatori elettrolitici. È anche usato in medicina per realizzare fogli sottili o fili per riparare i tessuti danneggiati. Sebbene il tantalio sia altamente resistente alla corrosione, la sua resistenza alla corrosione è dovuta alla produzione di una pellicola protettiva stabile di pentossido di tantalio (Ta2O5) sulla sua superficie. È ampiamente utilizzato come materiale resistente al calore in aerei, razzi e altre applicazioni industriali in cui sono richiesti componenti ad alta resistenza. Inoltre, il metallo al tantalio ha buone proprietà fisiche e meccaniche e una buona biocompatibilità, che lo rendono un altro nuovo biomateriale dopo il titanio ed è ampiamente utilizzato in campi correlati alla medicina come il posizionamento di impianti orali, il trattamento della necrosi della testa del femore, il posizionamento di stent dell'arteria coronaria, l'acetabolo artificiale posizionamento della protesi e produzione di suture chirurgiche.
Il tantalio è un materiale riconosciuto dal settore che è resistente alla corrosione, all'abrasione e alle alte temperature e può essere utilizzato in una varietà di ambienti corrosivi. Il tantalio può quindi essere utilizzato per prevenire la corrosione dei pezzi nel tempo.
Poiché il tantalio metallico è scarso e costoso sulla terra, viene utilizzato principalmente in industrie altamente sofisticate come l'aerospaziale, gli strumenti elettronici e la biomedicina, ed è irrealistico utilizzare il tantalio metallico puro come materia prima per le apparecchiature industriali.
La lega superficiale preparata dalla tecnologia di deposizione di vapore di tantalio sviluppata da Yusheng Metals ha le proprietà fisiche del metallo di tantalio, che può migliorare efficacemente le proprietà meccaniche del substrato, con eccellenti capacità di deformazione e flessione e resistenza senza pari alla corrosione, alta temperatura e alta pressione , rendendolo la scelta migliore per condizioni di lavoro difficili. Yusheng Metals ha utilizzato questa tecnologia per rivestire con successo il tantalio per un'ampia gamma di prodotti industriali in una varietà di settori, fornendo ai nostri clienti servizi di qualità ad alte prestazioni ea basso costo.
Per ridurre il rischio di ruggine rossa nei sistemi di fluidi farmaceutici, le aziende devono adottare il concetto di gestione "qualità per progettazione" e controllare la progettazione dalla fonte. Oltre all'ottimizzazione del processo produttivo, riveste particolare importanza la scelta dei materiali per le attrezzature.
L'emergere della tecnologia della lega superficiale al tantalio ha fornito un'idea avanzata per risolvere il fenomeno della ruggine rossa nell'industria farmaceutica. La placcatura al tantalio dei normali pezzi in acciaio inossidabile conferisce ai pezzi la resistenza alla corrosione dei prodotti al tantalio puro, utilizzando la superba resistenza alla corrosione del metallo al tantalio per proteggere le apparecchiature industriali, ridurre la produzione di ruggine rossa, purificare i sistemi industriali, risparmiare sui costi e avvantaggiare le aziende.
