Korozija metala nastaje zbog degradacije metalnih materijala uzrokovane okolišem. Izravna posljedica korozije metala je skraćivanje vijeka trajanja inženjerskih materijala, a korozija metala može dovesti do degradacije svojstava materijala; korozija metala prijeti sigurnosti okoliša, a istjecanje produkata korozije metala ili kemikalija izazvanih korozijom može ozbiljno zagaditi vodne resurse, atmosferu i okoliš tla te čak dovesti do katastrofalnih nesreća. U farmaceutskoj industriji, crvena hrđa (Slika 1), najznačajniji izravni proizvod korozije metala, može dovesti izravno do oštećenja komponenti, kao što su cijevi koje cure, crvena strana tijela koja se lijepe za dijafragme i začepljenja na elementima filtera zbog adsorpcije crvena hrđa.
Oksidacija je jedna od najtemeljnijih kemijskih reakcija u prirodi, a hrđanje nehrđajućeg čelika po svojoj je prirodi reakcija oksidacije. U prirodi se reakcije oksidacije odvijaju u gotovo svim metalima, s izuzetkom vrlo malog broja plemenitih metala. Sve dok metalni dijelovi imaju reducirajuće metalne monomere koji su osjetljivi na oksidaciju i izloženi su oksidirajućoj okolini koja sadrži kisik, hrđa će sigurno biti prisutna nakon određenog vremena.
1. Klasifikacija crvene hrđe
Crvena hrđa zapravo je mješavina različitih željeznih oksida, opreme ili sustava od nehrđajućeg čelika prisutnih u visokotemperaturnim procesnim sustavima fluida, površina slobodnog željeza prvo će reagirati s hidroksidnim ionima u vodi, cijeli reakcijski proces je složeniji i može eventualno stvoriti mješavinu željeznog oksida, željeznog oksida, željeznog hidroksida i željeznog tetroksida, specifični sastav specifične težine različitog će odrediti boju crvene hrđe Specifična komponenta specifične težine će odrediti boju crvene hrđe.
Kvaliteta 1 - Lako se briše, male čestice nataložene lako se uklanjaju s površine i ne mijenjaju značajno sastav i hrapavost površine nehrđajućeg čelika. Taloženi sloj obično izgleda svijetložuto, narančasto ili narančasto-crveno.
Stupanj 2- djelomično izbrisiv - nastaje izravnom oksidacijom na površinama koje nisu pasivirane ili gdje pasivacijski sloj nije ujednačen i gust. U ovom trenutku može doći do značajnog povećanja hrapavosti površine nehrđajućeg čelika. Boja pokazuje različite narančaste, crvene, smeđe, plavo-ljubičaste, sivo-crne itd.
Stupanj 3- Gotovo neizbrisiv crni proizvod oksidacije. Boja će postupno poprimiti zlatnu, plavu boju do guste crne boje. Površinski oksidni sloj je relativno stabilan i migracija čestica je smanjena, ali i dalje postoji rizik od migracije i kontaminacije (sustavi čiste pare!)
2. Mjere za suzbijanje crvene hrđe
Fenomen crvene hrđe koji se javlja u farmaceutskim sustavima za vodu nastaje nakupljanjem malih čestica materijala bogatog željezom na unutarnjim stijenkama sustava i proizvod je oksidativne korozije nehrđajućeg čelika. Tradicionalni austenitni nehrđajući čelici nisu otporni na naponsku koroziju, napad klorida i osobito sulfidno pucanje, što ograničava njihovu primjenu u mnogim okruženjima. Kako bi se riješio ovaj problem, hitno je potrebno pronaći materijale koji su otporni na koroziju.
Tantal se uglavnom nalazi u tantalitu i simbiotski je s niobijem. Tantal je srednje tvrd, duktilan i može se izvlačiti u tanke folije u obliku filamenata. Njegov koeficijent toplinskog širenja je vrlo nizak. Tantal ima izvrsna kemijska svojstva i izuzetno je otporan na koroziju, ne reagira s klorovodičnom kiselinom, koncentriranom dušičnom kiselinom ili akva regiom, ni u hladnim ni u toplim uvjetima. Može se koristiti za izradu posuda za isparavanje, itd. Također se može koristiti kao elektrode za elektroničke cijevi, ispravljače i elektrolitske kondenzatore. Također se koristi u medicini za izradu tankih listova ili niti za popravak oštećenog tkiva. Iako je tantal vrlo otporan na koroziju, njegova otpornost na koroziju rezultat je stvaranja stabilnog zaštitnog filma tantalovog pentoksida (Ta2O5) na njegovoj površini. Naširoko se koristi kao materijal otporan na toplinu u zrakoplovima, raketama i drugim industrijskim primjenama gdje su potrebne komponente visoke čvrstoće. Osim toga, metalni tantal ima dobra fizikalna i mehanička svojstva i dobru biokompatibilnost, što ga čini još jednim novim biomaterijalom nakon titana, i naširoko se koristi u područjima povezanim s medicinom kao što su postavljanje oralnih implantata, liječenje nekroze glave bedrene kosti, postavljanje stenta u koronarnu arteriju, umjetni acetabular postavljanje proteza i izrada kirurškog konca.
Tantal je industrijski priznat materijal koji je otporan na koroziju, abraziju i visoke temperature i može se koristiti u različitim korozivnim okruženjima. Tantal se stoga može koristiti za sprječavanje korozije obradaka tijekom vremena.
Kako je metalni tantal rijedak i skup u zemlji, uglavnom se koristi u visokosofisticiranim industrijama kao što su zrakoplovna industrija, elektronički instrumenti i biomedicina, te je nerealno koristiti čisti metalni tantal kao sirovinu za industrijsku opremu.
Površinska legura pripremljena tehnologijom naparivanja tantala koju je razvio Yusheng Metals ima fizikalna svojstva metala tantala, koji može učinkovito poboljšati mehanička svojstva supstrata, s izvrsnim sposobnostima deformacije i savijanja i neusporedivom otpornošću na koroziju, visoku temperaturu i visoki tlak , što ga čini najboljim izborom za teške radne uvjete. Yusheng Metals upotrijebio je ovu tehnologiju za uspješno premazivanje tantala za širok raspon industrijskih proizvoda u raznim industrijama, pružajući našim klijentima usluge visokog učinka i niske cijene.
Kako bi se smanjio rizik od crvene hrđe u sustavima farmaceutskih tekućina, tvrtke moraju usvojiti koncept upravljanja "kvaliteta prema dizajnu" i kontrolirati dizajn od samog izvora. Osim optimizacije proizvodnog procesa, izbor materijala za opremu je od posebne važnosti.
Pojava tehnologije površinske legure tantala pružila je naprednu ideju za rješavanje fenomena crvene hrđe u farmaceutskoj industriji. Prekrivanje običnih izradaka od nehrđajućeg čelika tantalom daje izratcima otpornost na koroziju kao proizvodi od čistog tantala, koristeći vrhunsku otpornost na koroziju metalnog tantala za zaštitu industrijske opreme, smanjenje proizvodnje crvene hrđe, pročišćavanje industrijskih sustava, uštedu troškova i korist tvrtki.
