Korozija kovin je posledica razgradnje kovinskih materialov, ki jo povzroča okolje. Neposredna posledica korozije kovin je skrajšanje življenjske dobe inženirskih materialov, korozija kovin pa lahko povzroči poslabšanje lastnosti materiala; korozija kovin ogroža okoljsko varnost, uhajanje produktov korozije kovin ali kemikalij, ki jih sproži korozija, pa lahko resno onesnaži vodne vire, ozračje in okolje tal ter lahko povzroči celo katastrofalne nesreče. V farmacevtski industriji lahko rdeča rja (slika 1), najpomembnejši neposredni produkt korozije kovine, neposredno povzroči poškodbe komponent, kot so cevi, ki puščajo, rdeči tujki, ki se oprijemajo diafragm, in blokade na filtrskih elementih zaradi adsorpcije rdeča rja.
Oksidacija je ena najbolj temeljnih kemičnih reakcij v naravi in rjavenje nerjavnega jekla je po svoji naravi oksidacijska reakcija. V naravi se oksidacijske reakcije pojavljajo v skoraj vseh kovinah, z izjemo zelo redkih plemenitih kovin. Dokler imajo kovinski deli redukcijske kovinske monomere, ki so dovzetni za oksidacijo in so izpostavljeni oksidacijskemu okolju, ki vsebuje kisik, je po določenem času prisotna rja.
1. Razvrščanje rdeče rje
Rdeča rja je pravzaprav mešanica različnih železovih oksidov, opreme ali sistemov iz nerjavečega jekla, ki so prisotni v visokotemperaturnih procesnih sistemih s tekočino, površina prostega železa bo najprej reagirala s hidroksidnimi ioni v vodi, celoten reakcijski proces je bolj zapleten in lahko sčasoma ustvari mešanico železovega oksida, železovega oksida, železovega hidroksida in železovega tetroksida, specifična sestava specifične teže različnih bo določila barvo rdeče rje. Specifična komponenta specifične teže bo določila barvo rdeče rje.
Stopnja 1 - Enostavno brisanje, majhni naneseni delci se zlahka odstranijo s površine in ne spremenijo bistveno sestave in hrapavosti površine iz nerjavečega jekla. Nanešena plast je običajno svetlo rumena, oranžna ali oranžno rdeča.
Razred 2- delno izbrisljiv - nastane z neposredno oksidacijo na površinah, ki niso pasivirane ali kjer pasivna plast ni enakomerna in gosta. Na tej točki se lahko površinska hrapavost nerjavnega jekla znatno poveča. Barva prikazuje različne oranžne, rdeče, rjave, modro-vijolične, sivo-črne itd.
Stopnja 3- Skoraj neizbrisen črn produkt oksidacije. Barva bo postopoma prevzela zlato, modro barvo do gosto črne barve. Površinska oksidna plast je relativno stabilna in migracija delcev je zmanjšana, vendar še vedno obstaja nevarnost migracije in kontaminacije (sistemi čiste pare!)
2. Ukrepi za boj proti rdeči rji
Pojav rdeče rje, ki se pojavi v farmacevtskih vodnih sistemih, nastane zaradi kopičenja majhnih delcev materiala, bogatega z železom, na notranjih stenah sistema in je produkt oksidativne korozije nerjavnega jekla. Tradicionalna avstenitna nerjavna jekla niso odporna na napetostno korozijo, kloridne napade in zlasti sulfidne razpoke, kar omejuje njihovo uporabo v številnih okoljih. Za rešitev tega problema je nujno treba najti materiale, ki so odporni proti koroziji.
Tantal najdemo predvsem v tantalitu in je simbiozen z niobijem. Tantal je srednje trd, duktilen in ga je mogoče vlečeti v tanke folije v obliki filamentov. Njegov koeficient toplotnega raztezanja je zelo nizek. Tantal ima odlične kemične lastnosti in je izjemno odporen proti koroziji, saj ne reagira s klorovodikovo kislino, koncentrirano dušikovo kislino ali aqua regia, tako v hladnih kot vročih pogojih. Lahko se uporablja za izdelavo izparilnih posod itd. Lahko se uporablja tudi kot elektrode za elektronske cevi, usmernike in elektrolitske kondenzatorje. Uporablja se tudi v medicini za izdelavo tankih listov ali niti za popravilo poškodovanega tkiva. Čeprav je tantal zelo odporen proti koroziji, je njegova odpornost proti koroziji posledica proizvodnje stabilnega zaščitnega filma tantalovega pentoksida (Ta2O5) na njegovi površini. Široko se uporablja kot toplotno odporen material v letalih, raketah in drugih industrijskih aplikacijah, kjer so potrebne komponente visoke trdnosti. Poleg tega ima kovina tantal dobre fizikalne in mehanske lastnosti ter dobro biokompatibilnost, zaradi česar je za titanom še en nov biomaterial in se pogosto uporablja na področjih, povezanih z medicino, kot je namestitev oralnih vsadkov, zdravljenje nekroze glavice stegnenice, namestitev stenta koronarne arterije, umetni acetabular namestitev protez in izdelava kirurških šivov.
Tantal je industrijsko priznan material, ki je odporen proti koroziji, obrabi in visokim temperaturam ter se lahko uporablja v različnih jedkih okoljih. Tantal se torej lahko uporablja za preprečevanje korozije obdelovancev skozi čas.
Ker je kovina tantal v zemlji redka in draga, se večinoma uporablja v visoko sofisticiranih industrijah, kot so vesoljska industrija, elektronski instrumenti in biomedicina, zato je nerealno uporabljati čisto kovino tantal kot surovino za industrijsko opremo.
Površinska zlitina, pripravljena s tehnologijo naparjevanja tantala, ki jo je razvil Yusheng Metals, ima fizikalne lastnosti kovine tantala, ki lahko učinkovito izboljša mehanske lastnosti substrata, z odlično sposobnostjo deformacije in upogibanja ter neprimerljivo odpornostjo proti koroziji, visoki temperaturi in visokemu tlaku. , zaradi česar je najboljša izbira za težke delovne pogoje. Yusheng Metals je to tehnologijo uporabil za uspešno prevleko tantala za široko paleto industrijskih izdelkov v različnih panogah, s čimer je našim strankam zagotovil visoko zmogljive in nizkocenovne kakovostne storitve.
Da bi zmanjšali tveganje rdeče rje v farmacevtskih tekočinskih sistemih, morajo podjetja sprejeti koncept upravljanja "kakovost po zasnovi" in nadzirati zasnovo od vira. Poleg optimizacije proizvodnega procesa je še posebej pomembna izbira materialov za opremo.
Pojav tehnologije površinske zlitine tantala je zagotovil napredno idejo za rešitev pojava rdeče rje v farmacevtski industriji. Tantalova prevleka običajnih obdelovancev iz nerjavečega jekla daje obdelovancem korozijsko odpornost izdelkov iz čistega tantala, z uporabo vrhunske korozijske odpornosti tantalove kovine za zaščito industrijske opreme, zmanjšanje proizvodnje rdeče rje, čiščenje industrijskih sistemov, prihranek stroškov in koristi podjetjem.
