تاريخ الجلفنة وعملية الغمس الساخن

أصبح لويجي جالفاني، وهو إيطالي عاش بين عامي 1737 و1798، أستاذًا لعلم التشريح في جامعة بولونيا في عام 1775. وأثناء بحثه، أثناء إجراء تجارب على الجهاز العصبي والعضلي للضفدع، رأى أن الضفدع يتحرك عندما يلمس إزميل معدني ضفدعًا هامدًا. وفي تلك اللحظة، اكتشف العلاقة الكهروكيميائية التي يخلقها المعدن مع الكائنات الحية. وركز على هذه الفكرة. قام بتجميع ونشر بحثه حول هذا الموضوع عام 1791. وقد أثار هذا البحث جدلاً كبيراً في العالم العلمي. طرح فولتا رأيًا ضد هذه النتيجة. كان يعتقد أن سبب ذلك هو قوس معدني. ونتيجة لهذه المناقشات، بدأ التحقيق في جدوى العلاج الكهربائي عن طريق إعطاء تيار مباشر للكائنات الحية.

كان أليساندرو فولتا (1745-1827) معجبًا جدًا بأفكار جالفاني وأعماله. لقد طور فكرة أن المعادن المختلفة يمكن أن يكون لها علاقات كهربائية ويمكن إنتاج الطاقة من هذه العلاقة. لقد عمل بشكل مكثف في هذا الاتجاه. ونتيجة لدراساته اكتشف الطاقة الناتجة عن العلاقة الكهربائية بين النحاس والزنك وواصل عمله لتحويلها إلى طاقة مخزنة (بطارية). وفي عام 1799، تم قبول بطاريات فولتا ذات الأساس الجلفاني من قبل المعهد الملكي.

بناءً على تجارب فولتا، بدأ همفري ديفي (1778-1829) العمل على تفاعلات ونتائج معادن مختلفة ذات خصائص كيميائية مختلفة. ركز فولتا بشكل أساسي على الطاقة الخارجة من ملامسة المعادن المختلفة. ومع ذلك، فإن الجمع بين معدنين مختلفين أدى إلى حدوث تفاعل كيميائي. وتسبب رد الفعل هذا في حدوث نوع من الطلاء الكهربائي. ونتيجة للتجارب، أنتج ديفي البوتاسيوم باستخدام بطاريات جلفانية من الكاثود البلاتيني. قاده هذا إلى فكرة إمكانية طلاء معدن بآخر.

لاحظ مايكل فاراداي، وهو كيميائي بريطاني آخر عمل مع همفري ديفي، في تجاربه عام 1813 أن التيار المباشر الناتج عن تفاعلات المعادن السائبة يتبع مسار التحليل الكهربائي الكيميائي ووضع الأساس العلمي لذلك. يُعرف هذا القانون باسم قانون فاراداي للتحليل الكهربائي. ولا يزال يتم إجراء التآكل وفقدان الكثافة للمعادن المختلفة (ASTM G102) في ضوء هذه المعلومات.

تم إجراء أول تجربة رسمية لطلاء الزنك عن طريق غمر الحديد في فرن الزنك المنصهر بواسطة الكيميائي الفرنسي بي جي مالوين في عام 1742 وتم تقديمها إلى الأكاديمية الملكية الفرنسية.

في عام 1836، حصل كيميائي فرنسي آخر، ستانيلاوس ترانكويل موديست سوريل، على براءة اختراع لطرق طلاء الحديد من خلال الزنك، والتنظيف بحمض الكبريتيك بنسبة 9٪، وإعداد السطح بكلوريد الأمونيوم. وبعد عام، في عام 1837، وافق معهد براءات الاختراع البريطاني على هذه الطريقة. في عام 1850، قامت صناعة الجلفنة البريطانية بجلفنة 10000 طن سنويًا.

مجالات استخدام المعادن المجلفنة

عندما تم تقديم الجلفنة لأول مرة، تم استخدامها لحماية الهياكل الفولاذية الكبيرة من التآكل. بدأ استخدام الفولاذ المصنوع خصيصًا في الأماكن التي يصعب الوصول إليها في خطوط نقل الطاقة مع ميزة الطلاء المسبق وعمر الخدمة الطويل مقابل ميزة الصدأ السهلة للفولاذ. بمرور الوقت، ومع تزايد استخدام الفولاذ في العالم بفضل التقدم التكنولوجي وسهولة تصنيع الفولاذ، زادت أيضًا عملية الجلفنة بالتوازي.

أدت الزيادة في إنتاج الصلب قبل سنوات الحرب الساخنة إلى تطوير صناعة الدفاع. وتزايدت القدرة المتزايدة باستمرار فيما يتعلق بمختلف القطاعات. أدركت الولايات المتحدة والعديد من الدول الأوروبية المتقدمة الثورة الصناعية في المقام الأول باستخدام الفولاذ.

اليوم، هناك أمثلة رائعة للهياكل الفولاذية من تلك السنوات في أوروبا. وبطبيعة الحال، تقريبا كل هذه الفولاذ المجلفن.

منذ ما يقرب من 150 عامًا، تم جلفنة جميع أنواع الفولاذ التي تكون تركيبتها مناسبة للجلفنة بشكل متزايد. اليوم، أصبحت الجلفنة لا غنى عنها للعديد من القطاعات.