Korozija metala nastaje zbog degradacije metalnih materijala uzrokovanih okolinom. Direktna posljedica korozije metala je skraćivanje vijeka trajanja inženjerskih materijala, a korozija metala može dovesti do degradacije svojstava materijala; korozija metala ugrožava sigurnost okoliša, a curenje proizvoda korozije metala ili kemikalija izazvano korozijom može ozbiljno zagaditi vodene resurse, atmosferu i okoliš tla, pa čak i dovesti do katastrofalnih nesreća. U farmaceutskoj industriji, crvena hrđa (slika 1), najznačajniji direktni produkt korozije metala, može dovesti do direktnog oštećenja komponenti, kao što su cijevi koje propuštaju, crvena strana tijela koja prianjaju na dijafragme i začepljenja na elementima filtera zbog adsorpcije crvena rđa.
Oksidacija je jedna od najosnovnijih kemijskih reakcija u prirodi, a hrđanje nehrđajućeg čelika je po svojoj prirodi reakcija oksidacije. U prirodi se reakcije oksidacije javljaju u gotovo svim metalima, s izuzetkom vrlo malo plemenitih metala. Sve dok metalni dijelovi imaju redukcijske metalne monomere koji su podložni oksidaciji i izloženi oksidirajućem okruženju koje sadrži kisik, rđa će biti prisutna nakon određenog vremenskog perioda.
1. Razvrstavanje crvene rđe
Crvena rđa je zapravo mješavina različitih željeznih oksida, opreme od nehrđajućeg čelika ili sistema prisutnih u sistemima za procesiranje fluida na visokim temperaturama, površina slobodnog željeza će prvo reagirati s hidroksidnim ionima u vodi, cijeli proces reakcije je složeniji i može na kraju stvoriti mješavinu željeznog oksida, željeznog oksida, željeznog hidroksida i željeznog tetroksida, specifična kompozicija specifične težine različitih će odrediti boju crvene rđe Specifična specifična težina komponente će odrediti boju crvene rđe.
Razred 1 - Lako se briše, sitne taložene čestice se lako uklanjaju sa površine i ne mijenjaju značajno sastav i hrapavost površine od nehrđajućeg čelika. Taloženi sloj obično izgleda svijetložut, narandžasto ili narandžasto-crven.
Stupanj 2- djelomično izbrisiv - nastaje direktnom oksidacijom na površinama koje nisu pasivizirane ili gdje pasivni sloj nije ujednačen i gust. U ovom trenutku može doći do značajnog povećanja hrapavosti površine nehrđajućeg čelika. Boja prikazuje razne narandžaste, crvene, smeđe, plavo-ljubičaste, sivo-crne itd.
Stepen 3- Gotovo neizbrisiv proizvod crne oksidacije. Boja će postepeno 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 (sistemi čiste pare!)
2. Mjere za suzbijanje crvene rđe
Fenomen crvene rđe koji se javlja u farmaceutskim sistemima vode nastaje akumulacijom malih čestica materijala bogatog gvožđem na unutrašnjim zidovima sistema i proizvod je oksidativne korozije nerđajućeg čelika. Tradicionalni austenitni nehrđajući čelici nisu otporni na koroziju pod naponom, napad klorida i posebno pucanje sulfida, što ograničava njihovu primjenu u mnogim okruženjima. Da bi se riješio ovaj problem, hitno je potrebno pronaći materijale koji su otporni na koroziju.
Tantal se uglavnom nalazi u tantalitu i u simbiozi je s niobijem. Tantal je umjereno tvrd, duktilan i može se uvući u tanke folije u obliku filamenata. Njegov koeficijent toplinske ekspanzije je vrlo nizak. Tantal ima odlična hemijska svojstva i izuzetno je otporan na koroziju, ne reaguje sa hlorovodoničnom kiselinom, koncentrovanom azotnom kiselinom ili carskom vodom, kako u hladnim tako i u toplim uslovima. Može se koristiti za izradu posuda za isparavanje itd. Može se koristiti i kao elektrode za elektronske cijevi, ispravljače i elektrolitičke kondenzatore. Također se koristi u medicini za izradu tankih listova ili niti za popravljanje oštećenog tkiva. Iako je tantal vrlo otporan na koroziju, njegova otpornost na koroziju nastaje zbog stvaranja stabilnog zaštitnog filma tantal pentoksida (Ta2O5) na njegovoj površini. Široko se koristi kao materijal otporan na toplinu u avionima, raketama i drugim industrijskim aplikacijama gdje su potrebne komponente visoke čvrstoće. Osim toga, metal tantal ima dobra fizička i mehanička svojstva i dobru biokompatibilnost, što ga čini još jednim novim biomaterijalom nakon titanijuma, i široko se koristi u medicinskim poljima kao što su postavljanje oralnih implantata, liječenje nekroze glave bedrene kosti, postavljanje stenta koronarne arterije, umjetni acetabularni postavljanje proteza i izrada hirurških šavova.
Tantal je industrijski priznat materijal koji je otporan na koroziju, abraziju i visoke temperature i može se koristiti u raznim korozivnim okruženjima. Tantal se stoga može koristiti za sprečavanje korozije radnih komada tokom vremena.
Kako je metal tantal rijedak i skup u zemlji, on se uglavnom koristi u visoko sofisticiranim industrijama kao što su zrakoplovstvo, elektronski instrumenti i biomedicina, a nerealno je koristiti čisti metal tantal kao sirovinu za industrijsku opremu.
Površinska legura pripremljena tehnologijom taloženja parom tantala koju je razvio Yusheng Metals ima fizička svojstva metala tantala, što može efikasno poboljšati mehanička svojstva podloge, sa odličnim mogućnostima deformacije i savijanja i neuporedivom otpornošću na koroziju, visoke temperature i visoki pritisak , što ga čini najboljim izborom za teške uslove rada. Yusheng Metals je koristio ovu tehnologiju za uspješno premazivanje tantala za širok spektar industrijskih proizvoda u raznim industrijama, pružajući našim klijentima usluge visokih performansi i niske cijene kvaliteta.
Da bi se smanjio rizik od crvene rđe u sistemima farmaceutskih fluida, kompanije treba da usvoje koncept upravljanja "kvalitet po dizajnu" i kontrolišu dizajn iz izvora. Osim optimizacije procesa proizvodnje, od posebne je važnosti izbor materijala za opremu.
Pojava tehnologije površinske legure tantala dala je naprednu ideju za rješavanje fenomena crvene rđe u farmaceutskoj industriji. Tantalna obrada običnih nehrđajućeg čelika daje obradacima otpornost na koroziju čistog tantala, koristeći vrhunsku otpornost na koroziju metala tantala za zaštitu industrijske opreme, smanjenje proizvodnje crvene rđe, pročišćavanje industrijskih sistema, uštedu troškova i koristi kompanijama.
