آیا تا به حال با دیدن یک هواپیمای جدید به رنگ سبز روشن تعجب کرده‌اید؟ این منظره غیرمعمول در صنعت هوانوردی، داستانی علمی و جذاب را در پس خود دارد. در ادامه، به بررسی دلایل این رنگ‌آمیزی خاص و نقش آن در محافظت از هواپیماها خواهیم پرداخت. با اِروتِک همراه باشید.
برای چندین دهه، هواپیماهای مدرن به دلیل سبک وزن بودن، غیرمغناطیسی بودن و قابلیت ماشین‌کاری آسان، عمدتاً از آلومینیوم ساخته شده‌اند. از فولاد ضد زنگ، تیتانیوم و تنگستن نیز در ظرفیت‌های مختلف استفاده می‌شود، اما زمانی که فلز در تماس با عناصر مختلف قرار می‌گیرد، دچار خوردگی می‌شود. از زمان پیدایش متالورژی، تکنیک‌های متعددی برای جلوگیری از تماس فلز با مواد شیمیایی موجود در جو زمین استفاده شده است. پوشاندن فلزات با یک لایه غیرفعال، ساده‌ترین و شناخته‌شده‌ترین روش است، به همین دلیل است که گاهی اوقات ممکن است یک هواپیما را به رنگ سبز ببینید.
رنگ سبز یک پوشش محافظ است که از رنگدانه‌ای به نام کرومات روی (zinc chromate) ساخته شده است. بوئینگ کرومات روی را به عنوان یک “آستر بازدارنده خوردگی که برای استفاده بر روی آلومینیوم طراحی شده” توصیف می‌کند. وقتی سطح فلزی هواپیما با اکسیژن در تماس قرار می‌گیرد، یک واکنش شیمیایی به نام اکسیداسیون آغاز می‌شود. این واکنش به سطح فلز آسیب می‌رساند و منجر به خوردگی می‌شود؛ به همین دلیل است که هواپیماها در جو خشک بیابان‌ها پارک می‌شوند. لایه به لایه، این واکنش به پوسته پوسته شدن سطح فلز ادامه می‌دهد، آن را در طول زمان تضعیف کرده و استحکام ساختاری آن را کاهش می‌دهد.
یک پوشش سبز چگونه از هواپیماها محافظت می‌کند؟
قبل از اعمال پوشش محافظ، ابتدا فلز تیمار شده، سپس یک آستر زده می‌شود و در نهایت یک لایه رویی بر روی آن قرار می‌گیرد. پیش‌تیمار، که به عنوان تبدیل (conversion) نیز شناخته می‌شود، با استفاده از مخلوطی از اسید کرومیک یا نیتریک انجام می‌شود. هنگامی که اسید روی فلز اعمال می‌شود، یک کمپلکس کروم/آلومینیوم ایجاد می‌کند. این ماده در برابر خوردگی مقاوم است و یک سطح ایمن برای اعمال لایه آستر فراهم می‌کند.
عنصر اصلی آستر، یک کرومات فلزی (در این مورد، کرومات روی) است و نقش اصلی آن فراهم کردن یک لایه چسبنده قوی برای لایه رنگ بالایی، مانند رنگ سفید نمادین بر روی هواپیماهای تجاری، است. مهم‌تر از آن، کرومات فلزی از خوردگی جلوگیری می‌کند. بر اساس یک تحلیل شیمیایی دقیق که در کتاب “اصول مهندسی خوردگی و کنترل خوردگی” منتشر شده، پوشش‌های مبتنی بر کروم معمولاً بر روی “اجزای آلومینیومی، به ویژه بر روی اجزای هواپیما” اعمال می‌شوند.
بر اساس گزارشی که توسط نیروی هوایی ایالات متحده منتشر شده، ماده اصلی برای جلوگیری از خوردگی، کروم شش‌ظرفیتی (hexavalent chromium) است که معمولاً به صورت Cr(VI) فهرست می‌شود. این ماده در اسید کرومیک مورد استفاده برای پیش‌تیمار و همچنین در کرومات فلزی که به عنوان آستر استفاده می‌شود، وجود دارد. برای مورد دوم، نیروی هوایی ایالات متحده کرومات روی را ترجیح می‌داد، اما در نهایت به کرومات دیگری روی آورد که روی را با عنصر دیگری به نام استرانسیم جایگزین کرد. طبق SAE International، لایه‌های ضد خوردگی مبتنی بر روی همچنین به افزایش چگالی پوشش بالایی کمک کرده و یک اثر بازدارنده در برابر اکسیداسیون فلز ارائه می‌دهند.
روی تاریک یک پوشش محافظ سبز
پوشش کرومات روی همچنان به طور فعال در صنعت هوانوردی مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما تأثیرات آن بر سلامتی برای دهه‌ها شناخته شده است. بر اساس گزارشی که توسط مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری (US CDC) منتشر شده، نقاشان تولیدی در معرض غلظت‌های سمی کروم (VI) سرطان‌زا به شکل کرومات روی قرار گرفتند. خطر سلامتی به قدری جدی بود که این سازمان توصیه کرد شرکت Goodyear Aerospace پروتکل‌های ارزیابی زیست‌محیطی و پزشکی خود را بازبینی و اصلاح کرده و تجهیزات تنفسی ایمن را برای پرسنل فراهم کند.
گفته می‌شود قرار گرفتن در معرض یون کروم (VI) که در این ماده وجود دارد، منجر به “زخم‌های پوستی، تحریک و زخم شدن مخاط بینی، آسیب به کلیه، آسیب به کبد و فرسایش و تغییر رنگ دندان‌ها” در افرادی شده که از طریق پوشش کرومات روی در معرض آن قرار گرفته‌اند. یک توصیه دیگر که در سال ۱۹۹۶ توسط وزارت بهداشت و خدمات ارشد نیوجرسی صادر شد، کرومات روی را به عنوان یک ماده سرطان‌زا طبقه‌بندی کرد و توصیه نمود که با “احتیاط شدید” با آن رفتار شود. خطرات سلامتی ذکر شده در این گزارش شامل تحریک پوست، بینی و گلو، بثورات، زخم‌های بینی و آلرژی است، در حالی که یک مقاله تحقیقاتی دیگر ادعا کرد که قرار گرفتن در معرض آن می‌تواند باعث آسیب ژنتیکی شود.
منبع: Slashgear
