מהי קורוזיה ?

קורוזיה היא תהליך כימי בו מתכות ומינרלים הופכים לתוצרים בלתי רצויים. לרוב תהליך זה נגרם ע”י החמצן באטמוספירה, ובמקרה זה תוצרי הקורוזיה הם תחמוצות של מתכת. דוגמא נפוצה לתהליך זה היא החלדה של ברזל. בתהליך זה נוצר תחמוצת של ברזל. החומרים האלו נוצרים כשכבה על פני הברזל שמתקלפת, ומשאירה את השכבה מתחת חשופה לאטמוספרה. כתוצאה מכך המתכת נשחקת והמתכת מאבדת מתכונותיה. זוהי דוגמא בה קורוזיה מזיקה.

עם זאת, קורוזיה יכולה להיות גם תהליך מועיל עבור מתכות כמו אלומיניום,  כרום, נחושת וניקל. במקרה של אלומיניום קורוזיה כתוצאה מחמצן גורמת להיווצרות שכבת תחמוצת של ברזל, שכבה זו נדבקת למתכת ומונעת התכלות של האלומיניום.

קורוזיה איננה מוגבלת רק לפעולה של חמצן על חומרים. קורוזיה נגרמת ע”י כל מרכיב שבאופן ספונטני מאכל והורס מתכות, תרכובות מתכתיות וגם רקמת עור, כמו הרבה בסיסים וחומצות.

הגדרה לחומרים קורוזיביים ע”פ USDOT : “…נוזל או מוצק שגורם להרס גלוי או לשינוי בלתי הפיך ברקמות עור אנושיות באזור המגע, או נוזל שיש לו קצב קורוזיה משמעותי על פלדה או אלומיניום…”

כיצד נמדדת מידת הקורוזיביות של חומצות ובסיסים ?

הדבר הראשון שקובע את מידת הקורוזיביות שלהם, הוא מידת החוזק שלהם בתור חומצה ובסיס. הגדרה כללית לחומצה ע”פ אהרוניוס חומצה היא חומר שמגדיל את ריכוז יוני ה-⁺ H3O (הידרוניום) בעת התמוססותו במים, ובסיס ע”פ אהרוניוס הוא חומר המעלה את ריכוז יוני ההידרוקסיד (OH^–) בהמסתו במים. מידת החוזק של חומצות ובסיסים בתור חומרים קורוזיביים תלויה בחלקה במידת שהם יוצרים יוני הידרוניום והידרוקסיד (מידת הפירוק שלהם במים). לדוגמא חומצת מימן כלורי (HCl) מתפרקת כמעט לגמרי במים ויוצרת ריכוז גבוה של יוני הידרוניום ולכן נקראת חומצה חזקה.

דבר נוסף שמשפיע על מידת הקורוזיביות של חומצות ובסיסים הוא הריכוז שלהם. בד”כ חומרים קורוזיביים מרוכזים הם מסוכנים ואילו חומרים קורוזיביים מהולים יכולים להיות מסוכנים או לא.

מידת הקורוזיביות של חומצה תלויה גם בשאלה האם החומצה מחמצנת, חומצה כזו מאכלת מתכות ע”י חימצון שלהם לצורה היונית שלהם (בצורה היונית שלו יהיו חסרים לו אלקטרונים).

פרמטר נוסף שמשפיע הוא לאיזו קבוצה החומצה משתייכת, האם היא שייכת לקבוצה החומצות האי אורגניות או לקבוצת החומצות האורגניות והמינרליות*. החומצות האורגניות והמינרליות חודרות רקמות אנושיות, כאשר לחומצות האורגניות סיכון נוסף בטמפ’ גבוהות – סיכון אש, לדוגמא חומצה אצטית נקייה.

*חומצה מינרלית – מורכבות ממימן, מרכיב לא מתכתי ולעיתים חמצן. חומצה אורגנית – מורכבת רק ממימן, חמצן ופחמן בצורה ספציפית.

תגובות של חומצות ובסיסים

לאחר שדנו בשאלה כיצד נקבעת מידת הקורוזיביות של חומצות ובסיסים, נדון בחלק מהתגובות שלהם וכיצד זה משפיע עלינו.

תגובות של חומצות עם מתכות – חומצות מגיבות עם כל המתכות מלבד זהב, כסף, כספית ונחושת. היינו מצפים שהשימוש במתכות בתור חביות לאחסון חומצות לא יהיה קיים כמעט בכלל אך למעשה מתכות כמו פלדה יכולות להיות פסיביות לתגובה עם חומצות.

תגובות של חומצות עם מתכות מחומצנות – התוצרים של תגובה זו הם מים ותרכובת של מתכת. ראינו כבר שלפעמים בעקבות קורוזיה יש שכבה של מתכת מחומצנת על המתכת עצמה, ולכן ניתן להשתמש בחומצות מסוימות כך ש”ינקו” את המתכת ובעצם יביאו לתועלת.

תגובות של חומצות ובסיסים עם העור – התגובה תלויה בסוג החומצה והבסיס וברמת הריכוז שלהם. בחלק מהמקרים מגע עם חומצה מהולה יכול לגרום רק למעט אדמומיות על העור אך מגע עם חומצה מרוכזת למשך אותו זמן מגע יגרום לשלפוחיות, ולפעמים העור אף יכול להראות כאילו נכווה מאש, וכמובן שיש מקרים של נזק בלתי הפיך. בסיסים יכולים לגרום לאמולסיה בעור והעור יראה כמו נוזל סמיך.

בגלל ההשפעה החמורה שיש לחומרים קורוזיביים על הגוף שלנו אנו צריכים להיות מוכנים במידה ויש אירוע עם חומרים כאלו.

תגובה לשפך חומרים קורוזיביים

תגובה לשפך חומרים קורוזיבים עשויה להיות ניטרול החומר בעזרת חומר מנוגד – ניטרול חומצות עם בסיס ולהפך. הבעייה בביצוע פעולה זו הינה שהריקאציה בין חומצה ובסיס הינה ריאקציה אקזוטרמית (ריאקציה הפולטת חום רב). חום זה מגביר את איוד החומר שנשפך ובכך מעלה את טווח הסיכון.
לפיכך תגובה עדיפה הינה תיחום החומר שנשפך וספיגתו בעזרת חומר ספיגה מתאים. לחומצות ובסיסים מומלץ השימוש בחומר מסוג ורמיקוליט אשר לא רק סופג את החומר אלא גם סופח אותו.
את השאריות שוטפים בכמות מים גדולה.

טיפול בעובד שנפגע מחומר קורוזיבי

מלבד התפקיד לטפל בשפך של חומר קורוזיבי על צוות החירום גם לתת מענה ראשוני במידה ואחד מהעובדים נפגע.

1. המצב הכי מסוכן שיכול להיות הוא מגע של חומר קורוזיבי עם העיניים, במקרה זה חשוב באופן מיידי לשטוף את העיניים לפחות 15 דקות עם מים, במידה והאדם לובש עדשות מגע יש ראשית לשטוף את העיניים 5 דקות במים לאחר מכן להוציא את העדשות ולהמשיך בשטיפה.
   אם זמין חומר מסוג דיפוטרין המנטרל את החומר שחדר לעיניים, אזי יש עדיפות לשימוש בו.
2. במקרה שאחד מהעובדים בטעות בלע חומר קורוזיבי האינסטיקט הראשוני שלנו אומר לנו שהוא צריך להקיא אך זה לא תמיד נכון, מערכת העיכול שלנו חזקה ולפעמים יכולה לטפל לבד במצבים אלו וגם בהקאה יכולה להיות פגיעה בסמפונות. לאחר בליעה צריך לנטרל את החומר הקורוזיבי כשהוא נמצא בגוף, לדוגמא בבליעה של חומצה, על אותו אדם לצרוך חלב. אם מדובר בבסיס אז כדי לנטרל צריך חומץ או מיץ פרי הדר.

אנו באקו-סייפ פועלים להגברת המודעות לסיכוני חומרים מסוכנים ולמניעה וטיפול נכון באירועים.

אתם מוזמנים ליצור איתנו קשר בכל שאלה וצורך הנוגעים לחומרים מסוכנים.

מקורות ספרות

Chemistry of Hazardous Materials, Eugene Meyer, 1990.