Sof temir qanchalik tez zanglaydi. Nima uchun temir zanglaydi? Korroziyadan himoya qilish usullari
Metall korroziyasi turli metall qismlarning buzilishining keng tarqalgan sababidir. Metall korroziyasi (yoki zanglash) - fizik va kimyoviy omillar ta'sirida metallni yo'q qilish. Korroziyaga olib keladigan omillarga tabiiy yog'inlar, suv, harorat, havo, turli ishqorlar va kislotalar va boshqalar kiradi.
1
Metall korroziyasi qurilishda, uyda va ishlab chiqarishda jiddiy muammoga aylanmoqda. Ko'pincha dizaynerlar metall yuzalarni zangdan himoya qiladi, lekin ba'zida zang himoyalanmagan sirtlarda va maxsus ishlov berilgan qismlarda paydo bo'ladi.
Metall qotishmalari inson hayotining asosini tashkil qiladi, ular uni deyarli hamma joyda o'rab oladi: uyda, ishda va dam olish vaqtida. Odamlar har doim metall buyumlar va qismlarni sezmaydilar, lekin ular doimo ularga hamroh bo'lishadi. Turli qotishmalar va sof metallar sayyoramizda eng ko'p ishlab chiqariladigan moddalardir. Zamonaviy sanoat boshqa barcha materiallarga qaraganda 20 barobar ko'p (og'irlik bo'yicha) turli xil qotishmalarni ishlab chiqaradi. Garchi metallar er yuzidagi eng kuchli moddalar hisoblansa ham, ular zanglash jarayonida parchalanishi va o'z xususiyatlarini yo'qotishi mumkin. Suv, havo va boshqa omillar ta'sirida metallarning oksidlanish jarayoni sodir bo'ladi, bu korroziya deb ataladi. Faqat metall emas, balki tog 'jinslari ham korroziyaga olib kelishi mumkinligiga qaramay, quyida metallar bilan bog'liq jarayonlar ko'rib chiqiladi. Ba'zi qotishmalar yoki metallar boshqalarga qaraganda korroziyaga ko'proq moyil ekanligiga e'tibor qaratish lozim. Bu oksidlanish jarayonining tezligi bilan bog'liq.
Metall oksidlanish jarayoni
Qotishmalardagi eng keng tarqalgan modda temirdir. Temirning korroziyasi quyidagi kimyoviy tenglama bilan tavsiflanadi: 3O 2 +2H 2 O+4Fe=2Fe 2 O 3. H 2 O. Olingan temir oksidi - bu narsalarni buzadigan qizil zang. Ammo korroziya turlarini ko'rib chiqaylik:
- Vodorod korroziyasi. Bu deyarli metall yuzalarda sodir bo'lmaydi (nazariy jihatdan mumkin bo'lsa ham). Shu munosabat bilan u tavsiflanmaydi.
- Kislorod korroziyasi. Vodorodga o'xshaydi.
- Kimyoviy. Reaksiya metallning qandaydir omil (masalan, havo 3O 2 +4Fe = 2Fe 2 O 3) bilan ta'siri tufayli yuzaga keladi va elektrokimyoviy jarayonlar hosil bo'lmasdan sodir bo'ladi. Shunday qilib, kislorodga ta'sir qilgandan so'ng, sirtda oksid plyonkasi paydo bo'ladi. Ba'zi metallarda bunday plyonka juda kuchli va nafaqat elementni halokatli jarayonlardan himoya qiladi, balki uning kuchini ham oshiradi (masalan, alyuminiy yoki sink). Ba'zi metallarda bunday plyonka juda tez tozalanadi (yo'q qiladi), masalan, natriy yoki kaliy. Va ko'pchilik metallar juda sekin yomonlashadi (temir, quyma temir va boshqalar). Masalan, quyma temirda korroziya shunday sodir bo'ladi. Ko'pincha zanglash qotishma oltingugurt, kislorod yoki xlor bilan aloqa qilganda sodir bo'ladi. Kimyoviy korroziya tufayli nozullar, armatura va boshqalar zanglaydi.
- Temirning elektrokimyoviy korroziyasi. Ushbu turdagi zanglash elektr tokini (o'tkazgichlar) o'tkazadigan muhitda sodir bo'ladi. Elektrokimyoviy reaktsiyalar paytida turli materiallarning yo'q qilish vaqti har xil. Bir qator kuchlanishlarda masofada joylashgan metallar o'rtasida aloqa qilish holatlarida elektrokimyoviy reaktsiyalar kuzatiladi. Misol uchun, po'latdan yasalgan mahsulotda mis lehim / mahkamlash mavjud. Suv ulanishlarga tegsa, mis qismlar katodlar va po'lat anod bo'ladi (har bir nuqta o'z elektr salohiyatiga ega). Bunday jarayonlarning tezligi elektrolitlar miqdori va tarkibiga bog'liq. Reaksiyalar sodir bo'lishi uchun 2 xil metallar va elektr o'tkazuvchan muhitning mavjudligi talab qilinadi. Bunday holda, qotishmalarning yo'q qilinishi oqim kuchiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Oqim qancha ko'p bo'lsa, reaktsiya tezroq bo'lsa, tezroq halokat sodir bo'ladi. Ba'zi hollarda qotishma aralashmalari katod bo'lib xizmat qiladi.
Temirning elektrokimyoviy korroziyasi
Zanglash paytida yuzaga keladigan kichik turlarni ham ta'kidlash kerak (biz uni tasvirlab bermaymiz, biz uni sanab o'tamiz): er osti, atmosfera, gaz, turli xil suvga cho'mish, uzluksiz, aloqa, ishqalanish natijasida yuzaga keladigan va hokazo. Barcha kichik turlarni kimyoviy yoki elektrokimyoviy zanglash deb tasniflash mumkin.
2
Qurilish jarayonida mustahkamlovchi va payvandlangan konstruktsiyalarning korroziyasi ko'pincha sodir bo'ladi. Korroziya ko'pincha materialni saqlash qoidalariga rioya qilmaslik yoki novdalarni qayta ishlash bo'yicha ishlarni bajarmaslik tufayli yuzaga keladi. Armaturaning korroziyasi juda xavflidir, chunki armatura tuzilmalarni mustahkamlash uchun yotqiziladi va novdalarning vayron bo'lishi natijasida qulashi mumkin. Payvand choklarining korroziyasi armatura korroziyasidan kam xavfli emas. Bu ham tikuvni sezilarli darajada zaiflashtiradi va yirtilishga olib kelishi mumkin. Quvvat inshootlaridagi zang binolarning qulashiga olib keladigan ko'plab misollar mavjud.
Kundalik hayotda zanglashning boshqa tez-tez uchraydigan holatlari - uy-ro'zg'or asboblarining shikastlanishi (pichoqlar, pichoqlar, asboblar), metall konstruktsiyalarning shikastlanishi, transport vositalarining shikastlanishi (er, havo va suv) va boshqalar.
Ehtimol, eng keng tarqalgan zanglagan narsalar kalitlar, pichoqlar va asboblardir. Bu elementlarning barchasi zangga duchor bo'ladi, chunki ishqalanish poydevorni ochadigan himoya qoplamasini olib tashlaydi.
Baza tajovuzkor muhitlar (ayniqsa, pichoqlar va asboblar) bilan aloqa qilish tufayli yo'q qilish jarayonlariga duchor bo'ladi.
Agressiv ommaviy axborot vositalari bilan aloqa qilish natijasida halokat
Aytgancha, kundalik hayotda tez-tez ishlatiladigan narsalarni yo'q qilish deyarli hamma joyda va muntazam ravishda kuzatilishi mumkin, shu bilan birga, ba'zi metall buyumlar yoki tuzilmalar o'nlab yillar davomida zanglagan holda qolishi mumkin va o'z vazifalarini to'g'ri bajaradi. Masalan, ko'pincha yog'ochlarni arralash uchun ishlatiladigan va bir oy davomida shiyponda qoldirilgan arra tezda zanglab ketadi va ish paytida sinishi mumkin, yo'l belgisi bo'lgan ustun esa o'n yoki undan ko'proq yil zanglab turishi mumkin. qulash.
Shuning uchun barcha metall buyumlar korroziyadan himoyalangan bo'lishi kerak. Himoya qilishning bir necha usullari mavjud, ammo ularning barchasi kimyoviydir. Bunday himoyani tanlash sirt turiga va unga ta'sir qiluvchi halokatli omilga bog'liq.
Buning uchun himoya qoplamaning yuzaga tushmasligi ehtimolini bartaraf etish uchun sirt axloqsizlik va changdan yaxshilab tozalanadi. Keyin u yog'sizlanadi (ba'zi turdagi qotishma yoki metall va ba'zi himoya qoplamalar uchun bu zarur), undan keyin himoya qatlami qo'llaniladi. Ko'pincha himoya bo'yoq va laklar bilan ta'minlanadi. Metall va omillarga qarab, turli xil laklar, bo'yoqlar va primerlar qo'llaniladi.
Yana bir variant - boshqa materialning nozik himoya qatlamini qo'llashdir. Bu usul odatda ishlab chiqarishda qo'llaniladi (masalan, galvanizatsiya). Natijada, iste'molchi buyumni sotib olgandan keyin deyarli hech narsa qilishiga hojat qolmaydi.
Yupqa himoya qatlamini qo'llash
Yana bir variant - oksidlanmaydigan maxsus qotishmalarni yaratish (masalan, zanglamaydigan po'lat), lekin ular 100% himoya qilishni kafolatlamaydi, bundan tashqari, bunday materiallardan tayyorlangan ba'zi narsalar oksidlanadi;
Himoya qatlamlarining muhim parametrlari - qalinligi, xizmat qilish muddati va faol salbiy ta'sirlar ostida yo'q qilish tezligi. Himoya qoplamasini qo'llashda ruxsat etilgan qatlam qalinligiga aniq mos kelish juda muhimdir. Odatda, bo'yoq va laklar ishlab chiqaruvchilari uni qadoqlashda ko'rsatadilar. Shunday qilib, agar qatlam ruxsat etilgan maksimal darajadan kattaroq bo'lsa, bu lakning (bo'yoqning) haddan tashqari iste'mol qilinishiga olib keladi va qatlam kuchli mexanik stress ostida vayron bo'lishi mumkin, yupqaroq qatlam eskirib, taglikning himoya muddatini qisqartirishi mumkin.
To'g'ri tanlangan va sirtga to'g'ri qo'llaniladigan himoya materiali qismning korroziyaga duchor bo'lmasligini 80% kafolatlaydi.
3
Kundalik hayotda ko'p odamlar o'z narsalarini javdardan qanday himoya qilish haqida o'ylamaydilar. Va ular shikastlangan narsa ko'rinishida muammoga duch kelishadi. Ushbu muammoni qanday qilib to'g'ri hal qilish kerak?
Bir qismdan zangni olib tashlash
Biror narsani yoki qismni zangdan tiklash uchun birinchi qadam barcha qizil qoplamani toza yuzaga olib tashlashdir. Uni zımpara, fayllar yoki kuchli reagentlar (kislotalar yoki ishqorlar) bilan olib tashlash mumkin, ammo Coca-Cola kabi ichimliklar buning uchun alohida shuhrat qozongan. Buning uchun buyum butunlay mo''jizaviy suyuqlik bilan idishga botiriladi va bir muddat qoldiriladi (bir necha soatdan bir necha kungacha - vaqt buyumga va shikastlangan joyga bog'liq).
Chelik mahsulotlarida qizil dog'lar
BMT ma'lumotlariga ko'ra, korroziya tufayli har bir davlat yiliga yalpi milliy mahsulotining 0,5% dan 7-8% gacha yo'qotadi. Paradoks shundaki, kam rivojlangan davlatlar rivojlangan mamlakatlarga qaraganda kamroq yutqazadi. Sayyoramizda ishlab chiqarilgan barcha po'lat mahsulotlarining 30% zanglaganlarni almashtirish uchun ishlatiladi. Shuning uchun, bu masalaga jiddiy yondashish tavsiya etiladi.
Xavfli dushman - zang! Metall qanchalik kuchli bo'lmasin, zang baribir uni engadi. Bu haqda hikoyani tinglang. Qadim zamonlarda bir omadsiz podshoh qal'aning nam yerto'lalarida juda ko'p turli xil qurollarni zaxirada yashirishni buyurgan: po'lat qilichlar, qurollar, to'plar, to'plar. Faqat u nam bo'lmasligi uchun poroxni u erga qo'yishni buyurmadi. Ammo temir bilan hech narsa bo'lmaydi, deyishadi. Yaxshiyamki, uzoq vaqt urush bo'lmadi va qurollar uzoq yillar yerto'lada yotardi.
Podshoh urushga shaylanib, yosh askarlarga qurollanishni buyurdi. Ular og'ir eshiklarni ochishdi, podvaldan jangovar qilichlarni olishdi - ular qaradi va ularning hammasi zanglagan edi. Biz tozalashni boshladik - qilichlar oshxona pichoqlaridan yupqaroq bo'ldi. Bular qayerga yaxshi? Ular qurollarni olishdi - ular ham zanglagan edi. Agar siz ulardan birini otib qo'ysangiz, u sizning qo'lingizda portlaydi. Bu qurollarning navbati edi. Yadrolar bilan. Ulardan zangni olib tashlashni boshladilar. Ular uni shunchalik tozalashganki, yadrolari tarvuzning kattaligi kartoshkadan kichikroq bo'lib qoldi. Bunday qurollarni qanday o'rnatish kerak? Qurollar hozir ular uchun juda katta. Men sayohatni bekor qilishim kerak edi! Namlik va namlik bizni pastga tushirdi.
Va bu voqea yaqinda sodir bo'ldi. Traktor muz ustida yurib, qor bosgan shuvoq ichiga tushdi. Traktorchi qutqarildi, biroq traktor cho‘kib ketdi. Faqat bir yil o'tgach, ular og'ir mashinani ko'tarishga muvaffaq bo'lishdi. Zangni tozalash uchun uzoq vaqt kerak bo'ldi, lekin uning suvda zanglab ketgan ko'plab qismlari yangilariga almashtirilmaguncha dvigatelni ishga tushira olmadim.
Temir yana qayerda zanglaydi?
Suvda zang bo'lsa edi! Ammo metall issiq cho'lda ham zanglaydi. Atrofda qancha izlasangiz ham, bir tomchi suv topolmaysiz. Ammo havoda har doim mayda, umuman sezilmaydigan namlik zarralari mavjud. Va bu ozgina metall asta-sekin zanglay boshlashi uchun etarli. Va nam iqlimda u, albatta, tezroq buziladi.
Zang qancha temirni yo'q qiladi? Javob tayyor. O'n yil ichida zang dunyodagi barcha metallurgiya zavodlari bir yilda ishlab chiqargan metallni iste'mol qiladi. Ma'lum bo'lishicha, zang millionlab tonna metallni yeydi! Odamlar unga qarshi urush e'lon qilishdi! Qandaysiz ? To'g'ri, rezina etiklar va yomg'ir paltolarini qo'ying, yoki yaxshiroq, tomning ostiga yashiring. Ular metall bilan ham xuddi shunday qilishadi. Mashinalar va dastgohlar shiyponlar ostida va ustaxonalar tomlari ostida yashiringan.
Zang va metallni korroziyadan himoya qilish
Ular gaz quvuri, neft quvuri, suv ta'minoti tizimini yotqizadilar - ular quvurlarga suv o'tkazmaydigan yomg'ir qo'yishadi - ular qatronli mato yoki qog'ozga o'rashadi.
Avtomobillar haqida nima deyish mumkin? Ular nafaqat go'zallik uchun nafis, yorqin ranglar bilan bo'yalgan. Bo'yoq qatlami nozik bo'lsa-da, namlikdan, shuning uchun zangdan yaxshi himoya qiladi. Shuning uchun ko'priklar, aravalar, kemalar va tomlar bo'yalgan ...
Lekin faqat bo'yoq metallni himoya qila olmaydi, temir boshqa, ko'proq chidamli metall - sinkning yupqa qatlami bilan qoplanishi mumkin; Va tom darhol mustahkamroq bo'ladi. Qalay qutilar ham temir - qalaydir. Bu erda temirga yupqa eritilgan qalay qatlami qo'llaniladi.
Metallni zangdan himoya qilishning boshqa ko'plab usullari mavjud va olimlar yangi, ishonchliroq narsalarni qidirmoqdalar.
Kuch tushunchasi ko'pincha metallar bilan bog'liq. "Po'latdek kuchli", - bu iborani har birimiz bir necha bor eshitganmiz. Aslida, tashqi muhitning kimyoviy ta'siri ostida metallar oksidlanishi va yo'q qilinishi mumkin.
"Korroziya" atamasi lotincha "corrodere" - korroziyadan kelib chiqqan. Ammo nafaqat metallar korroziyaga moyil. Plastmassalar, polimerlar, yog'och va hatto toshlar ham korroziyaga moyil.
Korroziya atrof-muhitga kimyoviy ta'sir qilish natijasidir. Korroziya natijasida metallar o'z-o'zidan yo'q qilinadi. Albatta, metallar jismoniy ta'sir ta'sirida ham yo'q qilinishi mumkin. Bunday jarayonlar eskirish, qarish, eroziya deb ataladi.
Polimerlar, keramika va shishalar sanoatda va kundalik hayotda keng qo'llanilishiga qaramay, metallarning inson hayotidagi roli juda muhim bo'lib qolmoqda.
Metall korroziyaga tez-tez duch kelamiz. Zanglagan temir korroziya natijasidir. Aytish kerakki, ko'plab metallar korroziyaga uchraydi. Lekin faqat temir zanglaydi.
Kimyoviy nuqtai nazardan korroziya paytida metallar bilan nima sodir bo'ladi?
Kimyoviy korroziya
Metallning sirt qatlami havodagi kislorod bilan o'zaro ta'sir qiladi. Natijada oksidli plyonka hosil bo'ladi. Turli metallarning yuzalarida har xil quvvatli plyonkalar hosil bo'ladi. Shunday qilib, alyuminiy va sink kislorod bilan o'zaro ta'sirlashganda kuchli plyonka hosil qiladi, bu esa bu metallarning keyingi korroziyasini oldini oladi. Alyuminiyning himoya plyonkasi alyuminiy oksidi Al 2 O 3. U orqali kislorod ham, suv ham kira olmaydi. Misol uchun, alyuminiy choynakda qaynoq suv metallga ta'sir qilmaydi.
Ammo ba'zi metallar va ularning birikmalari bo'shashgan plyonkalarni hosil qiladi. Agar siz natriy metallining bir qismini kesib tashlasangiz, uning yuzasida yoriqlar paydo bo'lgan plyonkani ko'rishingiz mumkin. Bunday plyonka havo kislorodi, suv bug'lari va boshqa moddalarning sirtga erkin o'tishiga imkon beradi. Natriy korroziyasi davom etadi.
Kimyoviy korroziya - bu metall va tashqi muhit o'rtasidagi kimyoviy o'zaro ta'sir, bu metall oksidlanish reaktsiyasiga va korroziy muhitning tiklanishiga olib keladi.
Ammo tashqi muhit nafaqat kislorod va suv bug'ini o'z ichiga oladi. Havoda azot, oltingugurt va uglerod oksidlari, suvda esa tuzlar va erigan gazlar mavjud. Va korroziya jarayoni juda murakkab jarayon. Turli metallar turlicha korroziyaga uchraydi. Masalan, bronza mis sulfat (CuOH) 2 SO 4 bilan qoplangan, u yashil o'rgimchak to'riga o'xshaydi.
Elektr tokining ta'siri ostida yuzaga keladigan korroziya kimyoviy emas. U elektrokimyoviy deb ataladi.
Nima uchun temir zanglaydi?
Nima uchun temir hali ham zanglaydi?
Korroziya jarayonida metall oksidlanadi va oksidga aylanadi.
Temir korroziyasining soddalashtirilgan tenglamasi quyidagicha ko'rinadi:
4Fe + 3O 2 + 2H 2 O = 2Fe 2 O 3 H 2 O
2Fe 2 O 3 ·H 2 O - gidratlangan temir oksidi yoki temir gidroksidi. Bu zang.
Reaktsiya tenglamasidan ko'rinib turibdiki, suvda yoki nam havoda kislorod bilan reaksiyaga kirishsa, temir yuzasida zang hosil bo'ladi. Dazmol quruq joyda zanglamaydi. Zangning yuzasi temirni atrof-muhitga keyingi ta'sir qilishdan himoya qilmaydi, shuning uchun oxir-oqibat dazmol butunlay zangga aylanadi. Zang - temir va uning qotishmalarining korroziyasiga berilgan nom.
Kimyoviy korroziya gaz korroziyasi va elektrolit bo'lmagan suyuqliklarda korroziya bo'lishi mumkin.
Kimyoviy korroziya turlari
Gaz korroziyasi - bu yuqori haroratlarda gazlar ta'sirida metall sirtini yo'q qilish jarayoni. Metall kislorod ta'sirida korroziya eng yaxshi ma'lum.
Metall va ularning birikmalarining kimyoviy korroziyasi elektrolit bo'lmagan suyuqliklarda sodir bo'lishi mumkin. Elektrolit bo'lmagan suyuqliklar - fenol, benzol, spirtlar, kerosin, neft, benzin, xloroform, erigan oltingugurt, suyuq brom va boshqalar. Bunday suyuqliklar elektr tokini o'tkazmaydi. Ularning sof shaklida ular aralashmalarni o'z ichiga olmaydi va metallar bilan reaksiyaga kirishmaydi. Ammo agar ularga aralashmalar kirsa, unda bunday suyuqliklardagi metallar kimyoviy korroziyaga uchraydi.
Metall konstruksiyalarni kimyoviy korroziyadan himoya qilish uchun sirtga qoplamalar qo'llaniladi, bu korroziy muhit ta'siridan himoya qiladi.
Sizningcha, 15 yoshli "Jiguli" avtomobillari egalari uchun zang muammosi bormi? Afsuski, kafolat ostidagi avtomobillar, hatto korpus galvanizlangan bo'lsa ham, qizil dog'lar bilan qoplanadi. Keling, metallga qanday qilib to'g'ri g'amxo'rlik qilishni va uni korroziyadan bir marta va umuman himoya qilish mumkinligini aniqlaylik.
Tana nima? Tuzilishi turli xil qotishmalar va ko'plab payvandlangan bo'g'inlarga ega bo'lgan yupqa qatlamli metalldan qilingan. Va shuni unutmasligimiz kerakki, tana bort tarmog'i uchun "minus" sifatida ishlatiladi, ya'ni u doimo oqim o'tkazadi. Ha, u shunchaki zanglashi kerak! Keling, avtomobil tanasiga nima bo'layotganini va u bilan qanday kurashish kerakligini tushunishga harakat qilaylik.
Zang nima?
Temir yoki po'latning korroziyasi - suv ishtirokida metallning kislorod bilan oksidlanishi jarayoni. Chiqish gidratlangan temir oksidi - biz hammamiz zang deb ataydigan bo'sh kukun.
Avtomobil korpusini yo'q qilish elektrokimyoviy korroziyaning klassik namunasi hisoblanadi. Ammo suv va havo muammoning faqat bir qismidir. Oddiy kimyoviy jarayonlarga qo'shimcha ravishda, elektrokimyoviy bir hil bo'lmagan sirt juftlari orasida paydo bo'ladigan galvanik juftliklar unda muhim rol o'ynaydi.
Men allaqachon gumanitar fanlar o'quvchilarining yuzlarida zerikkan ifodani ko'rishim mumkin. "Galvanik juftlik" atamasidan xavotirlanmang - biz kimyo ma'ruzasida murakkab formulalarni bermoqchi emasmiz. Muayyan holatda xuddi shu juftlik faqat ikkita metalning birikmasidir.
Metalllar, ular deyarli odamlarga o'xshaydi. Boshqa birov ularga yopishib olganini yoqtirmaydi. O'zingizni avtobusda tasavvur qiling. Kecha do'stlari bilan baland-baland chig'anoqchilar kunini nishonlagan bir odam sizga qarshi bosdi. Kimyoda bu qabul qilib bo'lmaydigan galvanik juftlik deb ataladi. Alyuminiy va mis, nikel va kumush, magniy va po'lat ... Bular "qasamyodli dushmanlar" bo'lib, ular yaqin elektr aloqasida bir-birini juda tez "yutib yuboradi".
Darhaqiqat, hech qanday metall uzoq vaqt davomida begona odam bilan yaqin aloqada bo'lolmaydi. O'zingiz o'ylab ko'ring: hatto jingalak sarg'ish (yoki nozik jigarrang sochli ayol, sizning ta'mingizga qarab) sizga bosilsa ham, bu birinchi navbatda yoqimli bo'ladi ... Lekin siz butun umringiz shunday turolmaysiz. Ayniqsa yomg'irda. Yomg'irning bunga nima aloqasi bor? Endi hamma narsa aniq bo'ladi.
Mashinada galvanik juftliklar hosil bo'lgan ko'plab joylar mavjud. Qabul qilib bo'lmaydigan emas, balki "oddiy". Payvandlash nuqtalari, turli metallardan yasalgan korpus panellari, turli xil mahkamlagichlar va yig'ilishlar, hatto turli xil mexanik sirt ishlovlari bilan bir xil plastinkada turli nuqtalar. Ularning barchasi o'rtasida har doim potentsial farq mavjud, ya'ni elektrolitlar mavjudligida korroziya bo'ladi.
Kutib turing, elektrolit nima? Qiziquvchan avtoulovchi bu akkumulyatorlarga quyilgan o'yuvchi suyuqlik ekanligini eslaydi. Va u faqat qisman haq bo'ladi. Elektrolitlar odatda oqim o'tkazadigan har qanday moddadir. Akkumulyatorga zaif kislota eritmasi quyiladi, ammo korroziyani tezlashtirish uchun mashinaga kislota quyish kerak emas. Oddiy suv elektrolitlar funktsiyalarini mukammal bajaradi. Sof (distillangan) shaklida u elektrolit emas, lekin toza suv tabiatda uchramaydi...
Shunday qilib, har bir hosil bo'lgan galvanik juftlikda, suv ta'sirida, metallning yo'q qilinishi anod tomondan - musbat zaryadlangan tomondan boshlanadi. Bu jarayonni qanday engish mumkin? Biz metallarni bir-biridan korroziyaga to'sqinlik qila olmaymiz, ammo elektrolitni bu tizimdan chiqarib tashlashimiz mumkin. Busiz, "ruxsat etilgan" galvanik juftliklar uzoq vaqt davomida mavjud bo'lishi mumkin. Mashina muddatidan ko'ra uzoqroq.
Ishlab chiqaruvchilar zang bilan qanday kurashadilar?
Himoya qilishning eng oddiy usuli - bu elektrolitlar kirmaydigan plyonka bilan metall sirtini qoplash. Va agar metall ham yaxshi bo'lsa, korroziyaga olib keladigan aralashmalar (masalan, oltingugurt) kam bo'lsa, unda natija juda yaxshi bo'ladi.
Lekin so'zlarni tom ma'noda qabul qilmang. Film polietilen bo'lishi shart emas. Himoya plyonkasining eng keng tarqalgan turi bo'yoq va primerdir. Bundan tashqari, sirtni fosfatlash eritmasi bilan davolash orqali metall fosfatlardan yaratilishi mumkin. Uning tarkibidagi fosfor o'z ichiga olgan kislotalar metallning yuqori qatlamini oksidlab, juda kuchli va nozik plyonka hosil qiladi.
Fosfat plyonkasini astar va bo'yoq qatlamlari bilan qoplash orqali siz avtomobil tanasini ko'p yillar davomida himoya qilishingiz mumkin, bu "retsept" bo'yicha tanalar o'nlab yillar davomida tayyorlangan va ko'rib turganingizdek, ko'plab avtomobillar ishlab chiqarilgan; ellikinchi va oltmishinchi yillarda bugungi kungacha omon qolishga muvaffaq bo'ldi.
Lekin hammasi emas, chunki vaqt o'tishi bilan bo'yoq yorilishga moyil bo'ladi. Avvaliga tashqi qatlamlar muvaffaqiyatsizlikka uchraydi, keyin yoriqlar metall va fosfat plyonkaga etadi. Va baxtsiz hodisalar va keyingi ta'mirlar bo'lsa, qoplamalar ko'pincha sirtning mutlaq tozaligini saqlamasdan qo'llaniladi, bunda har doim ozgina namlik bo'lgan kichik korroziya nuqtalari qoladi. Va bo'yoq plyonkasi ostida yangi halokat manbai paydo bo'la boshlaydi.
Siz qoplamaning sifatini yaxshilashingiz, ko'proq va ko'proq moslashuvchan bo'yoqlardan foydalanishingiz mumkin, uning qatlami biroz ishonchli bo'lishi mumkin. Plastik plyonka bilan qoplanishi mumkin. Ammo yaxshiroq texnologiya mavjud. Ko'proq chidamli oksidli plyonkaga ega bo'lgan yupqa metall qatlami bilan qoplangan po'latdan uzoq vaqt davomida foydalanilgan. Qalay plastinka deb ataladigan narsa - yupqa qalay qatlami bilan qoplangan po'lat po'lat - umrida kamida bir marta qalay qutisini ko'rgan har bir kishiga tanish.
Qalay uzoq vaqt davomida avtomobil korpuslarini qoplash uchun ishlatilmagan, garchi konservalangan tanalar haqida hikoyalar mavjud. Bu issiq lehim bilan shtamplash paytida nuqsonlarni tuzatish texnologiyasining aks-sadosi, yuzaning bir qismi qo'lda qalin qalay qatlami bilan qoplangan va ba'zida avtomobil tanasining eng murakkab va muhim qismlari aslida yaxshi himoyalangan bo'lib chiqdi. .
Korroziyani oldini olish uchun zamonaviy qoplamalar korpus panellari muhrlanishidan oldin zavodda qo'llaniladi va sink yoki alyuminiy "qutqaruvchilar" sifatida ishlatiladi. Ushbu metallarning ikkalasi ham kuchli oksidli plyonkaga ega bo'lishdan tashqari, yana bir qimmatli xususiyatga ega - past elektronegativlik. Yuqorida aytib o'tilgan galvanik juftlikda, tashqi bo'yoq plyonkasi vayron qilinganidan keyin hosil bo'ladi, ular po'lat emas, balki anod rolini o'ynaydi va panelda ozgina alyuminiy yoki sink qolsa, ular vayron qilinsin. Ushbu xususiyatdan boshqa yo'l bilan foydalanish mumkin, shunchaki metall bilan qoplangan primerga bunday metallarning ozgina kukuni qo'shiladi, bu korpus paneliga uzoq umr ko'rish uchun qo'shimcha imkoniyat beradi.
Ba'zi sohalarda metallni himoya qilish vazifasi qo'yilganda, boshqa texnologiyalar qo'llaniladi. Jiddiy metall konstruktsiyalar alyuminiy va sinkdan tayyorlangan maxsus himoya plitalari bilan jihozlanishi mumkin, ular vaqt o'tishi bilan o'zgarishi mumkin, hatto elektrokimyoviy himoya tizimlari bilan ham. Kuchlanish manbasidan foydalanib, bunday tizim anodni strukturaning yuk ko'tarmaydigan ba'zi qismlariga o'tkazadi. Bu narsalar mashinalarda sodir bo'lmaydi.
Ko'p qatlamli sendvich po'lat yoki rux yuzasida fosfatlar qatlami, rux yoki alyuminiy qatlami, sink bilan korroziyaga qarshi astar va oddiy kabi juda agressiv tashqi muhitda ham bo'yoq va lakning bir necha qatlamidan iborat. namlik, axloqsizlik va tuz bilan shahar havosi, tana panellarini o'n yoki ikki yil buzilmagan holda saqlashga imkon beradi.
Bo'yoq qatlami osonlikcha shikastlanadigan joylarda (masalan, pastki qismida), bo'yoq yuzasini qo'shimcha ravishda himoya qiluvchi qalin qatlamlar va mastikalar qo'llaniladi. Biz buni "korroziyaga qarshi" deb ataganmiz. Bundan tashqari, kerosin va moylarga asoslangan aralashmalar ichki bo'shliqlarga pompalanadi, ularning vazifasi namlikni sirtdan siqib chiqarish va shu bilan himoyani yanada yaxshilashdir.
Usullarning hech biri faqat 100% himoyani ta'minlamaydi, ammo ular birgalikda ishlab chiqaruvchilarga tananing korroziyaga qarshi sakkiz yildan o'n yilgacha kafolat berishga imkon beradi. Biroq, korroziya o'limga o'xshashligini unutmasligimiz kerak. Uning kelishi sekinlashishi yoki kechiktirilishi mumkin, ammo uni butunlay chiqarib tashlab bo'lmaydi. Umuman, zangga nima deymiz? To'g'ri: "Bugun emas." Yoki zamonaviy klassikani ifodalash uchun "bu yil emas".
a href="http://polldaddy.com/poll/8389175/"Tanadagi zang bilan kurashishga majbur bo'ldingizmi?/a
"Metal korroziyasi" iborasi mashhur rok guruhi nomidan ko'proq narsani o'z ichiga oladi. Korroziya metallni qaytarib bo'lmaydigan tarzda yo'q qiladi va uni changga aylantiradi: dunyodagi barcha temirning 10% o'sha yili butunlay yo'q qilinadi. Rossiya metalli bilan bog'liq vaziyat shunday ko'rinadi: mamlakatimizdagi har oltinchi dona pechida bir yilda eritilgan barcha metall yil oxirigacha zanglagan changga aylanadi.
Metall korroziyasiga nisbatan "bir tiyin turadi" iborasi haqiqatdan ham ko'proq - korroziyadan kelib chiqadigan yillik zarar har qanday rivojlangan mamlakatning yillik daromadining kamida 4 foizini tashkil qiladi, Rossiyada esa zarar miqdori o'n raqamni tashkil qiladi. Xo'sh, metallardagi korroziya jarayonlariga nima sabab bo'ladi va ular bilan qanday kurashish kerak?
Metall korroziyasi nima
Metalllarning tashqi muhit bilan elektrokimyoviy (namlik o'z ichiga olgan havo yoki suvli muhitda erishi - elektrolitlar) yoki kimyoviy (o'ta agressiv kimyoviy moddalar bilan metall birikmalarini hosil qilish) o'zaro ta'siri natijasida yo'q qilinishi. Metalllardagi korroziya jarayoni faqat sirtning ba'zi joylarida rivojlanishi mumkin (mahalliy korroziya), butun sirtni qoplashi (bir xil korroziya) yoki metallni don chegaralari bo'ylab yo'q qilishi (kristallararo korroziya).
Kislorod va suv ta'sirida metall bo'shashgan ochiq jigarrang kukunga aylanadi, uni zang deb ataladi (Fe 2 O 3 · H 2 O).
Kimyoviy korroziya
Bu jarayon elektr tokining o'tkazgichlari bo'lmagan muhitda (quruq gazlar, organik suyuqliklar - neft mahsulotlari, spirtlar va boshqalar) sodir bo'ladi va harorat oshishi bilan korroziyaning intensivligi oshadi - natijada sirtda oksidli plyonka hosil bo'ladi. metallardan.
Mutlaqo barcha metallar, ham qora, ham rangli, kimyoviy korroziyaga moyil. Korroziya ta'sirida faol rangli metallar (masalan, alyuminiy) oksidli plyonka bilan qoplangan, bu chuqur oksidlanishni oldini oladi va metallni himoya qiladi. Va mis kabi past faol metall havo namligi ta'sirida yashil rangli qoplamani oladi - patina. Bundan tashqari, oksid plyonkasi barcha holatlarda metallni korroziyadan himoya qilmaydi - faqat hosil bo'lgan plyonkaning kristall-kimyoviy tuzilishi metallning tuzilishiga mos keladigan bo'lsa, aks holda film hech qanday yordam bermaydi.
Qotishmalar boshqa turdagi korroziyaga duchor bo'ladi: qotishmalarning ba'zi elementlari oksidlanmaydi, lekin kamayadi (masalan, po'latlarda yuqori harorat va bosim kombinatsiyasida karbidlar vodorod bilan kamayadi) va qotishmalar zarur bo'lgan elementni butunlay yo'qotadi. xususiyatlari.
Elektrokimyoviy korroziya
Elektrokimyoviy korroziya jarayoni metallni elektrolitga botirishni talab qilmaydi - uning yuzasida nozik elektrolitik plyonka etarli (ko'pincha elektrolitik eritmalar metallni o'rab turgan muhitga (beton, tuproq va boshqalar) kiradi). Elektrokimyoviy korroziyaning eng keng tarqalgan sababi - qishda yo'llarda muz va qorlarni olib tashlash uchun maishiy va sanoat tuzlaridan (natriy va kaliy xloridlari) keng qo'llanilishi - avtomobillar va er osti aloqalari ayniqsa ta'sir qiladi (statistik ma'lumotlarga ko'ra, AQShda yillik yo'qotishlar). qishda tuzlardan foydalanish 2,5 milliard dollar).
Quyidagilar sodir bo'ladi: metallar (qotishmalar) o'z atomlarining bir qismini yo'qotadi (ular ionlar shaklida elektrolitik eritmaga o'tadi), yo'qolgan atomlarning o'rnini bosuvchi elektronlar metallni manfiy zaryad bilan zaryad qiladi, elektrolit esa ijobiy zaryadga ega. Galvanik juftlik hosil bo'ladi: metall yo'q qilinadi, asta-sekin uning barcha zarralari eritmaning bir qismiga aylanadi. Elektrokimyoviy korroziyaga oqimning bir qismi elektr zanjiridan suvli eritmalarga yoki tuproqqa va u erdan metall konstruktsiyaga oqib o'tganda paydo bo'ladigan adashgan oqimlar sabab bo'lishi mumkin. Adashgan oqimlar metall konstruktsiyalarni suvga yoki tuproqqa qaytaradigan joylarda metallning nobud bo'lishi sodir bo'ladi. Adashgan oqimlar, ayniqsa, yerdagi elektr transporti harakatlanadigan joylarda (masalan, tramvaylar va elektrovozlar) tez-tez uchraydi. Bir yil ichida 1A kuchga ega bo'lgan adashgan oqimlar 9,1 kg temir, 10,7 kg rux va 33,4 kg qo'rg'oshinni eritishga qodir.
Metall korroziyaning boshqa sabablari
Korroziya jarayonlarining rivojlanishiga mikroorganizmlar va bakteriyalarning radiatsiya va chiqindilari yordam beradi. Dengiz mikroorganizmlari keltirib chiqaradigan korroziya dengiz kemalarining tubiga zarar etkazadi va bakteriyalar keltirib chiqaradigan korroziya jarayonlari hatto o'z nomiga ega - biokorroziya.
Mexanik stress va tashqi muhit ta'sirining kombinatsiyasi metallarning korroziyasini sezilarli darajada tezlashtiradi - ularning termal barqarorligi pasayadi, sirt oksidi plyonkalari buziladi va bir xillik va yoriqlar paydo bo'lgan joylarda elektrokimyoviy korroziya faollashadi.
Metalllarni korroziyadan himoya qilish choralari
Texnologik taraqqiyotning muqarrar oqibati atrof-muhitning ifloslanishidir - bu metallarning korroziyasini tezlashtiradigan jarayon, chunki tashqi muhit ularga tobora ko'proq tajovuzkorlikni ko'rsatadi. Metalllarning korroziy yo'q qilinishini butunlay yo'q qilishning hech qanday usuli yo'q, bu jarayonni iloji boricha sekinlashtirishdir.
Metalllarni yo'q qilishni minimallashtirish uchun siz quyidagilarni amalga oshirishingiz mumkin: metall mahsulotni o'rab turgan muhitning tajovuzkorligini kamaytirish; metallning korroziyaga chidamliligini oshirish; tajovuzkorlik ko'rsatadigan tashqi muhitdan metall va moddalar o'rtasidagi o'zaro ta'sirni bartaraf etish.
Ming yillar davomida insoniyat metall buyumlarni kimyoviy korroziyadan himoya qilishning ko'plab usullarini sinab ko'rdi, ularning ba'zilari bugungi kunda ham qo'llanilmoqda: yog' yoki moy bilan qoplash, kamroq darajada korroziyaga uchragan boshqa metallar (eng qadimiy usul, bu 2 ming yoshda, qalaylanadi (qoplama qalay)).
Metall bo'lmagan qoplamalar bilan korroziyaga qarshi himoya
Metall bo'lmagan qoplamalar - bo'yoqlar (alkid, yog 'va emallar), laklar (sintetik, bitum va smola) va polimerlar tashqi muhit va namlik bilan aloqa qilishdan tashqari (butun holda) metallar yuzasida himoya plyonka hosil qiladi.
Bo'yoq va laklardan foydalanishning afzalligi shundaki, bu himoya qoplamalari to'g'ridan-to'g'ri o'rnatish va qurilish maydonchasida qo'llanilishi mumkin. Bo'yoq va laklarni qo'llash usullari oddiy va shikastlangan qoplamalarni "joyida" tiklash mumkin - ish paytida bu materiallar nisbatan past narxga ega va ularning birlik maydoniga sarflanishi kichikdir; Biroq, ularning samaradorligi bir nechta shartlarga rioya qilishga bog'liq: metall konstruktsiyasi ishlaydigan iqlim sharoitlariga muvofiqligi; faqat yuqori sifatli bo'yoq va laklardan foydalanish zarurati; metall yuzalarga qo'llash texnologiyasiga qat'iy rioya qilish. Bo'yoq va laklarni bir necha qatlamlarda qo'llash yaxshidir - ularning miqdori metall yuzasida havo ta'siridan yaxshiroq himoya qiladi.
Polimerlar - epoksi qatronlar va polistirol, polivinilxlorid va polietilen - korroziyaga qarshi himoya qoplamasi sifatida harakat qilishi mumkin. Qurilish ishlarida temir-beton ko'milgan qismlar tsement va perxlorovinil, tsement va polistirol aralashmasidan tayyorlangan qoplamalar bilan qoplangan.
Temirni boshqa metallar bilan qoplash orqali korroziyadan himoya qilish
Metall ingibitor qoplamalarning ikki turi mavjud - himoya (rux, alyuminiy va kadmiy qoplamalar) va korroziyaga chidamli (kumush, mis, nikel, xrom va qo'rg'oshin qoplamalari). Inhibitorlar kimyoviy jihatdan qo'llaniladi: birinchi guruh metallari temirga nisbatan ko'proq elektromanfiylikka ega, ikkinchisi esa ko'proq elektropozitivlikka ega. Kundalik hayotimizda eng keng tarqalgan bo'lib, bu metallardan birining eritmasi orqali lavha temirni tortib olish natijasida olingan qalay (qalay plastinka, undan qutilar tayyorlanadi) va rux (galvanizli temir - tom yopish) bilan qoplangan metall qoplamalardir.
Quyma temir va po'lat armatura, shuningdek, suv quvurlari ko'pincha galvanizlanadi - bu operatsiya ularning korroziyaga chidamliligini sezilarli darajada oshiradi, lekin faqat sovuq suvda (issiq suv bilan ta'minlanganda, galvanizli quvurlar galvanizli bo'lmaganlarga qaraganda tezroq eskiradi). Galvanizatsiya samaradorligiga qaramay, u ideal himoyani ta'minlamaydi - sink qoplamasi ko'pincha yoriqlarni o'z ichiga oladi, ularni yo'q qilish metall yuzalarni oldindan nikel bilan qoplashni talab qiladi (nikel qoplama). Sink qoplamalari ularga bo'yoq va lak materiallarini qo'llashga imkon bermaydi - barqaror qoplama yo'q.
Korroziyaga qarshi himoya qilish uchun eng yaxshi yechim alyuminiy qoplama hisoblanadi. Ushbu metall kamroq o'ziga xos tortishish kuchiga ega, ya'ni u kamroq iste'mol qiladi, aluminizatsiyalangan sirtlarni bo'yash mumkin va bo'yoq qatlami barqaror bo'ladi. Bundan tashqari, alyuminiy qoplama galvanizli qoplamaga qaraganda agressiv muhitga nisbatan ancha chidamli. Ushbu qoplamani metall qatlamga qo'llash qiyinligi tufayli aluminizatsiya juda keng tarqalgan emas - erigan holatda alyuminiy boshqa metallarga nisbatan juda agressivdir (shuning uchun eritilgan alyuminiyni po'lat hammomda saqlash mumkin emas). Ehtimol, bu muammo juda yaqin kelajakda to'liq hal qilinadi - rus olimlari tomonidan aluminizatsiyani amalga oshirishning o'ziga xos usuli topildi. Rivojlanishning mohiyati po'lat plitalarni eritilgan alyuminiyga botirish emas, balki suyuq alyuminiyni po'lat plitalarga ko'tarishdir.
Po'lat qotishmalariga qotishma qo'shimchalarini qo'shish orqali korroziyaga chidamliligini oshirish
Po'lat qotishmasiga xrom, titan, marganets, nikel va misning kiritilishi yuqori korroziyaga qarshi xususiyatlarga ega qotishma po'latni olish imkonini beradi. Po'lat qotishmasi xromning katta ulushi bilan maxsus qarshilikka ega, buning natijasida konstruktsiyalar yuzasida yuqori zichlikli oksidli plyonka hosil bo'ladi. Kam qotishma va uglerodli po'latlar tarkibiga misning kiritilishi (0,2% dan 0,5% gacha) ularning korroziyaga chidamliligini 1,5-2 barobar oshirish imkonini beradi. Qotishtiruvchi qo'shimchalar Tamman qoidasiga muvofiq po'lat tarkibiga kiritiladi: har sakkiz temir atomiga qotishma metallning bir atomi bo'lganda yuqori korroziyaga chidamliligiga erishiladi.
Elektrokimyoviy korroziyaga qarshi choralar
Uni kamaytirish uchun metall bo'lmagan inhibitorlarni kiritish va elektrokimyoviy reaktsiyani boshlashi mumkin bo'lgan komponentlar sonini kamaytirish orqali atrof-muhitning korroziy faolligini kamaytirish kerak. Bu usul tuproqning kislotaliligini va metallar bilan aloqa qilgan suvli eritmalarni kamaytiradi. Temir (uning qotishmalari), shuningdek, guruch, mis, qo'rg'oshin va sinkning korroziyasini kamaytirish uchun suvli eritmalardan karbonat angidrid va kislorodni olib tashlash kerak. Elektr energetika sanoati mahalliy korroziyaga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan suvdan xloridlarni olib tashlaydi. Tuproqni ohaklash orqali siz uning kislotaliligini kamaytirishingiz mumkin.
Adashgan oqim himoyasi
Bir nechta qoidalarga rioya qilish orqali er osti kommunikatsiyalari va ko'milgan metall konstruktsiyalarning elektr korroziyasini kamaytirish mumkin:
- adashgan oqim manbai bo'lib xizmat qiluvchi strukturaning uchastkasi tramvay relsiga metall o'tkazgich bilan ulangan bo'lishi kerak;
- issiqlik tarmoqlari yo'nalishlari elektr transport vositalari harakatlanadigan temir yo'llardan maksimal masofada joylashgan bo'lishi kerak, ularning kesishishlari sonini minimallashtirish;
- tuproq va quvur liniyalari orasidagi o'tish qarshiligini oshirish uchun elektr izolyatsiyalovchi quvur tayanchlaridan foydalanish;
- ob'ektlarga kirishda (asosiy oqimlarning potentsial manbalari) izolyatsion gardishlarni o'rnatish kerak;
- truboprovodlarning himoyalangan qismida bo'ylama elektr o'tkazuvchanligini oshirish uchun gardish armaturalari va bezli kengaytirgichlarga oqim o'tkazuvchi uzunlamasına o'tkazgichlarni o'rnatish;
- Parallel joylashgan quvur liniyalarining potentsiallarini tenglashtirish uchun qo'shni hududlarda ko'ndalang elektr o'tish moslamalarini o'rnatish kerak.
Izolyatsiya bilan jihozlangan metall buyumlarni, shuningdek, kichik po'lat konstruktsiyalarni himoya qilish anod vazifasini bajaradigan himoyachi yordamida amalga oshiriladi. Himoyachi uchun material faol metallardan biri (sink, magniy, alyuminiy va ularning qotishmalari) - u elektrokimyoviy korroziyaning ko'p qismini oladi, asosiy strukturani buzadi va saqlaydi. Masalan, bitta magniyli anod 8 km quvur liniyasini himoya qiladi.
Rustam Abdyujanov, maxsus rmnt.ru uchun
