Metalų korozijos savybės. Cheminės metalų savybės Metalų cheminės savybės Metalų korozija

1 tema „Bendrosios metalų savybės“ (2 val.)

2 pamoka.

PAMOKOS TEMA:

Cheminės savybės metalai. Metalų korozijos samprata ir apsaugos nuo jos būdai (apžvalga) Žinių kartojimas ir apibendrinimas.

NRK.„Kovos su korozija metodai – apsauginės dangos su kitais metalais ir priedais nerūdijantiems lydiniams gauti“

Pamokos vieta temoje: 2 pamoka

Pamokos tipas: naujos medžiagos mokymasis naudojant pristatymus.

Pamokos tipas: sujungti.

Pamokos tikslai:

· Užtikrinti, kad studentai suvoktų ir suvoktų pagrindines temos „metalas kaip elementas“ ir „metalas kaip paprasta medžiaga“ sąvokas.

· Suteikite mokiniams supratimą apie chemines metalų savybes ir jų pagrindu vykstančias reakcijas.

Tobulinti mokinių žinias apie metalus, jų junginius, savybes;

· Sudaryti sąlygas ugdyti gebėjimą sąmoningai dirbti su informacijos šaltiniais ir cheminiais terminais.

Užduotys:

Mokomoji medžiaga:

· Apibendrinti studentų anksčiau įgytas žinias, nagrinėjant bendrąsias metalų chemines savybes.

· Pakartokite metalų reakcijų su elektrolitų tirpalais ypatybes.

· Ugdyti loginį mąstymą apibendrinant žinias ir konkretinant bendrąsias metalų savybes atskiriems šios paprastų medžiagų klasės atstovams.

· Remdamiesi anksčiau įgytomis mokinių žiniomis, supažindinkite juos su supratimu apie metalus kaip cheminius elementus ir metalus kaip paprastas medžiagas.

· Toliau ugdyti lygčių sudarymo, elektroninių balansų redokso reakcijose įgūdžius ir gebėjimus, gebėjimą lyginti, analizuoti ir daryti išvadas.

sudaryti sąlygas mokiniams įgyti žinių apie metalų chemines savybes ir jas lemiančias reakcijas;

paaiškinti metalų korozijos reiškinį, išsiaiškinti, kas yra korozija, jos rūšis, mechanizmą (naudojant geležies korozijos pavyzdį), apsaugos nuo korozijos būdus.

kuriant:

Skatinti mokinių loginio mąstymo ugdymą, gebėjimą analizuoti ir lyginti, dirbti su Papildoma informacija vykdant pranešimus.

auklėjimas:

· formuoti susidomėjimą dalyku per kompiuterio multimedijos galimybes.

skatinti idėjų apie priežasties ir pasekmės ryšius ir ryšius formavimąsi,

· ugdyti kolektyvizmo troškimą;

· formuoti pasaulėžiūrinę gamtos pažinimo sampratą.

Planuojami mokymosi rezultatai:

Žinoti:

· Metalų cheminės savybės.

Metalų korozijos nustatymas, jos rūšys ir apsaugos nuo jos būdai.

· Sąlygos, skatinančios ir užkertančios kelią korozijai.

Galėti:

Įrodykite metalų chemines savybes: užrašykite cheminių reakcijų lygtis molekuline ir redokso forma.

· Paaiškinti cheminės ir elektrocheminės korozijos esmę.

Mokymosi priemonės:

· Kompiuteris,

· daugialypės terpės palaikymas,

· Periodinė sistema cheminiai elementai.

Pristatymai tema "Cheminės metalų savybės"

"Metalų korozija"

Užsiėmimų metu:aš. Įžanginė dalis. Laiko organizavimas.

1. Studentų sveikinimas.

2. Neatvykusių į pamoką nustatymas.

3. Pasirengimo pamokos pradžiai tikrinimas.

4. Dėmesio organizavimas, pamokos tikslo išsikėlimas.

II. Žinių atnaujinimas ir tikrinimas.

1 PRIEKINIS POKALBIS.

Klausimai ir užduotys studentų darbui:

· Kur yra metalai cheminių elementų PS?

· Kas bendro visų metalų atomų struktūroje?

Kokios yra metalų redoksinės savybės?

Kas yra metalinė jungtis?

Kas yra metalinės kristalinės grotelės?

Kaip jie randami gamtoje? Kodėl dauguma metalų susidaro kaip junginiai?

Kokios yra fizinių savybių savybės? Jei įmanoma, paaiškinkite tai.

· elektros laidumas, šilumos laidumas(paaiškinama tuo, kad metalinėse gardelėse yra laisvųjų elektronų, kurie gali lengvai judėti);

· Metalų kaliumas, plastiškumas(vadinamųjų „elektronų dujų“, ty laisvųjų elektronų, gebėjimas surišti bet kokią metalo atomų konfigūraciją)

· Metalų trapumas(pavyzdžiui, chromas ir manganas)

Tokiu atveju vyksta redokso reakcija, kurios metu oksiduojamas metalas, o terpėje esantis oksidatorius redukuojamas, elektronai pereina iš metalo į oksidatorių tiesiai, neatsirasdami grandinėje. elektros srovė.

Demonstracija: Pavyzdžiui, kepkime Varinė viela gyvai. Ką tu žiūri? (siūlomas atsakymas: stebime spalvos pasikeitimą – juodos dangos atsiradimą, vadinasi, praėjo cheminė reakcija).

Kai varis reaguoja su deguonimi, įvyksta tokia reakcija:

2C u + O2=2 C u O (rašo į sąsiuvinį ir lentoje, prie lentos dirba iškviestas studentas)

Dauguma metalų yra oksiduojami atmosferos deguonies, todėl ant paviršiaus susidaro oksido plėvelė. Jei ši plėvelė yra tanki, gerai prigludusi prie paviršiaus, tada ji apsaugo metalą nuo tolesnio sunaikinimo. Pavyzdžiui, aliuminio korozijos metu deguonyje įvyksta tokia reakcija:

4Al + 3O2 = 2Al2O3. (rašyk į sąsiuvinį ir lentoje)

Oksido plėvelė tvirtai prilimpa prie metalo paviršiaus, o deguonis nebepatenka į metalą. Galima sakyti, kad tokia danga yra palanki aliuminiui, nes tolesnis sunaikinimas nevyksta. Tanki oksido plėvelė iš cinko, nikelio, chromo, alavo, švino ir kt.

Cheminės geležies korozijos atveju įvyksta tokia reakcija:

3 Fe + 2О2= Fe 3 O4 ( FeO Fe 2 O3)

Geležies oksidinė plėvelė yra labai biri (prisiminkite bet kokį surūdijusį objektą - vos jį paėmus, lieka rūdžių pėdsakai) ir tvirtai neprilimpa prie metalo paviršiaus, todėl deguonis prasiskverbia vis toliau, korozija vyksta tol, kol objektas yra visiškai sunaikinta.

elektrocheminė korozija. (užrašų knygelės įrašas)(7 skaidrė)

Šis korozijos tipas yra daug labiau paplitęs, pažeidžiami garo katilai, povandeninės laivų dalys, metalinės konstrukcijos ir konstrukcijos po vandeniu ir atmosferoje, į žemę nutiesti vamzdynai, kabelių apvalkalai ir kt.

Dėl elektrocheminės korozijos susidaro elektros grandinė. Tiek vienas metalas, tiek vienas su kitu besiliečiantys metalai gali būti paveikti korozijos. Apsvarstykite, kas atsitinka, kai cinkas dedamas į praskiestą tirpalą druskos rūgšties (patirties demonstravimas)Klausimas klasei:

"Ką tu žiūri?" (Atsakymas: cinkas reaguoja su rūgštimi ir išsiskiria dujos)

Rūgščioje aplinkoje cinkas atiduoda 2 elektronus. Tokiu atveju jis oksiduojamas ir tirpsta jonų pavidalu:

Zn – 2 e - = Zn 2+ (rašymas lentoje ir sąsiuvinyje)

Vandenilio katijonai redukuojami, susidaro dujos - vandenilis:

2 H + + 2 e - \u003d H2 (užrašykite lentoje ir sąsiuvinyje)

Reakcijos lygtis jonine forma:

Zn + 2 H+ = H2+ Zn 2+ (rašymas lentoje ir sąsiuvinyje)

Pastebėta, kad itin gryni metalai yra atsparūs korozijai. Pavyzdžiui, ypač gryna geležis korozuoja daug mažiau nei įprasta geležis. Garsioji Kutub kolona Indijoje prie Delio stovi jau beveik pusantro tūkstančio metų ir, nepaisant karšto ir drėgno klimato, nėra sunaikinta. Jis pagamintas iš geležies, kurioje beveik nėra priemaišų. Kaip senovės metalurgams pavyko gauti tokį gryną metalą, iki šiol yra paslaptis.

APSAUGOS NUO KOROZIJOS BŪDAI.

Apsauginė apsauga

Apsauga su mažiau aktyviu metalu

Pasyvavimas

Elektros apsauga

Korozijai atsparių lydinių kūrimas

Inhibitorių pridėjimas

Įvairios dangos.

STUDENTŲ PRANEŠIMAS. NRK.

1. „Kovos su korozija metodai – apsauginės dangos su kitais metalais ir priedais nerūdijantiems lydiniams gauti“

2. „Šiuolaikiniai pasiekimai naujų lydinių kūrimo, pritaikymo įvairiose pramonės ir ūkio šakose srityje“

MEDŽIAGA PRANEŠIMUI.

1 žinutė. Apsauginė apsauga. Metalas, kurį reikia apsaugoti nuo korozijos, padengiamas aktyvesniu metalu. Tas metalas, kuris tikrai bus sunaikintas poromis, vadinamas protektoriumi. Tokios apsaugos pavyzdžiai yra cinkuota geležis (geležis – katodas, cinkas – anodas), magnio ir geležies kontaktas (magnis – apsauga).

Geležis dažnai padengiama kitu metalu, pavyzdžiui, cinku ar chromu, kad būtų apsaugota nuo korozijos. (10 skaidrė, taip pat lentelė „Apsaugos nuo korozijos būdai).

Cinkuota geležis gaunama padengiant ją plonu cinko sluoksniu. Cinkas apsaugo geležį nuo korozijos net pažeidžiant dangos vientisumą. Šiuo atveju geležis korozijos metu atlieka katodo vaidmenį, nes cinkas oksiduojamas lengviau nei geležis:

Zn -2e- = Zn 2+ (rašymas lentoje ir sąsiuvinyje)

Apsaugotoje aparatinėje įrangoje vykdomi šie procesai:

2 H + + 2 e - = H 2 (rūgščioje aplinkoje)

arba

O 2 + 2 H 2 O + 4 e - = 4 Oi - (neutralioje aplinkoje)

Zn 2+ + 2 OH- = Zn (OH) 2 (užrašykite lentoje ir sąsiuvinyje)

Magnio anodas yra apsuptas gipso, natrio sulfato ir molio mišinio, kad būtų užtikrintas jonų laidumas. Vamzdis galvaniniame elemente atlieka katodo vaidmenį (5 pav. Geležinių vandens vamzdžių apsauga).

2 pranešimas. Metalo apsauga su mažiau aktyviu metalu. Vadinamoji „skarda“ gaunama padengus skardos lakštą plonu skardos sluoksniu. Alavas saugo geležį tol, kol apsauginis sluoksnis lieka nepažeistas. Vos jį pažeidus, geležį pradeda veikti oras ir drėgmė, alavas netgi pagreitina korozijos procesą, nes elektrocheminiame procese atlieka katodo funkciją.

Todėl geležis šiuo atveju tarnauja kaip anodas ir yra oksiduojama.

Elektros apsauga. Konstrukcija elektrolito aplinkoje yra sujungta su kitu metalu (dažniausiai geležies gabalėliu, bėgiu ir pan.), bet per išorinis šaltinis srovė. Šiuo atveju saugoma konstrukcija yra prijungta prie katodo, o metalas - su srovės šaltinio anodu. Tokiu atveju elektronus nuo anodo atima srovės šaltinis, anodas (apsauginis metalas) sunaikinamas, o oksiduojantis agentas redukuojamas prie katodo. Elektrinė apsauga turi pranašumą prieš protektoriaus apsaugą: pirmosios atstumas yra apie 2000 m, antrojo - 50

Pranešimas 3. Korozijai atsparių lydinių kūrimas. Jei metalas, pavyzdžiui, chromas, sukuria tankią oksido plėvelę, ji pridedama prie geležies ir susidaro lydinys – nerūdijantis plienas. Tokie plienai vadinami legiruotu. Didelis metalurgų pasiekimas apsaugant nuo korozijos buvo korozijai atsparaus plieno sukūrimas. Dėl anglies kiekio sumažėjimo iš nerūdijančio plieno iki 0,1 proc., iš jo atsirado galimybė gaminti skardą. Tipiškame "nerūdijančiame pliene" yra 18% chromo ir 8% nikelio. Pirmosios tonos nerūdijančio plieno mūsų šalyje buvo išlydytos dar 1924 metais Zlatouste. Dabar sukurta didelė įvairovė korozijai atsparus plienas. Tai ir geležies-chromo-nikelio lydiniai, ir ypač korozijai atsparūs nikelio lydiniai, legiruoti su molibdenu ir volframu. Šie lydiniai taip pat gaminami mūsų gamykloje.

Daugelis lydinių, kuriuose yra nedidelis kiekis brangių ir retų metalų priedų, įgyja puikų atsparumą korozijai ir puikias mechanines savybes. Pavyzdžiui, į platiną pridėjus rodžio ar iridžio, jos kietumas tiek padidėja, kad iš jo pagaminti gaminiai – laboratoriniai stiklo dirbiniai, stiklo pluošto gamybos mašinų dalys – tampa kone amžini.

4 pranešimas Metalo pasyvavimas. Pasyvavimas – tai sandaraus oksido sluoksnio susidarymas ant metalinio paviršiaus, apsaugančio nuo korozijos. Metalo paviršius apdorojamas taip, kad susidarytų plona ir tanki oksido plėvelė, kuri neleidžia sunaikinti pagrindo medžiagos. Pavyzdžiui, koncentruotas sieros rūgšties galima gabenti plieninėse talpyklose, nes ant metalinio paviršiaus susidaro plona, ​​bet labai stipri plėvelė. Pasyvavimą sukelia ir kiti stiprūs oksidatoriai. Pavyzdžiui, laikant saugius skutimosi peiliukus kalio chromato tirpale, jie ilgiau išlieka aštrūs. Priešingu atveju, veikiant drėgnam orui, geležis oksiduojasi ir jos paviršius rūdija.

V. Naujos medžiagos konsolidavimas. Apibendrinant. Atspindys.

Užduotis 10. Vadovėlio 112 psl.

Įvertinimas.

IŠVADA.

VI. Namų darbai.

§ 37, užrašai sąsiuvinyje. Pakartokite § 36. Apibendrinkite medžiagą tema "Bendrosios metalų savybės"

Pasiruošimas kitai pamokai.

1 grupė: "Šarminiai metalai"

2 grupė: „Šarminių žemių metalai“

3 grupė: „Metalai III A grupė“

Įmonės logotipas Žinių ir motyvacijos atnaujinimas mokymosi veikla Cheminis diktantas pagal 2 variantus (nelyginiai skaičiai - 1 variantas, lyginiai - 2 variantas) 1. Metalų gebėjimas gerai pravesti elektros srovę paaiškinamas tuo, kad yra .. 2. Metalai turi ... struktūrą 3. Tai priklauso apie metalo kristalinės gardelės sandarą ... 4 Metalo lydymosi temperatūra priklauso nuo ... 5. Lengviausias metalas ... 6. Labiausiai Sunkusis metalas…

Įmonės logotipas Žinių aktualizavimas ir edukacinės veiklos motyvavimas 7.Metalų tirpimas temp. žemiau C vadinami ... 8. Metalai, kurių tankis mažesnis nei 5 g / cm 3, vadinami ... 9. Temp. ugniai atsparių metalų lydymas ... 10. Didėjant temp. tirpimas mažėja ... 11. Metalai, atiduodami elektronus, atlieka ... 12. Juodieji metalai apima ...

Įmonės logotipas Žinių aktualizavimas ir edukacinės veiklos motyvacija 13. Metalai technologijose skirstomi pagal... 14. Ugniai atspariausias metalas yra... Motyvacija: senovėje žmonės žinojo 7 metalus. Jų skaičius atitiko tuomet žinomų planetų skaičių: Saturnas-švinas, Merkurijus-gyvsidabris, Marsas-geležis, Mėnulis-sidabras, Saulė-auksas, Venera-varis, Jupiteris-alavas. Jūs žinote daug daugiau alchemikų ir šiandien mes toliau tyrinėsime metalų savybes

Įmonės logotipas Metalai 1. Kas bendro tarp šių elementų? 2. Kokias žinote šių elementų savybes?

Įmonės logotipas Cheminės metalų savybės Kokios paprastų medžiagų savybės parodytos šioje skaidrėje?

Įmonės logotipas Cheminės metalų savybės Kokie elementai yra metalai? Kokia yra pagrindinė metalų savybė Kaip kinta metalų aktyvumas tam tikru laikotarpiu? Elementai, kurių išoriniame lygyje yra 1-2 elektronai. Pagrindinė savybė – dovanoti valentinius elektronus Didėjant branduolio krūviui, metalo aktyvumas periode mažėja.

Įmonės logotipas Metalų veiklos serija Didėjančios redukuojančios savybės Apsvarstykite metalų aktyvumo serijas, padarykite išvadą apie įvairių metalų aktyvumą ir pasiūlykite, su kokiomis medžiagomis jie gali reaguoti.

Įmonės logotipas Metalų cheminės savybės Sąveika su nemetalais: su deguonimi su siera su halogenais Li K Ca Na Mg Al Zn Cr Fe Ni Pb Cu Hg Ag Pt Au Normaliomis sąlygomis M + O2 oksidas Lėtai arba kaitinamas M + O 2 oksidas M + O 2

Įmonės logotipas Metalų cheminės savybės Parašykite natrio sąveikos su deguonimi, siera, chloru reakcijų lygtis 4Na + O2 = 2Na2O 2Na + S = Na2S 2 Na + CI2 = 2NaCI

Įmonės logotipas Sąveika su sudėtingomis medžiagomis: su vandeniu Li K Ca NaMg Al Zn Cr Fe Ni Pb (H 2) Cu Hg Ag Pt Au Normaliomis sąlygomis M + H 2 O H 2 + šarmas Kaitinant M + H 2 OH 2 + oksidas M + H2O

Įmonės logotipo pavyzdžiai Užpildykite galimas reakcijų lygtis: 1. Li + H2O = 2. AI + H2O = 3. Hg + H2O = 2Li + 2HOH = 2LiOH + H2 2AI +3H2O = Ai2O3 + 3H2 Hg + H2O

Įmonės logotipas Sąveika su rūgščių tirpalais Li K Ca Na Mg Al |Zn Cr Fe Ni Pb (H 2) Cu Hg Ag Pt Au Išstumti H 2 iš rūgščių tirpalų Neišstumti H 2 iš rūgščių tirpalų

Įmonės logotipo pavyzdžiai Parašykite galimas reakcijų su praskiesta sieros rūgštimi lygtis: aliuminis, cinkas, natris ir varis

Įmonės logotipas Sąveika su druskos tirpalais Kiekvienas metalas išstumia kitus metalus į dešinę nuo druskos tirpalų įtampos serijoje, o pats metalas gali būti išstumtas į kairę. Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu Zn + NiCI2 = ZnCI2 + Ni Šiuo tikslu negalima paimti aktyvių metalų, nes jie sąveikauja su vandeniu, sudarydami šarmus.

Įmonės logotipas Reagentai KCaFeCuAu O2 H2O HCl (tirpalas) Pb(NO3)2 tirpalas Pratimai

Įmonės logotipas Patvirtinimas Reaktyviosios medžiagos NaCaFeCuAu O2O H2OH2O HCl (tirpalas) Pb(NO 3) 2 tirpalas +++--

Įmonės logotipas Korozija Korozija yra spontaniškas medžiagų ir gaminių iš jų sunaikinimo procesas, veikiant cheminiam poveikiui. aplinką.

Įmonės logotipas Korozijos priežastys A) dujos (O2, SO2, H2S, Cl2, NH3, NO, NO2, H2O-garai ir kt.); suodžiai yra dujų adsorbentas; B) elektrolitai: šarmai, rūgštys, druskos; C) Cl- jonai, oro drėgmė; D) makro ir mikroorganizmai; E) klaidžiojanti elektros srovė; G) metalų nevienalytiškumas.

Įmonės logotipas Korozijos tipai Korozija Atmosferos dujos Cheminė elektrocheminė

Įmonės logotipas Atmosfera Atmosferinė metalų korozija vyksta drėgname ore esant įprastoms temperatūroms.

Įmonės logotipas Cheminė korozija Cheminė korozija – tai cheminis metalų sunaikinimas veikiant deguoniui, vandenilio sulfidui ir kitoms dujoms, kai nėra drėgmės.

Įmonės logotipas Dujų korozija Dujų korozija yra cheminės korozijos rūšis, kuri paveikia krosnių armatūras, variklio dalis, kurios veikia aukštoje temperatūroje.

Įmonės logotipas Elektrocheminė korozija Elektrocheminė korozija – tai metalo, kuris liečiasi su kitu metalu ir elektrolitu ar vandeniu, irimas.

Įmonės logotipas Elektrocheminė korozija Bet kurio metalo paviršiuje kondensuojasi vanduo, kuriame ištirpsta atmosferos dujos, tai yra susidaro elektrolitas. Jei metale yra priemaišų arba jis liečiasi su kitu metalu, prasideda elektrocheminė korozija. Tokiu atveju pirmiausia sunaikinamas aktyvesnis metalas.

Įmonės logotipas Korozijos pasekmės Kiekvienais metais tiesioginiai nuostoliai dėl rūdžių dėl nekokybiškos įrangos, įrenginių ir konstrukcijų apsaugos sudaro apie 10% viso pasaulyje pagaminamo metalo kiekio.

Įmonės logotipas Metalų apsauga nuo korozijos Apsauginės dangos - metalo paviršiaus padengimas apsauginėmis dangomis Legiravimo priedai - chromo, nikelio, titano, kobalto pridėjimas Inhibitoriai - katalizatorių, lėtinančių chemines reakcijas, pridėjimas Apsauginė apsauga - kontakto su aktyvesniu metalu užmezgimas

Įmonės logotipas Įgytų žinių įtvirtinimas Kas vadinama korozija? Kokie veiksniai tai sukelia? Metalų ir lydinių sunaikinimas veikiant įvairiems išoriniai veiksniai. Atmosferos oro, žemės drėgmės, korozinių dujų įtaka Agresyvi cheminė aplinka Elektrolitai

Įmonės logotipas Įgytų žinių įtvirtinimas Įvardykite korozijos rūšis. Kokie būdai apsaugoti metalus nuo korozijos Atmosferos, cheminiai, dujiniai ir elektrocheminiai. Apsauginės dangos, legiravimo priedai, inhibitoriai

Cheminės savybės apima metalų gebėjimą atsispirti oksidacijai arba derėtis su įvairiomis medžiagomis: oro deguonimi, drėgme (metalai, susijungę su deguonimi ir vandeniu, sudaro bazes (šarmus)), anglies dioksidu ir kt. Kuo geriau metalas susijungia su kitais elementais, tuo lengviau jis sunaikinamas. Cheminis metalų sunaikinimas veikiant aplinkai įprastoje temperatūroje vadinamas metalo korozija .

Metalų cheminės savybės apima galimybę susidaryti nuosėdoms kaitinant oksiduojančioje atmosferoje, taip pat ištirpti įvairiuose chemiškai aktyviuose skysčiuose: rūgštyse, šarmuose ir kt. Metalai, atsparūs oksidacijai aukštoje temperatūroje, vadinami atsparus karščiui (atsparus pleiskanojimui).

Metalų gebėjimas išlaikyti savo struktūrą aukštoje temperatūroje, nesuminkštėti ir nedeformuoti veikiant apkrovai vadinamas karščiui atsparus.

Metalų atsparumą korozijai, nuosėdų susidarymą ir tirpimą lemia bandinių masės pokytis paviršiaus vienetui per laiko vienetą.

Metalų korozija. Žodis „korozija“ (lotyniškai „korozija“) reiškia gerai žinomus reiškinius, kuriuos sudaro geležies rūdijimas, vario padengimas žaliu oksido sluoksniu ir panašūs metalų pokyčiai.

Dėl korozijos metalai iš dalies arba visiškai sunaikinami, prastėja gaminių kokybė, jie gali būti netinkami naudoti.

Dauguma metalų gamtoje randami junginių su kitais elementais pavidalu, pavyzdžiui, geležis - Fe 2 O 3, Fe 3 O 4, FeCO 3, vario - CuFeS 2, Cu 2 S, aliuminio pavidalu. - Al 2 O 3 pavidalu ir kt. Dėl metalurginių procesų nutrūksta stabilus ryšys tarp metalų ir medžiagų, buvęs natūralioje būsenoje, tačiau atsistato metalams susijungus su deguonimi ir kitais elementais. Tai yra korozijos priežastis.

Korozijos teorijos kūrimas yra Rusijos mokslininkų V.A.Kistjakovskio, G.V.Akimovo, N.A.Izgaryševo ir kitų nuopelnas. Anot korozijos reiškinių tyrinėtojų, yra dviejų tipų korozija: elektrocheminė ir cheminė.

elektrocheminė korozija(13 pav.) – tai metalų, besiliečiančių su skysčiais, laidančiais elektros srovę (elektrolitais), irimo procesas, t.y. su rūgštimis, šarmais, druskų tirpalais vandenyje, vandeniu su jame ištirpusiu oru. Čia vykstantys reiškiniai yra panašūs į tuos, kuriuos galima stebėti galvaniniame elemente. Pavyzdžiui, pliene galvaninis elementas sudaro geležies karbidą ir feritą. Elektrolituose karbidas išlieka nepakitęs, o feritas ištirpsta ir kartu su elektrolito medžiaga – korozijos produktu – suteikia rūdžių.

Įvairių metalų elgseną elektrolituose galima spręsti pagal jų vietą tam tikroje įtampoje: kalio, kalcio, magnio, aliuminio, mangano, cinko, chromo, geležies, kadmio, kobalto, nikelio, alavo, švino, vandenilio, stibio, bismuto. , varis, gyvsidabris, sidabras, auksas. Aukščiau pateiktose serijose metalai yra išdėstyti pagal normalaus elektrinio potencialo dydį (t. y. gaunamą panardinant metalą į įprastą jo druskos tirpalą) vandenilio atžvilgiu. Kiekvienas šios eilės metalas, suporuotas su kitu elektrolituose, sudaro galvaninį elementą, o metalas, esantis eilės kairėje, bus sunaikintas. Taigi, poroje vario - cinko, cinkas sunaikinamas. Įtempių skaičius turi labai didelį praktinė vertė: rodo pavojų, kad skirtingi metalai tiesiogiai liečiasi, nes tai sudaro sąlygas susidaryti galvaniniam elementui ir sunaikinti vieną iš metalų, esančių kairėje nuo įtampos serijos.

13 pav. Elektrocheminės korozijos procesą iliustruojanti schema. Viename poliuje tirpsta (rūdija) netaurieji metalai, kitame išsiskiria vandenilis.

Cheminė korozija vadinamas metalų ir lydinių sunaikinimu sausose dujose aukštoje temperatūroje ir skysčiuose, kurie neturi elektrolitų savybių, pavyzdžiui, aliejuje, benzine, išlydytose druskose ir kt. Cheminės korozijos metu, veikiant atmosferos deguoniui, metalai pasidengia plonu oksidų sluoksniu. Cheminės korozijos metu metalas ne visada ardomas tik paviršiuje, bet korozija prasiskverbia ir į metalo gylį, suformuodama židinius arba išsidėsčiusi palei grūdelių ribas. (pavyzdys. Sidabriniai dirbiniai laikui bėgant tamsėja, nes ore yra dujinių sieros junginių, kurie chemiškai reaguoja su sidabru. Susidaręs sidabro sulfidas lieka ant daiktų paviršiaus rusvos arba juodos plėvelės pavidalu.)

Korozija paprastai vadinamas savaiminis metalų sunaikinimas dėl jų cheminės ir elektrocheminės sąveikos su išorine aplinka ir virsmo į stabilius junginius (oksidus, hidroksidus, druskas).

Griežtai tariant, korozija yra redokso procesų, atsirandančių metalams kontaktuojant su agresyvia aplinka, derinys, dėl kurio metalo gaminiai sunaikinami. Agresyvi aplinka reiškia oksidinę atmosferą (deguonies buvimas Žemės atmosferoje oksiduojasi), ypač esant vandens ar elektrolitų tirpalams.

Pagal proceso mechanizmą išskiriama cheminė ir elektrocheminė metalų korozija. Cheminė korozija yra įprasta cheminė reakcija tarp metalo atomų ir įvairių oksiduojančių medžiagų. Cheminės korozijos pavyzdžiai yra metalų oksidacija aukštoje temperatūroje deguonimi, aliuminio paviršių oksidacija ore, metalų sąveika su chloru, siera, vandenilio sulfidu. H2S ir kt.

Elektrocheminė korozija atsiranda tirpaluose, tai yra daugiausia metalams kontaktuojant su elektrolitų tirpalais, ypač tais atvejais, kai metalai liečiasi su mažiau aktyviais metalais. Korozijos greitis labai priklauso nuo metalų aktyvumo, taip pat nuo priemaišų koncentracijos ir pobūdžio vandenyje. Gryname vandenyje metalai beveik nerūdija, o kontaktuodami su aktyvesniais metalais net elektrolitų tirpaluose nerūdija.

Metalo korozijos priežastis

Daugelis metalų, įskaitant geležį, randami žemės plutoje oksidų pavidalu. Perėjimas nuo metalo prie oksido yra energetiškai palankus procesas, kitaip tariant, oksidai yra stabilesni junginiai nei metalai. Norint pakeisti procesą ir išgauti metalą iš rūdos, reikia daug energijos, todėl geležis linkusi vėl virsti oksidu – kaip sakoma, geležis rūdija. Rūdys yra korozijos terminas, tai yra metalų oksidacijos procesas veikiant aplinkai.

Metalų ciklą gamtoje galima pavaizduoti naudojant šią diagramą:

Metalo gaminiai rūdija, nes plienas, iš kurio jie pagaminti, reaguoja su deguonimi ir vandeniu, esančiais atmosferoje. Geležies ar plieno korozijos metu susidaro įvairios sudėties ferum(III) oksido hidratuotos formos.(Fe 2 O 3 ∙ xH 2 O). Oksidas yra pralaidus orui ir vandeniui, nesudaro apsauginio sluoksnio ant metalinio paviršiaus. Todėl po susidariusiu rūdžių sluoksniu tęsiasi metalo korozija.

Kai metalai liečiasi su drėgnas oras, jie visada yra korozijos paveikti, tačiau daug veiksnių turi įtakos rūdijimo greičiui. Tarp jų yra šie: priemaišų buvimas metale; rūgščių ar kitų elektrolitų buvimas tirpaluose, kurie liečiasi su geležies paviršiumi; deguonies, esančio šiuose tirpaluose.

Metalo paviršiaus elektrocheminės korozijos mechanizmas

Daugeliu atvejų korozija yra elektrocheminis procesas. Ant metalo paviršiaus susidaro elektrocheminės ląstelės, kuriose skirtingos sritys veikia kaip oksidacijos ir redukcijos sritys.

Žemiau pateikiamos dvi redoksinio rūdijimo proceso reakcijos:

Bendrą geležies korozijos reakcijos lygtį galima parašyti taip:

Schematiškai procesai, vykstantys geležies ar plieno paviršiuje, besiliečiančiame su vandeniu, gali būti pavaizduoti taip:

Vandens laše ištirpusio deguonies koncentracija lemia, kurios metalo paviršiaus vietos yra redukcijos, o kurios – oksidacijos.

Lašo pakraščiuose, kur ištirpusio deguonies koncentracija didesnė, deguonis redukuojamas į hidroksido jonus.

Deguonies redukcijai reikalingi elektronai juda iš lašo centro, kur jie išsiskiria oksiduojantis geležiai ir kur yra maža ištirpusio deguonies koncentracija. Geležies jonai patenka į tirpalą. Išlaisvinti elektronai juda metaliniu paviršiumi iki lašo kraštų.

Tai paaiškina, kodėl korozija labiausiai pasireiškia vandens lašo centre arba po dažų sluoksniu: tai yra vietos, kuriose deguonies tiekimas yra ribotas. Čia susidaro vadinamieji „apvalkalai“, kuriuose geležis patenka į tirpalą.

Rūdys atsiranda dėl antrinių procesų tirpale, kai geležies ir hidroksido jonai difunduoja nuo metalo paviršiaus. Ant paviršiaus nesusidaro apsauginis sluoksnis.

Deguonies redukcijos reakcijos aktyvumas priklauso nuo terpės rūgštingumo, todėl rūgščioje terpėje korozija pagreitėja. Bet koks druskos priemaišas, pavyzdžiui, natrio chloridas jūros vandens purškikliuose, prisideda prie rūdžių susidarymo, nes padidina vandens elektrinį laidumą.

Galbūt korozijos problema niekada nebus visiškai išspręsta, o labiausiai galima tikėtis – sulėtinti, bet nesustoti.

Apsaugos nuo korozijos metodai

Šiandien yra keletas būdų, kaip apsisaugoti nuo korozijos.

Metalo atskyrimas nuo agresyvios aplinkos - dažymas, tepimas aliejumi, dengimas neaktyviais metalais arba emaliu (I), Metalų paviršiaus sąlytis su aktyvesniais metalais (II). Korozijos inhibitorių (korozijos inhibitorių) ir korozijai atsparių lydinių (III) naudojimas.

I. Lengviausias būdas apsaugoti plieną nuo korozijos – izoliuoti metalą nuo atmosferos oro. Tai galima padaryti alyva, riebalais arba apsauginiu dažų sluoksniu.

Dabar plačiai naudojamos apsauginės dangos iš organinių polimerų. Danga gali būti įvairių spalvų, ir tai yra gana lankstus korozijos problemos sprendimas. Net paviršutiniškas žvilgsnis į kasdieniame gyvenime mus supančius daiktus duoda daugybę tokio sprendimo pavyzdžių: šaldytuvas, indų džiovykla, padėklas, dviratis ir kt.

II. Kartais geležis padengiama plonu kito metalo sluoksniu. Kai kurie gamintojai automobilių kėbulus gamina iš plieno su cinkuoto cinko danga. Taip apdorojant susidaro cinko oksido sluoksnis, kuris tvirtai prilimpa prie pagrindo, o jei galvaninė danga nepažeista, gerai apsaugo nuo rūdžių.

Net jei tokios dangos yra trūkumas, mašinos plieninis korpusas vis tiek yra apsaugotas nuo greito gedimo, nes šioje sistemoje cinkas korozuoja labiau nei geležis, nes cinkas yra aktyvesnis metalas nei geležis. Šiuo atveju aukojamas cinkas. Vienas iš pirmųjų siūlymų naudoti protektoriaus („aukos“) metalus buvo pateiktas 1824 m., siekiant apsaugoti jūrų valčių korpusų metalines dangas nuo korozijos.

Šiandien naftos platformų apsaugai nuo korozijos jūrose naudojami cinko blokeliai: brangių sudėtingų plieninių konstrukcijų korozija pereina į lengvai pakeičiamus metalo gabalus. Koks yra tokios apsaugos principas? Pavaizduokime tai diagrama.

Reguliariais intervalais išilgai visos atramos, kuri yra jūroje, tvirtinami cinko blokeliai. Kadangi cinkas yra aktyvesnis už geležį (esantis kairėje elektrocheminėje įtampų serijoje), cinkas daugiausia oksiduojasi, o geležies paviršius daugiausia yra nepaliestas. Iš esmės bet koks metalas, esantis kairėje nuo geležies elektrocheminės įtampos serijoje, gali būti naudojamas plieno gaminiams apsaugoti.

Panašiu principu saugomos ir gyvenamųjų pastatų gelžbetoninės konstrukcijos, kuriose visi geležiniai strypai sujungti vienas su kitu ir sujungti su į žemę įkastu magnio gabalėliu.

III. Labai dažnas apsaugos nuo korozijos problemos sprendimas yra korozijai atsparių lydinių naudojimas. Daugelis plieno gaminių, naudojamų kasdieniame gyvenime, ypač tie, kurie nuolat liečiasi su vandeniu: virtuvės reikmenys, šaukštai, šakutės, peiliai, skalbimo mašinos kubilas ir kt. - pagamintas iš nerūdijančio plieno, kuriam nereikia papildomos apsaugos.

Іrzhostіyku plieną 1913 metais išrado chemikas iš Šefildo Harry Briarley. Jis tyrinėjo greitą ginklų vamzdžių šautuvo susidėvėjimą ir nusprendė išbandyti daug chromo turintį plieną, kad pamatytų, ar ginklo gyvavimo laikas negali tęstis tokiu būdu.

Paprastai, analizuojant plieną, mėginys buvo ištirpintas rūgštyje. Briarley, atlikdamas tokią analizę, susidūrė su netikėtais sunkumais. Jo plienas, kuriame yra daug chromo, netirpo. Jis taip pat pastebėjo, kad laboratorijoje palikti mėginiai išlaikė pirminį blizgesį. Briarley iškart suprato, kad išrado korozijai atsparų plieną.

Hario Briarlio išradimas susidūrė su tam tikru išankstiniu nusistatymu. Vienas iš didžiausių Šefildo metalinių indų gamintojų laikė Briarley idėją „prieštaraujančia gamtai“, o kitas teigė, kad „atsparumas korozijai nėra didelė dorybė peiliams, kuriuos dėl savo prigimties reikia išvalyti po kiekvieno naudojimo“. Šiandien mums savaime suprantama, kad patiekalai išlaiko blizgesį ir jų nepuola maiste esančios rūgštys.

Nerūdijantis plienas plienas nerūdija, nes ant jo paviršiaus susidaro chromo (III) oksido plėvelė. Skirtingai nuo rūdžių, šio oksido nepuola vanduo ir jis tvirtai prisirišęs prie metalinio paviršiaus. Vos kelių nanometrų storio oksido plėvelė yra nematoma plika akimi ir neslepia natūralaus metalo blizgesio. Tuo pačiu metu jis yra nepralaidus orui ir vandeniui bei apsaugo metalą. Be to, jei nubraukite paviršiaus plėvelę, ji greitai atsigaus.

Deja, nerūdijantis plienas yra brangus ir į tai turime atsižvelgti renkantis, kokį plieną naudoti. AT moderni technologija dažniausiai naudojamas tokios sudėties geležinis plienas: 74% geležies, 18% chromo, 8% nikelio.

Kadangi ne visada ekonomiškai pagrįstas nerūdijančio plieno naudojimas, taip pat apsauginių tepalų ir dažų sluoksnių naudojimas, šiandien jis gana dažnai naudojamas geležies gaminiams padengti plonu cinko (cinkuoto geležies) arba alavo (ludzeno geležies) sluoksniu. ). Pastarasis labai dažnai naudojamas konservų gamyboje.

Konservuotų maisto produktų apsaugos būdą, padengiant vidinį metalinį paviršių skarda, pasiūlė anglas Peteris Durandas. Su tokia apsauga konservai ilgai išlieka tinkami valgyti. Deja, konservų ir gėrimų gamyba neapsieina be iššūkių. Skirtingi gaminiai skardinės viduje sukuria skirtingą aplinką, kuri skirtingai veikia metalą ir gali sukelti koroziją.

XX amžiaus pradžioje pradėtas gaminti konservuotas alus. Tačiau Naujas produktas nebuvo žaibiškas, o to priežastis buvo ta, kad bankai trūkinėjo iš vidaus. Stiklainius dengęs plonas skardos sluoksnis labai retai išeidavo vientisas. Dažniausiai jis turėjo smulkių trūkumų. Vandeniniame tirpale geležis oksiduojasi greičiau nei alavas (dėl didesnio aktyvumo). Geležies jonai Fe2+ ištirpo aluje (o tai apskritai yra geras vaistas nuo mažakraujystės) ir suteikė gėrimui metalo skonį, be to, sumažino jo skaidrumą. Tai sumažino konservuoto alaus populiarumą. Tačiau gamintojams šią problemą pavyko įveikti pradėjus skardinių vidų padengti specialiu inertiniu organiniu laku.

Konservuotuose vaisiuose yra organinių rūgščių, tokių kaip citrinos rūgštis. Tirpale šios rūgštys skatina alavo jonų jungimąsi sn 2+ ir taip padidina alavo dangos tirpimo greitį, todėl konservuotuose vaisiuose (persikuose ir kt.) daugiausia alavas korozuoja. Alavo jonai, kurie tokiu būdu patenka į maistą, nėra toksiški. Konservuotų vaisių skonio jie labai nepakeičia, išskyrus tai, kad suteikia pikantišką poskonį. Tačiau jei toks stiklainis laikomas per ilgai, gali kilti problemų. Plonas alavo sluoksnis, kuris yra oksiduotas, ilgainiui suyra, veikiamas organinių rūgščių, ir gana greitai pradeda ėsdinti geležies sluoksnį.

Cheminė korozija yra procesas, kurio metu metalas sunaikinamas sąveikaujant su agresyvia išorine aplinka. Korozijos procesų cheminė įvairovė neturi ryšio su elektros srovės poveikiu. Esant tokio tipo korozijai, vyksta oksidacinė reakcija, kai sunaikinama medžiaga kartu yra ir aplinkos elementų reduktorius.

Įvairios agresyvios aplinkos klasifikacija apima du metalo naikinimo tipus:

• cheminė korozija ne elektrolitiniuose skysčiuose;
• cheminė dujų korozija.

Dujų korozija

Dažniausias cheminės korozijos tipas – dujos – tai korozinis procesas, vykstantis dujose aukštesnėje temperatūroje. Ši problema būdinga daugeliui darbo rūšių. technologinė įranga ir detalės (krosnių, variklių, turbinų armatūra ir kt.). Be to, apdorojant metalus, naudojamos itin aukštos temperatūros aukštas spaudimas(kaitinimas prieš valcavimą, štampavimas, kalimas, terminiai procesai ir kt.).

Metalų būklės aukštesnėje temperatūroje ypatybes lemia dvi jų savybės – atsparumas karščiui ir atsparumas karščiui. Atsparumas karščiui yra metalo mechaninių savybių stabilumo laipsnis esant ypač aukštai temperatūrai. Mechaninių savybių stabilumas reiškia ilgalaikį stiprumo išlaikymą ir atsparumą šliaužimui. Atsparumas karščiui – tai metalo atsparumas koroziniam dujų aktyvumui aukštesnėje temperatūroje.

Dujų korozijos vystymosi greitį lemia daugybė rodiklių, įskaitant:

• atmosferos temperatūra;
• metalo ar lydinio komponentai;
• aplinkos, kurioje yra dujos, parametrai;
• kontakto su dujine terpe trukmė;
• korozinių produktų savybės.

Korozijos procesui daugiau įtakos turi savybės ir parametrai oksido plėvelė pasirodo ant metalinio paviršiaus. Oksido susidarymą chronologiškai galima suskirstyti į du etapus:

• deguonies molekulių adsorbcija ant metalinio paviršiaus sąveikaujant su atmosfera;
• metalo paviršiaus sąlytis su dujomis, dėl kurio susidaro cheminis junginys.

Pirmajam etapui būdingas joninės jungties atsiradimas, atsirandantis dėl deguonies ir paviršiaus atomų sąveikos, kai deguonies atomas iš metalo atima elektronų porą. Susidaręs ryšys išsiskiria išskirtiniu stiprumu – jis didesnis nei deguonies ryšys su okside esančiu metalu.

Šio ryšio paaiškinimas yra atominio lauko veikimas deguoniui. Kai tik metalo paviršius užpildomas oksiduojančia medžiaga (o tai vyksta labai greitai), esant žemai temperatūrai, dėl van der Waals jėgos, prasideda oksiduojančių molekulių adsorbcija. Reakcijos rezultatas – ploniausios monomolekulinės plėvelės atsiradimas, kuri laikui bėgant tampa storesnė, o tai apsunkina deguonies patekimą.

Antrame etape įvyksta cheminė reakcija, kurios metu oksiduojantis terpės elementas paima iš metalo valentinius elektronus. cheminė korozija - galutinis rezultatas reakcijos.

Oksido plėvelės charakteristikos

Oksido plėvelių klasifikacija apima tris tipus:

• plonas (nematomas be specialių prietaisų);
• vidutinė (švelnios spalvos);
• storas (matomas plika akimi).

Susidariusi oksidinė plėvelė turi apsaugines galimybes – lėtina ar net visiškai slopina cheminės korozijos vystymąsi. Be to, oksido plėvelės buvimas padidina metalo atsparumą karščiui.

Tačiau tikrai veiksmingas filmas turi atitikti keletą savybių:

• būti neakytas;
• turėti tvirtą struktūrą;
• turi geras sukibimo savybes;
• skiriasi cheminiu inertiškumu atmosferos atžvilgiu;
• būti kieti ir atsparūs dilimui.

Viena iš minėtų sąlygų – tvirta konstrukcija yra ypač svarbi. Tęstinumo sąlyga yra oksido plėvelės molekulių tūrio perteklius metalo atomų tūriui. Tęstinumas – tai oksido savybė visą metalo paviršių padengti ištisiniu sluoksniu. Jei ši sąlyga nesilaikoma, plėvelė negali būti laikoma apsaugine. Tačiau yra šios taisyklės išimčių: kai kuriems metalams, pavyzdžiui, magniui ir šarminių žemių grupės elementams (išskyrus berilį), tęstinumas nėra kritinis rodiklis.

Oksido plėvelės storiui nustatyti naudojami keli metodai. Apsaugines plėvelės savybes galima nustatyti jos formavimo metu. Tam tiriamas metalo oksidacijos greitis ir greičio kitimo laikui bėgant parametrai.

Jau susidariusiam oksidui naudojamas kitas metodas, kurį sudaro plėvelės storio ir apsauginių savybių tyrimas. Norėdami tai padaryti, ant paviršiaus užtepamas reagentas. Tada ekspertai nustato laiką, per kurį reagentas prasiskverbia, ir pagal gautus duomenis padaro išvadą apie plėvelės storį.

Pastaba! Net galutinai susidariusi oksido plėvelė toliau sąveikauja su oksiduojančia aplinka ir metalu.

Korozijos vystymosi greitis

Cheminės korozijos išsivystymo intensyvumas priklauso nuo temperatūros režimo. Aukštoje temperatūroje oksidaciniai procesai vystosi greičiau. Be to, reakcijos termodinaminio faktoriaus vaidmens sumažėjimas neturi įtakos procesui.

Didelę reikšmę turi vėsinimas ir kintamasis šildymas. Dėl šiluminių įtempių oksido plėvelėje atsiranda įtrūkimų. Pro tarpus oksiduojantis elementas patenka į paviršių. Dėl to susidaro naujas oksidinės plėvelės sluoksnis, o buvęs nusilupa.

Dujinės terpės komponentai taip pat atlieka svarbų vaidmenį. Šis veiksnys būdingas skirtingi tipai metalų ir atitinka temperatūros svyravimus. Pavyzdžiui, varis greitai korozuoja, jei liečiasi su deguonimi, tačiau yra atsparus šiam procesui sieros oksido aplinkoje. Priešingai, nikelio sieros oksidas yra destruktyvus, o stabilumas stebimas deguonyje, anglies dioksidu ir vandens aplinkoje. Tačiau chromas yra atsparus visoms išvardintoms terpėms.

Pastaba! Jei oksido disociacijos slėgio lygis viršija oksiduojančio elemento slėgį, oksidacijos procesas sustoja ir metalas tampa termodinamiškai stabilus.

Lydinio komponentai taip pat turi įtakos oksidacinės reakcijos greičiui. Pavyzdžiui, manganas, siera, nikelis ir fosforas nieko nedaro, kad oksiduotų geležį. Tačiau aliuminis, silicis ir chromas sulėtina procesą. Kobaltas, varis, berilis ir titanas dar labiau sulėtina geležies oksidaciją. Vanadžio, volframo ir molibdeno priedai padės pagreitinti procesą, o tai paaiškinama šių metalų lydimu ir lakumu. Lėčiausios oksidacijos reakcijos vyksta su austenitine struktūra, nes ji yra labiausiai pritaikyta aukštai temperatūrai.

Kitas veiksnys, nuo kurio priklauso korozijos greitis, yra apdoroto paviršiaus savybės. Lygus paviršius oksiduojasi lėčiau, o nelygus – greičiau.

Korozija skysčiuose, kurie nėra elektrolitiniai

Nelaidžios skystos terpės (ty neelektrolitų skysčiai) apima tokias organines medžiagas kaip:

• benzenas;
• chloroformas;
• alkoholiai;
• anglies tetrachloridas;
• fenolis;
• Alyva;
• benzinas;
• žibalo ir kt.

Be to, nedidelis kiekis neorganinių skysčių, tokių kaip skystas bromas ir išlydyta siera, yra laikomi neelektrolitiniais skysčiais.

Pažymėtina, kad patys organiniai tirpikliai su metalais nereaguoja, tačiau, esant nedideliam kiekiui priemaišų, vyksta intensyvus sąveikos procesas.

Aliejuje esantys sieros elementai padidina korozijos greitį. Taip pat korozinius procesus sustiprina aukšta temperatūra ir deguonies buvimas skystyje. Drėgmė sustiprina korozijos vystymąsi pagal elektromechaninį principą.

Kitas spartaus korozijos vystymosi veiksnys yra skystas bromas. Esant normaliai temperatūrai, jis ypač naikina daug anglies turintį plieną, aliuminį ir titaną. Bromo poveikis geležiui ir nikeliui yra ne toks reikšmingas. Švinas, sidabras, tantalas ir platina pasižymi didžiausiu atsparumu skystam bromui.

Išlydyta siera agresyviai reaguoja su beveik visais metalais, pirmiausia su švinu, alavu ir variu. Ant anglies klasės plieno ir titano, siera veikia mažiau ir beveik visiškai sunaikina aliuminį.

Metalinių konstrukcijų, esančių nelaidžiose skystose terpėse, apsaugos priemonės atliekamos pridedant tam tikrai aplinkai atsparių metalų (pavyzdžiui, plienų, kuriuose yra daug chromo). Taip pat naudojamos specialios apsauginės dangos (pavyzdžiui, aplinkoje, kurioje daug sieros, naudojamos aliuminio dangos).

Apsaugos nuo korozijos metodai

Korozijos kontrolės metodai apima:

Konkrečios medžiagos pasirinkimas priklauso nuo galimo jos panaudojimo efektyvumo (įskaitant technologinį ir finansinį).

Šiuolaikiniai metalo apsaugos principai grindžiami šiais metodais:

1. Medžiagų cheminio atsparumo gerinimas. Sėkmingai pasitvirtino chemikalams atsparios medžiagos (daug polimerų turintys plastikai, stiklas, keramika).
2. Medžiagos izoliavimas nuo agresyvios aplinkos.
3. Technologinės aplinkos agresyvumo mažinimas. Tokių veiksmų pavyzdžiai yra rūgštingumo neutralizavimas ir pašalinimas korozinėje aplinkoje, taip pat įvairių inhibitorių naudojimas.
4. Elektrocheminė apsauga (išorinės srovės įvedimas).

Pirmiau minėti metodai yra suskirstyti į dvi grupes:

1. Prieš pradedant naudoti plieninę konstrukciją, padidinamas cheminis atsparumas ir izoliacija.
2. Jau metalo gaminio naudojimo procese naudojami aplinkos agresyvumo mažinimas ir elektrocheminė apsauga. Šių dviejų technikų panaudojimas leidžia įdiegti naujus apsaugos būdus, dėl kurių apsauga užtikrinama kintant eksploatavimo sąlygoms.

Vienas iš dažniausiai naudojamų metalo apsaugos būdų – galvaninis antikorozinis dengimas – ekonomiškai nenaudingas esant dideliems paviršiams. Priežastis yra didelė parengiamojo proceso kaina.

Tarp apsaugos būdų pirmaujanti vieta yra metalų dengimas dažais ir lakais. Šio kovos su korozija metodo populiarumą lemia kelių veiksnių derinys:

• aukštos apsauginės savybės (hidrofobiškumas, skysčių atstūmimas, mažas dujų ir garų pralaidumas);
• pagaminamumas;
• plačios dekoratyvinių sprendimų galimybės;
• priežiūra;
• ekonominis pagrindimas.

Tuo pačiu metu plačiai prieinamų medžiagų naudojimas nėra be trūkumų:

• nepilnas metalo paviršiaus drėkinimas;
• pablogėjęs dangos sukibimas su netauriuoju metalu, dėl kurio po antikorozine danga kaupiasi elektrolitas ir taip prisidedama prie korozijos;
• poringumas, todėl padidėja drėgmės pralaidumas.

Ir vis dėlto, dažytas paviršius apsaugo metalą nuo korozijos procesų net ir fragmentiškai pažeidus plėvelę, o netobulos galvaninės dangos gali netgi pagreitinti koroziją.

Organinės silikatinės dangos

Cheminė korozija praktiškai netaikoma organinėms silikatinėms medžiagoms. To priežastys – padidėjęs tokių kompozicijų cheminis stabilumas, atsparumas šviesai, hidrofobinės savybės ir maža vandens įgeriamybė. Taip pat organiniai silikatai yra atsparūs žemai temperatūrai, pasižymi geromis sukibimo savybėmis ir atsparumu dilimui.

Metalo naikinimo problemos dėl korozijos poveikio neišnyksta, nepaisant to, kad kuriamos kovos su jomis technologijos. Priežastis – nuolat didėjanti metalų gamyba ir vis sunkėjančios iš jų gaminamų gaminių eksploatavimo sąlygos. Galutinai išspręsti problemos šiame etape neįmanoma, todėl mokslininkų pastangos sutelktos ieškant būdų sulėtinti korozijos procesus.