Kas sukelia metalo rūdijimą. Metalo korozijos rūšys ir kova su ja. Gamyklos kėbulo technologija

Metalo korozija yra plačiai paplitusi priežastis, dėl kurios įvairios metalinės dalys tampa netinkamos naudoti. Metalo korozija (arba rūdijimas) – tai metalo sunaikinimas veikiant fiziniams ir cheminiams veiksniams. Koroziją sukeliantys veiksniai yra natūralūs krituliai, vanduo, temperatūra, oras, įvairūs šarmai ir rūgštys ir kt.

1

Metalo korozija tampa rimta problema statybose, namuose ir pramonėje. Dažniausiai projektuotojai numato metalinių paviršių apsaugą nuo rūdžių, tačiau kartais rūdija atsiranda ant neapsaugotų paviršių ir ant specialiai apdorotų dalių.

Metalų lydiniai yra žmogaus gyvenimo pagrindas, jie supa jį beveik visur: namuose, darbe, poilsio procese. Žmonės ne visada pastebi metalinius daiktus ir detales, tačiau nuolat juos lydi. Įvairūs lydiniai ir gryni metalai yra daugiausiai mūsų planetoje gaminamos medžiagos. Šiuolaikinė pramonė įvairių lydinių pagamina 20 kartų daugiau (pagal svorį) nei visų kitų medžiagų. Nors metalai yra laikomi viena iš patvariausių medžiagų Žemėje, jie gali suirti ir prarasti savo savybes dėl rūdijimo procesų. Vandens, oro ir kitų veiksnių įtakoje vyksta metalų oksidacijos procesas, vadinamas korozija. Nepaisant to, kad korozuoti gali ne tik metalas, bet ir uolienos, toliau bus nagrinėjami procesai, susiję būtent su metalais. Čia verta atkreipti dėmesį į tai, kad kai kurie lydiniai ar metalai yra jautresni korozijai nei kiti. Taip yra dėl oksidacijos proceso greičio.

Metalo oksidacijos procesas

Dažniausia lydinių medžiaga yra geležis. Geležies korozija apibūdinama tokia chemine lygtimi: 3O 2 +2H 2 O+4Fe=2Fe 2 O 3 . H 2 O. Susidaręs geležies oksidas yra ta raudonoji rūdys, kuri gadina daiktus. Tačiau apsvarstykite korozijos tipus:

1. Vandenilio korozija. Ant metalinių paviršių jis praktiškai nepasitaiko (nors teoriškai tai įmanoma). Taigi jis nebus aprašytas.
2. deguonies korozija. Panašus į vandenilį.
3. Cheminis. Reakcija vyksta dėl metalo veikimo su tam tikru veiksniu (pavyzdžiui, oru 3O 2 + 4Fe \u003d 2Fe 2 O 3) ir vyksta nesudarant elektrocheminių procesų. Taigi, po deguonies poveikio, ant paviršiaus atsiranda oksido plėvelė. Ant kai kurių metalų tokia plėvelė yra pakankamai tvirta ir ne tik apsaugo elementą nuo destruktyvių procesų, bet ir padidina jo stiprumą (pavyzdžiui, aliuminio ar cinko). Ant kai kurių metalų tokia plėvelė labai greitai išsisluoksniuoja (sunaikina), pavyzdžiui, natrio ar kalio. O dauguma metalų sunaikinami gana lėtai (geležis, ketus ir kt.). Taigi, pavyzdžiui, atsiranda ketaus korozija. Dažniau rūdijimas atsiranda, kai lydinys liečiasi su siera, deguonimi ir chloru. Purkštukai, jungiamosios detalės ir tt rūdija dėl cheminės korozijos.
4. Elektrocheminė geležies korozija. Šio tipo rūdijimas atsiranda elektrą laiduojančiose terpėse (laidininkuose). Įvairių medžiagų sunaikinimo laikas elektrocheminių reakcijų metu yra skirtingas. Elektrocheminės reakcijos stebimos metalų, kurie yra tam tikru atstumu įtempimų serijoje, sąlyčio atvejais. Pavyzdžiui, gaminyje iš plieno yra vario litavimo / tvirtinimo detalės. Kai ant jungčių pateks vanduo, varinės dalys bus katodai, o plienas – anodas (kiekvienas taškas turi savo elektrinį potencialą). Tokių procesų greitis priklauso nuo elektrolito kiekio ir sudėties. Reakcijoms reikia 2 skirtingų metalų ir elektrai laidžios terpės. Šiuo atveju lydinių sunaikinimas yra tiesiogiai proporcingas srovės stiprumui. Kuo didesnė srovė, tuo greitesnė reakcija, greitesnė reakcija, greitesnis sunaikinimas. Kai kuriais atvejais lydinio priemaišos tarnauja kaip katodai.

Elektrocheminė geležies korozija

Taip pat verta atkreipti dėmesį į porūšius, kurie atsiranda rūdijant (neapibūdinsime, tik išvardinsime): požeminiai, atmosferiniai, dujiniai, su skirtingais panardinimo tipais, ištisiniai, kontaktiniai, sukelti dėl trinties ir kt. Visi porūšiai gali būti priskiriami cheminiam ar elektrocheminiam rūdijimui.

2

Statybos metu dažna armatūros ir suvirintų konstrukcijų korozija. Korozija dažnai atsiranda dėl netinkamo medžiagos laikymo arba strypų apdirbimo neatlikimo. Armatūros korozija yra gana pavojinga, nes armatūra klojama konstrukcijoms sutvirtinti, o dėl strypų sunaikinimo galima sugriūti. Suvirinimo siūlių korozija yra ne mažiau pavojinga nei armatūros korozija. Tai taip pat labai susilpnins siūlę ir gali plyšti. Yra gana daug pavyzdžių, kai rūdys ant laikančiųjų konstrukcijų sukelia patalpų griūtį.

Kiti kasdieniame gyvenime dažni rūdijimo atvejai – buitinių įrankių (peilių, stalo įrankių, įrankių) pažeidimai, metalinių konstrukcijų pažeidimai, transporto priemonių (tiek žemės, tiek oro, tiek vandens) pažeidimai ir kt.

Bene dažniausiai surūdiję daiktai yra raktai, peiliai ir įrankiai. Visi šie daiktai yra veikiami rūdžių dėl to, kad apsauginė danga pašalinama dėl trinties, kuri atidengia pagrindą.

Pagrindas yra sunaikinamas dėl sąlyčio su agresyviomis terpėmis (ypač peiliais ir įrankiais).

Sunaikinimas dėl sąlyčio su agresyvia žiniasklaida

Beje, kasdieniame gyvenime dažnai naudojamų daiktų sunaikinimą galima stebėti beveik visur ir reguliariai, tuo pačiu kai kurie metaliniai daiktai ar konstrukcijos gali surūditi dešimtmečius ir tinkamai atliks savo funkcijas. Pavyzdžiui, metalo pjūklas, kuriuo dažnai buvo pjauti rąstai ir paliktas mėnesiui pašiūrėje, greitai surūdija ir eksploatacijos metu gali nulūžti, o stulpas su kelio ženklu gali surūdijęs stovėti dešimt ar net daugiau metų ir nesugriūti.

Todėl visi metaliniai daiktai turi būti apsaugoti nuo korozijos. Yra keletas apsaugos būdų, bet visa tai yra chemija. Tokios apsaugos pasirinkimas priklauso nuo paviršiaus tipo ir jį veikiančio destruktyvaus faktoriaus.

Norėdami tai padaryti, paviršius kruopščiai nuvalomas nuo nešvarumų ir dulkių, kad būtų išvengta galimybės, kad apsauginė danga nepateks ant paviršiaus. Tada jis nuriebalinamas (kai kuriems lydinių ar metalų tipams ir kai kurioms apsauginėms dangoms tai būtina), po to uždedamas apsauginis sluoksnis. Dažniausiai apsaugą suteikia dažai ir lakai. Priklausomai nuo metalo ir faktorių, naudojami įvairūs lakai, dažai ir gruntai.

Kitas variantas – užtepti ploną apsauginį kitos medžiagos sluoksnį. Paprastai šis metodas yra praktikuojamas gamyboje (pavyzdžiui, cinkavimas). Dėl to vartotojui įsigijus prekę praktiškai nieko nereikia daryti.

Plono apsauginio sluoksnio užtepimas

Kitas variantas – sukurti specialius lydinius, kurie nesioksiduoja (pavyzdžiui, nerūdijantis plienas), tačiau jie negarantuoja 100% apsaugos, be to, kai kurie iš tokių medžiagų pagaminti daiktai oksiduojasi.

Svarbūs apsauginių sluoksnių parametrai yra storis, tarnavimo laikas ir sunaikinimo greitis esant aktyviems neigiamiems poveikiams. Tepant apsauginę dangą itin svarbu tiksliai tilpti į leistiną sluoksnio storį. Dažniausiai dažų ir lakų gamintojai tai nurodo ant pakuotės. Taigi, jei sluoksnis bus didesnis nei maksimaliai leistinas, tai sukels lako (dažų) perteklinę sąnaudą, o esant stipriam mechaniniam įtempimui sluoksnis gali subyrėti, nusidėvėti plonesnis sluoksnis ir sutrumpinti pagrindo apsaugos laiką.

Tinkamai parinkta apsauginė medžiaga ir teisingai užtepta ant paviršiaus 80% garantuoja, kad detalė nebus korozijos paveikta.

3

Daugelis žmonių kasdieniame gyvenime negalvoja, kaip apsaugoti savo daiktus nuo rugių. Ir jie susiduria su problema sugadinto daikto pavidalu. Kaip teisingai išspręsti šią problemą?

Rūdžių pašalinimas iš dalies

Norint atkurti daiktą ar dalį nuo rūdžių, pirmiausia reikia pašalinti visas raudonas apnašas ant švaraus paviršiaus. Jis pašalinamas švitriniu popieriumi, dildėmis, stipriais reagentais (rūgštimis ar šarmais), tačiau tokie gėrimai kaip Coca-Cola nusipelno ypatingos šlovės. Norėdami tai padaryti, daiktas visiškai panardinamas į indą su stebuklingu skysčiu ir paliekamas tam tikrą laiką (nuo kelių valandų iki kelių dienų - laikas priklauso nuo daikto ir pažeistos vietos).

Raudonos dėmės ant plieno gaminių

JT duomenimis, kiekviena šalis dėl korozijos kasmet praranda nuo 0,5 iki 7-8% bendrojo nacionalinio produkto. Paradoksas yra tas, kad mažiau išsivysčiusios šalys praranda mažiau nei išsivysčiusios. O 30% visų planetoje pagamintų plieno gaminių yra naudojami pakeisti surūdijusius. Todėl labai rekomenduojama į šią problemą žiūrėti rimtai.

Kelioms dienoms palikus geležinį daiktą drėgnoje ir drėgnoje vietoje, jis surūdys, tarsi būtų nudažytas rausvais dažais.

Kas yra rūdys? Kodėl jis susidaro ant geležies ir plieno objektų? Rūdys yra geležies oksidas. Jis susidaro dėl geležies „degimo“, kai jis susijungia su vandenyje ištirpusiu deguonimi.

Tai reiškia, kad, kai ore nėra drėgmės ir vandens, vandenyje visiškai nėra ištirpusio deguonies ir nesusidaro rūdys.

Jei lietaus lašas nukrenta ant blizgančio geležies paviršiaus, jis trumpą laiką išlieka skaidrus. Geležis ir deguonis vandenyje pradeda sąveikauti ir lašo viduje sudaro oksidą, tai yra rūdis. Vanduo tampa rausvas, o rūdys plūduriuoja vandenyje mažų dalelių pavidalu. Lašui išgaravus, lieka rūdžių, kurios lygintuvo paviršiuje sudaro rausvą sluoksnį.

Jei jau atsirado rūdžių, jos augs sausame ore. Taip yra todėl, kad akytas rūdžių lopinėlis sugeria ore esančią drėgmę – pritraukia ir sulaiko. Štai kodėl lengviau išvengti rūdžių, nei sustabdyti jas atsiradus. Rūdžių prevencijos problema yra labai svarbi, nes geležies ir plieno gaminiai turi būti laikomi ilgą laiką. Kartais jie padengiami dažų ar plastiko sluoksniu. Ką darytumėte, kad nenaudojami karo laivai nerūdytų? Ši problema išspręsta drėgmės sugėrėjų pagalba. Tokie mechanizmai drėgną orą skyriuose pakeičia sausu oru. Rūdys tokiomis sąlygomis negali atsirasti!

PIRMASIS IŠ JŲ YRA METEORITAS, ANTRASIS – ASTROIDAS – SAUSEMĖ

Unikali geležinė Kutub kolona Indijoje, nerūdijusi daugiau nei tūkstantį metų!!!
Indijoje, Delyje esančio Qutub Minar komplekso teritorijoje, yra vienas paslaptingiausių objektų pasaulyje – garsioji Geležinė kolona. Jis vadinamas Qutub kolona arba Maharsuli kolona. Jis turėtų būti priskirtas vienam iš dabar paprastai vadinamų „pasaulio stebuklų“, nes šiuolaikinis mokslas negali paaiškinti paties jo egzistavimo fakto kitaip, kaip tik stebuklu. Tokia forma, kokia yra, ji tiesiog negali egzistuoti!
Ant šios stulpelio yra sanskrito eilėraštis, kuriame sakoma, kad ši kolona buvo pastatyta valdant Guptų dinastijos karaliui Čandraguptai II, kuris karaliavo nuo 381 iki 414 metų. Reklama. Nors tai nepatvirtina, kad kolona buvo pagaminta šiuo laikotarpiu, tačiau gali būti, kad pati kolona buvo pagaminta daug anksčiau, o užrašas pritaikytas vėliau. Šiandien Kutubo kolona yra bene vienas paslaptingiausių Indijos kultūros paminklų.
Iš pradžių Geležinę koloną vainikavo mitinio paukščio Garudos atvaizdas, skirtas dievui Višnui ir buvo kitoje Indijos vietoje. Vėliau užkariautojai musulmonai, nelabai supratę, su kuo turi reikalą, perkėlė jį į Kuvwat ul-Islam mečetės kiemą. Greičiausiai būtent tada iš kolonos dingo paukštis Garuda ir kur jis nukeliavo, nežinoma.

2)
KUTUBO KOLONĖ BŪTINA ŠIOS CHARAKTERISTIKOS: PAGAMINTA IŠ GRYNO GELEŽIO, YRA VIENA, KAD JOKIOS NESIRININĖTOS AR JOKIŲ KITŲ JUNGIAMOSIŲ SIŪLIŲ, AUKŠTIS - 7,3 METO, SVORIS - DAUGIAU NEI 6,5 TONŲ; Skersmuo PAZOJE - 42 CM, SKERSMAS VIRŠUJE - 30 CM .. BET TAI NĖRA ĮDOMIAUSIA PASAULYJE
YRA DAUG DIDESNĖS RELIGINĖS AR SIMBOLINĖS REALIZACIJOS. PAGRINDAI ATROPIŠKAME IR LABAI DRĖGNAME INDIJOS KLIMATE GELEŽINIAI OBJEKTAI LABAI GREITAI RŪDŽIA, BET ŠIĄ SOLONĄ KOROZIJA

VISIŠKAI NEPAVEIKTA - STOVĖJA DAUGIAU NEI 1500 METŲ (KAS YRA DOKUMENTUOTA) IR NETURI MAŽiausių RŪDŽIŲ PĖDŠKŲ. NE! TARP NE DRĖGNOJE ATMOSFEROJE, o UŽDARYTA BEORĖJE KOLBJE. (ENCIKLOPEDIJA).

KODĖL GELEŽIS RŪDIJA?

Jei kurį nors geležinį daiktą paliksite drėgnoje ir drėgnoje vietoje keletą dienų, tai
padengtas rūdimis, tarsi būtų nudažytas rausvais dažais.
Kas yra rūdys? Kodėl jis susidaro ant geležies ir plieno objektų? Rūdys yra
geležies oksidas. Jis susidaro dėl geležies „degimo“, kai jis susijungia su deguonimi,
ištirpintas vandenyje.
Tai reiškia, kad jei ore nėra drėgmės ir vandens, jis visiškai nėra ištirpęs vandenyje.
nesusidaro deguonis ir rūdys.
Jei lietaus lašas nukrenta ant blizgančio geležies paviršiaus, jis lieka skaidrus
per trumpą laiką. Vandenyje pradeda kauptis geležis ir deguonis
sąveikauja ir lašo viduje susidaro oksidas, tai yra rūdys. Vanduo tampa
rausvos, o rūdys plūduriuoja vandenyje smulkių dalelių pavidalu. Kai lašas išgaruoja, jis lieka
rūdys, sudarančios rausvą sluoksnį geležies paviršiuje.
Jei jau atsirado rūdžių, jos augs sausame ore. Taip atsitinka todėl,
akyta rūdžių dėmė sugeria ore esančią drėgmę – ji pritraukia ir
laiko ją. Štai kodėl lengviau išvengti rūdžių, nei sustabdyti jas atsiradus.
Rūdžių prevencijos problema yra labai svarbi, nes geležies ir plieno gaminiai turi būti laikomi ilgą laiką. Kartais jie padengiami dažų ar plastiko sluoksniu. Ką tu darytum kad
apsaugoti karo laivus nuo rūdžių, kai jie nenaudojami? Ši problema buvo išspręsta su
naudojant drėgmės sugėriklius. Tokie mechanizmai drėgną orą skyriuose pakeičia sausu oru.
Rūdys tokiomis sąlygomis negali atsirasti! (enciklopedija).

Yra žinoma, kad kiekvienas gamtos reiškinys, įskaitant rūdijimą ir nerūdijimą, yra pagrįstas priežastimi.

Pagrindinė svyravimų ir gamtos reiškinių priežastis, kaip vienas požiūris į Visatą, buvo atrastas (įskaitant) tokio eksperimento metu: šviesa, krintanti ant kietų kristalų, atsispindi dispersiškai. Sumažinimas

3)
Esant kristalų temperatūrai, sklaida sumažėja iki tam tikros ribos ir, priešingai nei klasikinės sampratos, išlieka toliau aušinant. Dėl to mokslininkai padarė išvadą, kad
yra nesunaikinami dalelių virpesiai (pirminis judėjimas), kurių amplitudė yra „nulinė“, o energija lygi Plancko konstantai: h=6,626 10-34, J/T,
(žr. Nulinio taško virpesiai, kvantinė mechanika iš Vikipedijos, laisvoji enciklopedija).
Nesunaikinamų „nulinių“ patrauklių ir atstumiančių tūriniu svyruojančių kūnų vektorių veiksmai vienu metu,
yra natūrali pagrindinė priežastis (difuzija, Brauno judėjimas). O pasekmės, antrinės, yra jų visų rezultatai.
sąveikos, turinčios (tao-dievišką-genetiškai-termodinamiką) savaime besiorganizuojančią pastato-destrukcinę eigą: (ištemptos laike) - nuo „kažko“ gimimo, užaugimo, senėjimo ir nykimo visais universaliais mastais.

Kvantinės mechaninės sistemos (dalelės, branduolio, atomo ...) pusinės eliminacijos laikas yra laikas T, per kurį sistema suyra su tikimybe; Jei atsižvelgiama į nepriklausomų dalelių ansamblį, per vieną pusėjimo trukmę T išlikusių dalelių skaičius sumažės vidutiniškai 2 kartus. Pavyzdžiui, pusinės eliminacijos laikas:

Kalis - 39,1 (19) yra T = 1,28 106 metai;
uranas - 238 (92) T=4,5 109 metai;
toris - 232 (90) T = 1,41 1010 metų. (enciklopedija).

Manoma, kad Žemės planeta susidarė iš asteroidų juostos. Asteroidai, susidedantys iš periodinės lentelės elementų ir jų derinių, platformų, įvairių pavadinimų ir dydžių skydų pavidalu, kurie kadaise sudarė juostą, besisukantį tarp Veneros ir Marso (išlaikant pagreitį), susiformavo kaip ventiliatorius, į planetos dvigubą – Žemę ir Mėnulį. Panašiai visos Saulės sistemos planetos susidarė iš savo asteroidų juostų. Asteroidų juosta tarp Marso ir Jupiterio yra ne sunykusi Faetono planeta, o būsimoji. Asteroido juostai virstant į geoseleninius objektus – į krūvą susibūrę įvairūs jo pavadinimai, platformos, plokštės, skydai ir kt., buvo sulaužyti ir sutraiškyti, tačiau tarp jų liko tuštumos. Gravitacijos ir laiko veikimas išstūmė tuštumas. O atėjus irimo periodui, Žemės temperatūra pradėjo kilti. Ledo asteroidai (ir jie gali būti, įskaitant, centre) - paversti vandeniu. Gravitacija, kaip tektonikos pagrindas, privertė tankesnius kūnus leistis link Žemės centro, išstumdama mažiau tankius objektus ir vandenį, keisdama reljefą, sukurdama aukščio pokyčius. Nesūdytas vanduo (šaltiniai) kaip atmosferinis

4)
nuosėdos, upės, jūros ir vandenynai ardė į paviršių išsikišusius asteroidus (įskaitant druskas), iš kurių susidarė mineralų nuosėdinės nuosėdos, pavyzdžiui: geležis, manganas, anglis...
druskingumas vandenynuose. Tuo tarpu neryškūs asteroidai pradėjo rodyti pirminius mineralų telkinius, įskaitant naftą ir dujas. (Žr. www.oskar-laar.at.ua p. 22–23).
O dabar belieka palyginti Kutubo kolonos nerūdijančio meteorito geležies amžių su antžeminės kilmės geležimi.

Tegul (sąlygiškai) laiko vienetas kiekvienam periodui Tt (gimimas-Tt, augimas-Tt, senėjimas-Tt, skilimas-Tt) yra pusinės eliminacijos laikas

Toris – 232 (90) Tt = 1,41 1010 metų.

Tada antžeminės geležies amžius bus keturi vienetai 4Tt=Tt+Tt+Tt+Tt, o Kutubo geležis bus tik vienas Tt vienetas. Atsakymas slypi paviršiuje:

Kutub meteorinė geležis yra jauna, turi imunitetą, todėl nerūdija.

O antžeminė geležis – sena (irstanti, besikeičianti savybėmis), jau praradusi imunitetą, todėl rūdija.

Kaip ir tikėtasi, pagrindinė priežastis yra viena – amžius, o pasekmės skirtingos.
Lygiai taip pat: metalo nuovargis, aparatas neatlaikė apkrovos, atsirado įtrūkimas ir pan.

Galbūt degustuotojai atsižvelgs į „darbo patirtį“ ir su amžiumi susijusius geležies apkrovimus.

Atsiliepimai

„Planeta Žemė tariamai susiformavo iš asteroido juostos“ – „manoma! tame ir yra viso šio darbo esmė...
Viską galima paaiškinti (patraukti už ausų) ... ypač jei moksle yra vardas ... tik ar jis bus tiesa paskutine (ar pirmąja ...) reikšme.
Prisimenu, kad Kapitsa negalėjo paaiškinti, kodėl arbatos lapeliai (pamaišius) susikaupia stiklinės centre... tiksliau, jis paaiškino... sudėtingus srautus (krito man prieš akis).
Yra tokių mokslininkų – Darvinų (su maža raide ir su visiška panieka)... jie moka daryti prielaidą (juokiasi)... svarbiausia netapti tokiais... geriau sakyti: „Mes ne dar nežinau."

Ir galiausiai pasakyk man:
- Kas yra ugnis?
Tada galite lipti į džiungles.

Ką bendro turi surūdijusi vinis, surūdijęs tiltas ar nesandari geležinė tvora? Kodėl geležies konstrukcijos ir geležies gaminiai apskritai rūdija? Kas tiksliai yra rūdys? Į šiuos klausimus pabandysime atsakyti savo straipsnyje. Apsvarstykite metalų rūdijimo priežastis ir būdus, kaip apsisaugoti nuo šio mums kenksmingo gamtos reiškinio.

Rūdžių atsiradimo priežastys

Viskas prasideda nuo metalo kasybos. Ne tik geležis, bet ir, pavyzdžiui, magnis – iš pradžių išgaunama rūdos pavidalu. Aliuminio, mangano, geležies, magnio rūdose yra ne grynų metalų, o jų cheminių junginių: karbonatų, oksidų, sulfidų, hidroksidų.

Tai cheminiai metalų junginiai su anglimi, deguonimi, siera, vandeniu ir tt Gryni metalai gamtoje vieną, du kartus ir skaičiuojant - platina, auksas, sidabras - taurieji metalai - jie randami laisvų metalų pavidalu ir nėra stipriai linkę į cheminių junginių susidarymą.

Tačiau dauguma metalų natūraliomis sąlygomis vis dar nėra laisvi, o norint juos išskirti iš pirminių junginių, reikia išlydyti rūdas, taip sumažinant grynųjų metalų kiekį.

Tačiau lydant metalo turinčią rūdą, nors metalą gauname grynu pavidalu, tai vis tiek yra nestabili būsena, toli gražu ne natūrali. Dėl šios priežasties grynas metalas normaliomis aplinkos sąlygomis linkęs grįžti į pradinę būseną, tai yra, oksiduotis, ir tai yra metalo korozija.

Taigi korozija yra natūralus metalų naikinimo procesas, vykstantis jų sąveikos su aplinka sąlygomis. Visų pirma, rūdijimas yra geležies hidroksido Fe (OH) 3 susidarymo procesas, kuris vyksta esant vandeniui.

Tačiau į žmogaus rankas atsiliepia natūralus faktas, kad oksidacinė reakcija mums pažįstamoje atmosferoje nevyksta labai greitai, ji vyksta labai mažu greičiu, todėl tiltai ir lėktuvai nesugriūva akimirksniu, o puodai nesubyra prieš mus. akis į raudoną pudrą. Be to, koroziją iš esmės galima sulėtinti pasitelkus kai kurias tradicines gudrybes.

Pavyzdžiui, nerūdijantis plienas nerūdija, nors yra sudarytas iš geležies, linkusios oksiduotis, tačiau jis nepadengia raudonojo hidroksido. Esmė ta, kad nerūdijantis plienas nėra gryna geležis, o nerūdijantis plienas yra geležies ir kito metalo, daugiausia chromo, lydinys.

Be chromo, pliene gali būti nikelio, molibdeno, titano, niobio, sieros, fosforo ir tt Papildomų elementų, atsakingų už tam tikras gautų lydinių savybes, pridėjimas prie lydinių, vadinamas legiravimu.

Apsaugos nuo korozijos būdai

Kaip minėjome aukščiau, pagrindinis legiravimo elementas, pridedamas prie paprasto plieno, kad suteiktų jam antikorozines savybes, yra chromas. Chromas oksiduojasi greičiau nei geležis, tai yra, jis pataiko. Todėl ant nerūdijančio plieno paviršiaus pirmiausia atsiranda apsauginė chromo oksido plėvelė, kuri yra tamsios spalvos ir nėra tokia biri kaip įprastos geležies rūdys.

Chromo oksidas nepraleidžia agresyvių geležei kenksmingų aplinkos jonų, o metalas apsaugotas nuo korozijos, kaip tvirtas sandarus apsauginis kostiumas. Tai yra, oksido plėvelė šiuo atveju atlieka apsauginę funkciją.

Chromo kiekis nerūdijančiame pliene, kaip taisyklė, yra ne mažesnis kaip 13%, nerūdijančiame pliene yra šiek tiek mažiau nikelio, o kitų legiruojančių priedų yra daug mažesniais kiekiais.

Būtent dėl ​​apsauginių plėvelių, kurios pirmosios įgauna aplinkos poveikį, daugelis metalų yra atsparūs korozijai įvairiose aplinkose. Pavyzdžiui, iš aliuminio pagamintas šaukštas, lėkštė ar keptuvė niekuomet labai neblizga, gerai įsižiūrėjus – jie turi balkšvą atspalvį. Tai tik aliuminio oksidas, kuris susidaro, kai grynas aliuminis liečiasi su oru, o tada apsaugo metalą nuo korozijos.

Savaime atsiranda oksido plėvelė, o jei aliuminio skardą nuvalysite švitriniu popieriumi, tada po kelių sekundžių blizgesio paviršius vėl taps balkšvas – ant nuvalyto paviršiaus esantis aliuminis, veikiamas atmosferos deguonies, vėl oksiduosis.

Kadangi aliuminio oksido plėvelė ant jos susidaro pati, be ypatingų technologinių gudrybių, ji vadinama pasyviąja plėvele. Tokie metalai, ant kurių natūraliai susidaro oksido plėvelė, vadinami pasyvuotais. Visų pirma, aliuminis yra pasyvintas metalas.

Kai kurie metalai priverstinai perkeliami į pasyvią būseną, pavyzdžiui, didžiausias geležies oksidas – Fe2O3 geba apsaugoti geležį ir jos lydinius ore esant aukštai temperatūrai ir net vandenyje, kuo negali pasigirti nei raudonasis hidroksidas, nei žemesni tos pačios geležies oksidai. apie.

Pasyvumo reiškinyje yra niuansų. Pavyzdžiui, stiprioje sieros rūgštyje akimirksniu pasyvintas plienas yra atsparus korozijai, o silpname sieros rūgšties tirpale korozija prasidės iš karto.

Kodėl tai vyksta? Atsakymas į akivaizdų paradoksą yra tas, kad stiprioje rūgštyje ant nerūdijančio plieno paviršiaus akimirksniu susidaro pasyvinanti plėvelė, nes didesnės koncentracijos rūgštis pasižymi ryškiomis oksidacinėmis savybėmis.

Tuo pačiu metu silpna rūgštis nepakankamai greitai oksiduoja plieną, nesusidaro apsauginė plėvelė, tiesiog prasideda korozija. Tokiais atvejais, kai oksiduojanti terpė nėra pakankamai agresyvi, norint pasiekti pasyvavimo efektą, naudojami specialūs cheminiai priedai (inhibitoriai, korozijos inhibitoriai), padedantys suformuoti pasyvią plėvelę ant metalo paviršiaus.

Kadangi ne visi metalai yra linkę susidaryti pasyvioms plėvelėms ant jų paviršiaus, net ir priverstinai, stabdančių medžiagų pridėjimas į oksiduojančią aplinką tiesiog lemia prevencinį metalo susilaikymą redukcijos sąlygomis, kai oksidacija yra energetiškai slopinama, ty priedo buvimas agresyvioje aplinkoje, pasirodo, energetiškai nepalankus .

Yra ir kitas būdas išlaikyti metalą redukcinėmis sąlygomis, jei negalima naudoti inhibitorių - užtepti aktyvesnę dangą: cinkuotas kaušas nerūdija, nes dangos cinkas, susilietus su aplinka, korozuoja anksčiau. geležis, tai yra, ji atsitrenkia į save, nes yra aktyvesnis metalas, todėl cinkas labiau linkęs į cheminę reakciją.

Laivo dugnas dažnai apsaugomas taip pat: prie jo pritvirtinamas protektoriaus gabalas, o tada protektorius sunaikinamas, o dugnas lieka nepažeistas.

Požeminių komunalinių tinklų elektrocheminė antikorozinė apsauga taip pat yra labai dažnas būdas kovoti su rūdžių susidarymu ant jų. Atkūrimo sąlygos sukuriamos pritaikant metalui neigiamą katodo potencialą, o šiuo režimu metalo oksidacijos procesas nebegali vykti tiesiog energingai.

Galima paklausti, kodėl korozijos rizikos paviršiai tiesiog nedažyti dažais, kodėl gi ne tik kaskart korozijai pažeidžiamos detalės emaliuoti? Kodėl yra įvairių būdų?

Atsakymas paprastas. Gali būti pažeistas emalis, pavyzdžiui, nepastebimoje vietoje gali nulūžti automobilio dažai ir kėbulas pamažu, bet nuolat pradės rūdyti, nes į šią vietą pateks sieros junginiai, druskos, vanduo, oro deguonis ir dėl to kūnas sugrius.

Norėdami užkirsti kelią tokiai įvykių raidai, jie imasi papildomo kėbulo antikorozinio apdorojimo. Automobilis – tai ne emaliuota plokštelė, kurią, sugadinus emalį, galima tiesiog išmesti ir nusipirkti naują.

Dabartinė padėtis

Nepaisant akivaizdaus korozijos reiškinio žinojimo ir išmanymo, nepaisant naudojamų universalių apsaugos būdų, korozija vis dar kelia tam tikrą pavojų. Vamzdynai sunaikinami, dėl to išmetama nafta ir dujos, krenta lėktuvai, sugenda traukiniai. Gamta yra sudėtingesnė, nei gali pasirodyti iš pirmo žvilgsnio, o žmonija vis dar turi ištirti daugybę korozijos aspektų.

Taigi net korozijai atsparūs lydiniai yra atsparūs tik tam tikromis numatomomis sąlygomis, kurioms jie buvo iš pradžių skirti. Pavyzdžiui, nerūdijantis plienas netoleruoja chloridų, yra jų veikiamas – atsiranda duobių, duobių ir tarpkristalinė korozija.

Išoriškai, be rūdžių užuominos, konstrukcija gali staiga sugriūti, jei viduje susidaro nedideli, bet labai gilūs pažeidimai. Mikro įtrūkimai, prasiskverbiantys per metalo storį, yra nematomi iš išorės.

Net ir nerūdijantis lydinys gali staiga įtrūkti, kai jį ilgai veikia mechaninis įtempis – tiesiog didžiulis įtrūkimas staiga suardys konstrukciją. Tai jau nutiko visame pasaulyje su metalinėmis statybinėmis konstrukcijomis, mašinomis ir net lėktuvais bei sraigtasparniais.

Andrejus Povny

SM vidurinė mokykla Novopavlovkos kaime

Zabaikalsko krašto Petrovskas-Zabaykalsky rajonas

Mokslinis darbas šia tema:

Kodėl vanduo surūdijęs?

Darbą atliko 2a klasės mokinė

Joninskis Dmitrijus,

Novopavlovka

ĮVADAS
Teorinė dalis
Kas yra rūdys
Metalų vaidmuo žmogaus gyvenime
Praktinė dalis
PATIRTIS 1. „Kokiame vandenyje metalai rūdija greičiausiai“
PATIRTIS 2. "Kokioje aplinkoje metalai rūdija greičiausiai"
PATIRTIS 3. „Kaip skirtingi metalai atsparūs korozijai“
IŠVADA
NAUDOTOS LITERATŪROS SĄRAŠAS

ĮVADAS

Pastebėjau, kad jei vanduo kurį laiką neišsiurbiamas iš šulinio, jis tampa gelsvos spalvos. Man buvo įdomu, kodėl vanduo pagelsta? Iš tėčio sužinojau, kad tai rūdys.

Darbo tikslas: sužinokite, kodėl ant geležies susidaro rūdys, kuriuose tirpaluose susidaro rūdys ir sužinokite apsaugos nuo rūdžių būdus.

Norint pasiekti šį tikslą, būtina išspręsti daugybę užduotys:

Sužinokite, kas yra rūdys, kodėl jos atsiranda (teoriškai).

· Pagal patirtį, rūdžių ant geležinių vinių namuose aptikkite įvairiose aplinkose.

· Išanalizuoti ir palyginti šio eksperimento stebėjimų rezultatus ir padaryti išvadas.

Tyrimo objektas: geležies vinis mėgintuvėliuose su įvairiais tirpalais.

Tyrimo metodai:

literatūros studijos;

Stebėjimai

gautų duomenų analizė;

apibendrinimas.

iškėliau į priekį hipotezė: geležis sunaikinama, tai yra, ji rūdija bet kuriuose tirpaluose.

Norėdami atlikti šį tyrimą, mano mokytoja Liudmila Sergeevna ir aš studijavome specialiąją literatūrą (autoriai išvardyti literatūros sąraše). Dalyvaujant šeimai rengiau eksperimentus, stebėjau, analizavau ir dariau išvadas.

PAGRINDINIS TURINYS

Teorinė dalis

Kas yra rūdys

Iš pradžių Ožegovo aiškinamajame žodyne perskaičiau, kas yra rūdys?

RZAVCHINA, - s, f.

1. Raudonai ruda geležies danga, susidariusi dėl oksidacijos ir sukelianti metalo sunaikinimą, taip pat pėdsakai ant kažko. nuo tokio puolimo. Mano sieloje atsirado kažkokia upė.(vert.: kažkas ėsdančio, kankinančio).

2. Ruda plėvelė ant pelkių vandens.

Jpg" width="252" height="237">

Rūdys atsiranda, kai atmosfera sąveikauja su geležimi. Jo susidarymo procesas vadinamas rūdijimu arba korozija. Korozija yra spontaniškas metalų sunaikinimas dėl sąveikos su aplinka. Geležies rūdijimo procesas prasideda tik tada, kai ore yra drėgmės. Kai vandens lašas patenka į geležies gaminio paviršių, po kurio laiko galite pastebėti jo spalvos pasikeitimą. Lašas tampa drumstas ir palaipsniui tampa rudas. Tai rodo geležies korozijos produktų atsiradimą vandens sąlyčio su paviršiumi vietoje.

Metalų vaidmuo žmogaus gyvenime

Kasdieniame gyvenime metalai naudojami visur. Mes gyvename metalų pasaulyje. Namuose, gatvėje, autobuse – visur mus supa metaliniai daiktai. Mes tiesiog neįsivaizduojame savo gyvenimo be jų.

Geležis- cheminis elementas, sidabro baltumo metalas. Gryna forma praktiškai nenaudojama dėl mažo stiprumo. Paprastai naudojami geležies lydiniai - plienas ir ketus.

Plienas yra svarbiausias geležies lydinių tipas. Nuo grynos geležies jis skiriasi tuo, kad anglies kiekis yra mažesnis nei 2%, tačiau būtent šis nedidelis priedas suteikia lydiniui kietumo, kurio geležis neturi. Techninis ir ekonominis valstybės išsivystymo lygis labai priklauso nuo to, kiek plieno išlydoma šalyje vienam gyventojui.

Aliuminis naudojamas orlaivių konstrukcijoje, nes yra labai tvirtas ir lengvas. Skirtingai nei geležis, aliuminis nebijo drėgmės ir nerūdija, todėl iš jo pagamintiems gaminiams nereikia apsauginių dangų.

Cinkas tarnauja kaip vario priedas, tačiau jis dažnai naudojamas gryna forma. Cinkas pasižymi geromis liejimo savybėmis, todėl iš jo liejamos detalės įvairioms mašinoms. Paprastai šį melsvai baltą metalą su būdingu margu raštu matome ant naujų kanalizacijos vamzdžių ir metalinių kibirų. Visi šie gaminiai pagaminti iš vadinamosios stogo dangos – švelnaus lakštinio plieno, padengto plonu cinko sluoksniu. Jis apsaugo netauriuosius metalus nuo rūdžių. Tokia geležis vadinama cinkuota.

Varis jis labai plastiškas ir geriau nei kiti metalai praleidžia elektros srovę (išskyrus taurųjį sidabrą). Šios savybės leidžia jį naudoti elektros laiduose. Čia jis laikomas metalu numeris vienas.

sidabras. Senovės liejikai, kalviai ir juvelyrai vertino šį metalą dėl jo minkštumo ir lankstumo apdirbant. Nuo senovės Graikijos laikų iki šio amžiaus pradžios didžioji dalis išgaunamo sidabro atiteko monetoms kaldinti, o likusi dalis – papuošalų, stalo įrankių ir indų gamybai. Šiandien sidabras vertinamas ir dėl to, kad jis geriau nei bet kuris metalas praleidžia elektrą. Todėl jis plačiai naudojamas elektrotechnikoje. Daug sidabro atitenka baterijų gamybai, bet dar daugiau – fotografijų ir filmų medžiagų gamybai. Metalas turi dar vieną privalumą: jis naikina patogeninius mikrobus. Todėl jo pagrindu ruošiami vaistai, kuriais plaunamos pūlingos žaizdos, ant kūno užtepamas baktericidinis popierius, impregnuotas sidabro junginiais, kad užgytų smulkias žaizdeles. Sidabras naudojamas ir veidrodžių gamyklose.

Geležies lydiniai labiausiai kenčia nuo korozijos. „Rūdys valgo geležį“ yra senas, bet tikras posakis. Apie 10% iškasamo metalo prarandama visam laikui. Po korozijos seka erozija – metalo gaminių sunaikinimas. Po to metalas nebetinka. Ir vis dėlto 2/3 metalų grąžinami į gamybą po to, kai jie perlydomi atviro židinio krosnyse. Štai kodėl svarbu surinkti metalo laužą.

Nusprendžiau paeksperimentuoti su geležiniais vinimis, dėdamas juos įvairiose aplinkose.

Praktinė dalis

PATIRTIS 1. Kuriame vandenyje metalai rūdija greičiausiai?

Patirties tikslas: sužinokite, kuriame vandenyje geležis rūdija greičiausiai

Vandenį paėmiau iš 4 šaltinių (iš šulinio, iš upės, distiliuoto, sniego) ir įkišau identiškas geležines vinys. Bankai su vandeniu buvo tomis pačiomis sąlygomis. Po 2 dienų vanduo pagelto, po savaitės ant nagų atsirado rūdys, po mėnesio rūdžių sluoksnis gerokai išaugo. Rūdys susidarė ant visų nagų, neatsižvelgiant į vandens šaltinį, kuriame jie buvo.

	Šulinio vanduo	Vanduo iš upės	Distiliuotas vanduo
	Įdėkite nagus į vandenį
	Vanduo tapo geltonas	Vanduo tapo geltonas	Vanduo tapo geltonas	Vanduo tapo geltonas
	Rūdys ant nago	Rūdys ant nago	Rūdys ant nago	Rūdys ant nago
	Rūdžių sluoksnis auga	Rūdžių sluoksnis auga	Rūdžių sluoksnis auga	Rūdžių sluoksnis auga

Išvada: rūdys susidaro ant geležies bet kuriame vandenyje.

PATIRTIS 2. „Kokioje aplinkoje metalai rūdija greičiausiai“

Tikslas patirtį: sužinokite, kurioje aplinkoje geležis rūdija greičiausiai

Nusprendžiau išsiaiškinti, kurioje aplinkoje geležis rūdija greičiausiai. Norėdami tai padaryti, iš šulinio paėmė 4 skardines vandens. Į pirmą įdėjau druskos, į antrą cukrų, į trečią sodą, į ketvirtą – actą. Kiekviename stiklainyje nuleista geležinė vinis.

Po 2 dienų:

vandenyje su druska atsirado mažos geltonos nuosėdos, pats tirpalas liko skaidrus;

tirpalas su cukrumi tapo geltonas;

Tirpalas su skaidriu actu ant stiklainio sienelių burbuliuoja.

Po mėnesio:

vandenyje su druska ant nago atsirado rūdžių ir druskos kristalų sluoksnis;

Tirpalas su cukrumi pašviesėjo, nėra rūdžių;

Vandenyje su soda nebuvo pokyčių;

Acto tirpalas tamsiai rudas, indelio apačioje yra nagų dalelių.

	Vanduo su cukrumi	Sūrus vanduo	Vanduo su soda	Vanduo su actu
	Įdėkite nagus į skirtingus tirpalus
	Tirpalas tapo geltonas	Mažos geltonos nuosėdos, skaidrus tirpalas	Jokių pakeitimų	Tirpalas skaidrus, ant stiklainio sienelių yra burbuliukų
	Tirpalas pašviesėjo, rūdžių nėra	Ant nago atsirado rūdžių ir druskos kristalų sluoksnis	Jokių pakeitimų	Tirpalas tamsiai rudas, indelio apačioje yra nagų dalelių

Išvada: rūdys nesusidaro šarminėje aplinkoje; rūgščioje aplinkoje geležis sunaikinama.

PATIRTIS 3 . „Kaip skirtingi metalai atsparūs korozijai“

Patirties tikslas: sužinokite, ar ant kitų metalų nesusidaro rūdžių

Norėjau išsiaiškinti, ar ant kitų metalų nesusidaro rūdžių. Paėmiau 4 skirtingus metalus (varis, aliuminis, cinkas, geležis) ir įmečiau į vandenį. Atskirai įdėkite dažytą geležinį vinį į vandenį. Po 2 dienų vanduo su geležimi surūdijo, o ant kitų metalų rūdys nesusidarė net po mėnesio. Vanduo su nulakuotu nagu nerūdija.

Išvada: rūdys susidaro tik vandeniui sąveikaujant su geležimi.

IŠVADA

Tyrimo metu bandžiau išsiaiškinti, kodėl ant geležies susidaro rūdys, kokiuose tirpaluose susidaro rūdys, išsiaiškinti apsaugos nuo rūdžių būdus. Tyrimo pavyzdys rodo, kad vanduo yra palanki aplinka rūdžių atsiradimui, nesvarbu, iš kokio šaltinio jis atkeliautų. Šarminė aplinka yra palanki apsaugoti geležį nuo rūdžių. Rūgščioje aplinkoje geležis skyla greičiau. Geležis gali būti konservuojama, jei neleidžiama jai liestis su vandeniu, tam būtina atlikti dažymą.

NAUDOTOS LITERATŪROS SĄRAŠAS

2. Didžioji enciklopedija „Kodėl“. – M.: „ROSMEN“, 2006 m

3. Aš pažįstu pasaulį. AST, 1999 m