' G. P. Xomchenko, I. G. Xomchenko

sodir  b o ‘lishi  ham   mumkin:

0

2  

+ 2H20  + 4 ё~= 4 0 H ',

y a’ni  katod  sirtida  kislorod  molekulalari  elektronlarni  bog‘laydi. 

Bu  katodning  kislorodli  qutbsizlanishi  deyiladi.  Bunda  qanday 

jarayon  sodir b o ‘lishi  sharoitga  bog‘liq:  kislotali  muhitda  vodorod 

ajralib  chiqadi  (katodning  vodorodli  qutbsizlanishi  sodir  b o ia d i: 

2H+  + 2e  =  H 2)  neytral  va  ishqoriy  muhitlarda  (p o ‘latning,  tem ir­

ning  korroziyalanishida)  katodning  kislorodli  qutbsizlanishi  sodir 

bo'ladi  va  vodorod  ajralib  chiqm aydi.  Bu  holda  hosil  b o ‘lgan 

gidroksid-ionlar  O N '  eritmaga  o ‘tgan  F e2+  ionlari  bilan  birikadi:

Fe

2

++ 2 0 H -= F e (0 H

) 2

Tem ir  (II)  oksid  suv  va  havo  kislorodi  ishtirokida  tem ir  (III) 

gidroksidga aylanadi.

4 F e(0 H )

2

+2H

2

0 + 0

2

= 4 F e(0 H

) 3

* 

Elektrodlarning  nomini  va  ularning belgilarini  bir-biridan  farqlash 

lozim.  Galvanik  elementlarda  manfiy  elektrod  anod,  musbati  —  katod 

deyiladi.  Elektrolizda  elektrodlarning  nomi  teskari  ataladi,  ya’ni  manfiy 

elektrod katod  (tok manbayining manfiy qutbi bilan bog‘!angan),  musbat 

qutbi  — anod  deyiladi  (tok manbayining musbat qutbi bilan bog'langan). 

Bunday farq bo'lishiga sabab shuki, sistemadan elektronlarni olib ketuvchi 

elektrodni  anod,  sistemaga  elektronlar  kirituvchi  elektrodni  katod  deb 

atash  kelishib  olingan.

T em ir  (III)  gidroksidni  2 F e

2

0

3

- 6 H ,0   tarzida  ifodalash  m um kin. 

Q o'ng'ir  zangning  tarkibi  noaniq:  F e

2 0

, /

7

H

2 0

.

Elektrokim yoviy  korroziyani,  asosan,  boshqa  m etallarning va 

m etallm as  m oddalam ing  q o ‘shim chalari  yoki  sirtning  bir  jinsli 

emasligi  keltirib chiqaradi.  Elektrokimyoviy korroziya  nazariyasiga 

m uvofiq,  bunday hollarda  metall  elektrolitga tekkanida (elektrolit 

havodan  adsorbilangan  nam lik  b o iis h i  m um kin)  uning  sirtida 

galvanik mikroelementlar vujudga keladi.  Bunda potensiali manfiyroq 

bo'lgan  m etall  yem iriladi  —  uning  ionlari  eritm aga,  elektronlar 

esa aktivligi kamroq bo'lgan  metallga o'tadi va bu metallda vodorod 

ionlari  qaytariladi(vodorodli  qutbsizlanish)  yoki  suvda  erigan 

kislorod  qaytariladi  (kislorodli  qutbsizlanish).

Shunday  qilib,  elektrokim yoviy  korroziyalanishda  (har  xil 

m etallar  bir-biriga  tegib  turganida  ham ,  bitta  m etallning  sirtida 

mikrogalvanik elem entlar hosil bo'lganida ham )  elektronlar oqim i 

aktivroq  m etalldan  aktivligi  kam roq  m etallga  (o'tk a zgich g a) 

yo'nalgan  bo'ladi  va  aktivroq  m etall  korroziyalanadi.  G alvanik 

elem en tn i  (galvanik  juftni)  hosil  qilgan  m etallar  standart  elek ­

trod  potensiallar  qatorida  bir-biridan  qancha  uzoq  joylashgan 

bo'lsa,  korroziyalanish  tezligi  shuncha  katta  bo'ladi.

K orroziyalanish  tezligiga  elektrolit  eritm asining  xususiyati 

(m uhiti)  ham   ta’sir qiladi.  U ning kislotaliligi  qancha yuqori  (ya’ni 

pH i kichik) va tarkibida oksidlovchilar miqdori qancha ko‘p bo'lsa, 

korroziya shuncha tez ketadi.  Korroziyalanish harorat  ko'tarilganda 

ham  ancha  kuchayadi.

Ba’zi  metallarga  havo kislorodi  tekkanida yoki  agressiv  muhitda 

p a s s i v  holatga  o'tadi,  bunda  korroziyalanish  keskin  kamayadi. 

Masalan,  konsentrlangan  nitrat  kislota temirni  osonlik bilan  passiv 

holatga  o'tkazadi  va  u  am alda  konsentrlangan  nitrat  kislota  bilan 

reaksiyaga  kirishmaydi.  Bunday  hollarda  metall  sirtida zich  him oya 

oksid  pardasi  hosil bo'ladi,  u  m etallni  muhitga tekkizm ay qo'yadi.

H im oya pardasi  aluminiy sirtida  doimo bo'ladi  (13.11 -§ ga q.). 

Bunday  pardalar  quruq  havoda  Be,  Cr,  Z n ,  T a,  N i,  Cu  va 

boshqa  m etallar  sirtida  ham  hosil  bo'ladi*.  K islorod  eng  ko'p 

tarqalgan  passivator  hisoblanadi.

Zanglamaydigan po'lat va  qotishmalaming korroziyabardoshligi 

ularning  passivlanishi  bilan  tushuntiriladi.

* 

Metallarning passiv holatga o'tishi ko'pincha uning sirtida kislorod atom­

larining xemosorbilangan qatlami hosil bo'lishi bilan tushuntiriladi. Bunda kislo­

rod atomlari  metallning barcha sirtini  yoki  uning bir qismini qoplashi mumkin. 

Oson passivlanadigan boshqa metall bilan legirlash, metall sirti yaqinida passivator- 

ning konsentratsiyasini oshirish va boshqa omillar passivlanishga yordam beradi.

12.8- §.  Korroziyadan  muhofaza  qilish

M etallarning  korroziyalanishi  uzluksiz  davom   etadi  va  katta 

zarar yetkazadi. Tem irning korroziyalanish tufayli bevosita  isroflari 

yiliga  suyuqlantirib  olinadigan  temirning 

1 0

%  ga  yaqinini  tashkil 

etishi hisoblab chiqilgan.  Korroziyalanish natijasida metall buyumlar 

o ‘zining qimmatli  texnikaviy xossalarini y o ‘qotadi.  Shuning uchun 

metall va qotishmalami korroziyalanishdan muhofaza qilish usullari 

katta  ahamiyatga  ega.  Ular  nihoyatda  turli-tum andir.  Ulardan 

ba’zilarini  aytib  o'tam iz.

M etallarning  himoya  sirt  qoplamalari.  Ular  metalldan  (rux, 

qalay,  xrom  va  boshqa  metallar  bilan  qoplash)  va  m etallm asdan 

(lok,  b o ‘yoq,  emal  va  boshqa  moddalar  bilan  qoplash)  qilinishi 

m umkin.  Bu  qoplamlar  m etall ni  tashqi  muhitdan  ajratib  turadi. 

Masalan,  tomga yopiladigan tunuka rux bilan qoplanadi:  ruxlangan 

tunukadan turmushda va sanoatda ishlatiladigan ko'pgina buyumlar 

tayyorlanadi.  Rux  qatlami  tem irni  korroziyalashdan  saqlaydi,  rux 

temirga  qaraganda  ancha  aktiv  metall  bo'lsa  ham  (metallarning 

standart  elektrod  potensiallar qatoriga, 

1 2

.

1

- jadvalga  q.),  u  oksid 

pardasi bilan qoplangandir.  H im oya qatlam buzilganda  (timalganda, 

tom   teshilganda  va  h.k.)  namlik  ishtirokida  galvanik  juft  Z n /F e 

vujudga  keladi.  U nda  tem ir  katod  (musbat  qugb),  rux  —  anod 

(m anfiy  qutb)  b o ‘ladi  (12.6-rasm ).  Elektronlar  ruxdan  temirga 

o ‘tadi  va  kislorod  m olek u la la ri  bilan  b o g ‘lanadi  (k islorod li 

qutbsizlanish),  rux  esa  eriydi;  lekin  rux  qatlam ining  ham m asi 

yemirilib bo'lguncha tem ir him oyalanganicha  qoladi,  bu  esa ancha

uzoq  vaqtda  sodir  b o ‘ladi.  T em ir 

buyumlar  sirtini  nikel,  xrom   bilan 

qoplash  korroziyalanishdan  m uho­

faza qilishdan tashqari buyumlarning 

tashqi  k o‘rinishini  chiroyli  qiladi.

A n tikorrozion  x o ssa la r g a   ega 

b o ‘lgan  qotishmalar  yaratish.  P o ‘lat 

tarkibiga 

1 2

%  ga qadar xrom   kiritish 

y o ‘li  bilan  korroziyabardosh  zangla- 

maydigan po‘lat olinadi.  N ikel, kobalt 

va  mis  qo'shish  po'latning  antikor­

r o z io n   x o ssa la r in i  k u c h a y tir a d i, 

chunki qotishm aning passivlashishga

4e

i

Ka­

tod

+ 0 2  + 2 H ,0  = 40H  I

.  2Zn2" 

Anodl

Wjfo

2Zn:* + 40H~  = 2Zn(OH)2

12.6- rasm. Ruxning 

galvanik juft Zn/Fe da 

korroziyadan  yemirilishi.

m oyilligi  ko‘payadi.  Antikorrozion 

x o ssa li  q o tish m a la r   yaratish   — 

korroziya  tufayli  bo'ladigan  isrof- 

larga  qarshi  kurashning  m uhim  

yo'nalishlaridan  biridir.

P r o tek to r   him oya  va  elek tr 

him oya.  Protektor  him oya  ele k ­

trolit muhitida  (dengiz suvi, yerosti 

12.7 -  rasm.  Yer osti  metall  qu- 

suvlari,  tuproq  suvlari va  h.k.)  b o ‘- 

vurlarining protektorli muhofaza 

ladigan  konstruksiya  (yerosti  qu- 

sxemasi:

vuri,  kem a  k o rp u si)  m u h o fa za  

7 - protektor  (rux,  u  korro- 

qilinadigan  hollarda  qo'llaniladi. 

ziyalaydi); 

2 — tok  o‘tkazgich; 

B u n d a y   h im o y a n in g   m o h iy a ti 

J —quvur  (rux  elektronlari 

sh u n d an   ib o ratk i,  konstruksiya 

hisobiga muhofazalangan). 

protektor*  —  m uhofaza qilinadigan

konstruksiya  metaliga  qaraganda  aktivroq  metallga  ulanadi.  P o ‘lat 

buyumlarni  m uhofaza  qilishda  protektor  sifatida  odatda  magniy, 

alum iniy,  rux  va  ularning  qotishm alaridan  foydalaniladi.  Kor­

roziyalanish  jarayonida  protektor  anod  bo'lib  xizm at  qiladi  va 

yem iriladi,  bu  bilan  konstruksiyani  yem irilishdan  saqlab  qoladi 

(1 2 .7 -  rasm).  Protektorlar  yem irilgan  sari  ularni  yangisi  bilan 

almashtirib  boriladi.

Elektr himoya ham shu prinsipga asoslangan.  Elektrolit muhitida 

turgan  konstruksiya  bunda  ham  boshqa  metallga  (odatda  temir 

bo'lagi,  rels  va  sh.  o '.),  lekin  tashqi  tok  manbayi  orqali  ulanadi. 

Bunda  him oyalanadigan  konstruksiya  katodga,  m etall  —  tok 

m anbayining anodiga ulanadi.  Tok manbayi anoddan elektronlarni 

oladi,  anod  (m uhofaza  qiluvchi  m etall)  yem iriladi,  katodda  esa 

oksidlovchining  qaytarilishi  sodir  bo'ladi.

Elektr  him oyaning  protektor  him oyadan  afzalligi  bor:  uning 

ta’sir  radiusi  2000  m  ga  yaqin,  protektor  him oyaniki  esa  —  50  m 

atrofida bo'ladi.

M uhit  tarkibini  o ‘zgartirish.  M etall  buyumlaming  korroziya- 

lanishini  sekinlashtirish  uchun  elektrolitga  korroziyani  sekinla- 

tuvchi m oddalar yoki  ingibitorlar deyiladigan  moddalar  (ko'pincha 

organik)  qo'shiladi.  U lar  m etallni  kislota  yem irishidan  saqlash 

zarur  bo'lgan  hollarda  qo'llaniladi.

*  Lat.  protector  —  himoyachi,  homiy.

Keyingi  yillarda  uchuvchan  ingibitorlar  (boshqacha  aytganda 

atmosfera  ingibitorlari)  ishlab  chiqildi.  Ular qog'ozga shimdiriladi 

va metall buyumlar shu qog‘oz bilan o'raladi.  Ingibitorlarning bug‘i 

metall sirtiga adsorbilanadi va unda him oya pardasini hosil qiladi.

Ingibitorlar  bug

1

  qozonlarini  quyqadan  kimyoviy  tozalashda, 

ishlov  berilgan  buyum lar  sirtidan  kuyindini  y o ‘qotishda,  sh u ­

ningdek,  xlorid  kislotani  po'lat  idishda  saqlash  va  tashishda  k o‘p 

ishlatiladi.  Anorganik  ingibitorlar  qatoriga  nitritlar,  xromatlar, 

fosfatlar,  silikatlar  kiradi.  Ingibitorlarniig  ta’sir  etish  m exanizm i 

ko'pchilik  kimyogarlarning  tadqiqot  mavzuyidir.

12-BOBGA  DOIR  TESTLAR  VA  ULARNING 

YECHIMLARI

12.1.  Quyidagi p -   elem entlar orasidan  metall  xususiyatiga  ega 

b o ‘lganlarni  toping:

1)  kremniy;  2)  bor;  3)  fosfor;  4)  surma;

5)  mishyak; 

6

)  qalay;  7)  selen; 

8

)  vismut;

9)  tellur;  10)  poloniy.

A)  1,  3,  5,  7  B)  2,  4,  5, 

6

  C)  4 , 

6

, 

8

,  10

D )  5, 

6

,  7,  10  E)  2,  5,  9,  10.

Yechish.  Davriy sistemada faqat  22 ta elem ent  (ulardan  ikkitasi 

s-elem entlar  —  vodorod  va  geliy;  qolgan 

2 0

  tasi  p-elem entlar) 

metallmaslar gruppasini tashkil etadi.  Ular qatoriga yana  5  ta  nodir 

gazlar  (N e ,  Ar,  Kr,  X e  va  R n),  galogenlar  (F,C1,  Br,  I  va  A t), 

kislorod  va  xalkogenlar  (O,  S,  Se,  Т е),  VA  gruppachadagi  3  ta 

elem en t  ( N ,  P  va  A s),  IVA  gruppachada  (C   va  Si)  va  IIIA  

gruppachada faqat bitta  В  elem enti  metallmaslardir.

Jadvaldagi p - elementlardan  metallik xususiyatiga ega bo'lganlar 

soni  ko‘p  emas:  ular  IIIA  gruppachada  4  ta  (Al,  G a,  In  va  Tl), 

IVA gruppachada  3  ta  (G e,  Sn  va  Pb),  VA gruppachada  faqat  2  ta 

(Sb  va  Bi),  VIA gruppachada  faqat  1  ta  elem ent  —  poloniy  m etall 

xossaga ega  (jami b o ‘lib  10  ta  elem ent).  Qolgan  metall  xususiyatga 

ega  b o ‘lganlari  orasida  12  ta  (ishqoriy  metallar  va  IIA  gruppa- 

chadagilar)  ^--elementlar  33  ta  d-  elem entlar va  28  ta /-e lem e n tla r  

bo'lib,  ularning jami  83  ta  bo'ladi.

Test  savollaridagi  4, 

6

, 

8

  va  10  lar  p -  oilasidagi  m etallar 

toifasiga taalluqlidir.

Javob:  С   b o ‘ladi.

12 .2 .  Elektron  konfiguratsiyasi...  4s°3d

3

  b o !lgan  E 3+  qaysi 

elem entga taalluqli?

A)  xrom   В)  tem ir  С)  alum iniy  D )  xrom  E)  marganes.

Yechish.  Bu  elektron  konfiguratsiyaga  elem entning  yo'qotgan

3  ta  elektronini joylashtirsak...  4S'3cP  konfiguratsiyani  olam iz.  Bu 

^-elem en t  xrom  bo'ladi.

Javob:  A bo'ladi.

1 2 .3 .  O ksidlanish  darajasi  + 2   b o 'lg a n   e le m en t  io n in in g  

elektron konfiguratsiyasi...  4 S ° 3 d 5 bo'lsa,  bu qaysi elem ent bo'ladi?

A)  tem ir  B)  xrom  C)  m arganes  D )  kobalt  E)  nikel.

Yechish.  Elem ent  2  ta  elektron  yo'qotib  3 d

5

  holatiga  o'tgan 

bo'lsa,  bu  elektronlar  4s-  pog'onachasidagi  elektronlar  bo'lishi 

kerak,  ya’ni  atom ning  konfiguratsiyasining  valent  pog'onachalari 

...  4s

2

3c

? 5

  bo'lgan,  uning  tartib  raqami  25  bo'lishi  kerak.

Javob:  С  bo'ladi.

12.4 .  M etallarni  korroziyadan  saqlash  tadbirlaridan  qaysilari 

qo'llanadi?

1

)  metallarni  m etallm as  yuza  bilan  qoplash;

2

)  m etallni  undan  passiv  bo'lgan  m etall  qatlami  (m asalan, 

tem ir  qurilmani  mis  bilan)  qoplash;

3)  protektor  him oya  (m asalan,  yer  ostida  joylashtiriladigan 

gaz  quvurlarini,  po'lat  konstruksiyalarni  katod  vazifasini  baja- 

radigan  passiv  metall  elektronlari  hisobiga  korroziyadan  saqlash;

4)  po'latdan  yasalgan  konstruksiyalar,  tem iryo'l,  tramvay 

relslarini  tashqi  doim iy  tok  manbayining  katodi  bilan  ulash;

5)  korroziya  jarayonini  sekinlashtirish  m aqsadida  ingibitor 

rolini  bajaradigan  organik  tabiatli  m oddalar  (m asalan,  kislota 

ta’siridan  saqlash  uchun  urotropin  va  boshqalar),  quvurlarni  oson 

b u g'lan a d igan   in g ib ito r  sh im d irilg a n   q o g 'o z   b ilan  q o p la sh , 

anorganik  moddalardan  ishqoriy  metallar  nitritlari,  silikatlari  va 

boshqa  vositalar  bilan  qoplash;

6

)  tashqi  d o im iy  tok  m anbayinin g  an od in i  korroziyadan 

him oyalanadigan  buyum  bilan  ulash.

A)  1,  2,  5  В)  1,  3,  4  C ) l ,  5, 

6

  D )  2,  3,  3  E)  3,  5, 

6

Yechish: Metallarni  korroziyadan saqlash maqsadida korroziyaga 

bardosh  beradigan  antikorrozion  qotishm alar  (m asalan, 

1 0

  — 

1 2

%  m iqdorda  xrom   tutgan  po'lat  —  zanglam as  po'lat  kabi), 

metallarning sirtini  himoya qatlami  (moyli bo'yoqlar, yuza qatlamida 

m ustahkam   oksid  parda  hosil  qiladigan  metallar  —  rux,  qalay, 

nikel,  xrom  kabi  m etallarning  yupqa  qatlamlari  bilan  qoplash), 

korroziyadan himoya qiladigan aktivroq metallar ishtirokida galvanik 

juftlar  tayyorlash  va  boshqa  testda  keltirilgan  1,5  va 

6

  holatlarga 

asoslangan  tadbirlar  qo'llanadi.

Javob:  С  bo'ladi.

12.5. 

M etallardan  tayyorlanadigan  qattiq  holdagi  eritmalar — 

qotishm alarning  eng  foydali  xillarini  k o ‘rsating.

1

)  qattiq  eritmalar hosil  qilganda  kristall  panjaralaming  tugun- 

larida  turli  o ‘lchamli  metallardan  hosil  bo'lgan  eritmalar  turi;

2

)  suyuqlangan  holdagi  metallar  aralashtirilganda  bir-biridan 

chegara  bilan  ajralib  turadigan  xillari;

3)  suyuq  holga  keltirilgan  metallar  bir-biri  bilan  cheksiz  ara- 

lashadigan;

4)  qotishm aning tarkibiy qismlari  orasida  kim yoviy bog‘lanish 

vujudga  keladigan  intermetallidlar  hosil  b o‘lishi;

5)  m etallm aslar  bilan  metallar  yoki  m etallm aslar  orasidagi 

kim yoviy  sistemalar,  m asalan,  krem niy-uglerod,  krem niy-azot, 

magniy  va  uglerod,  alum iniy  va  uglerod  orasida  hosil  bo'ladigan 

karbidlar,  nitridlar  va  boshqalar;

6

)  radiuslari  bir-biriga  yaqin  b o ‘lgan  m etallar  suyuqlan- 

malaridan  hosil  bo'lgan  qotishmalar.

A)  1,  4,  5  B)  4,  5  C)  3,  4  D )  4, 

6

  E)  2,  3

Yechish.  0 ‘zlarining  m exanik,  antikorrozion,  elektrik  va  turli 

xossalari  yuqori  talablarga  (suyuqlanish  tem peraturasi  yuqori, 

tashqi  ta’sirlarga  chidam li)  javob  beradigan  qotishmalarda  qattiq 

eritma  hosil  qiladigan  m etall  qotishmalarida  kim yoviy  bog'lanish, 

kristall  panjara  tugunlarida  bir-birini  almashtira  oladigan  m etall 

atomlari  ahamiyatlidir.

Javob:  D  bo'ladi.

13- B O B .   BOSH  GRUPPACHALARNING 

METALLARI

13.1-  §.  Litiy  gruppachasining  umumiy 

tavsifi

Litiy gruppachasini  litiy,  natriy,  kaliy,  rubidiy,  seziy va fransiy 

elem entlari  tashkil  etadi.  Bu  elem entlam ing  ayrim  xossalari  13.1- 

jadvalda  keltirilgan.

Bular  s-elem entlardir  ( 1 3 .1 - jadval,  2-p.  ga  q),  Atom larining 

tashqi energetik pog'onasida bittadan elektron bo'ladi.  Ular kimyoviy 

reaksiyaga kirishganida valent elektronlarini berib, 

+

1

  ga teng doimiy 

oksidlanish  darajasini  nam oyon  qiladi.

Xossalari

Li

Na

К

Rb

Cs

Fr

1 .Tartib  nomeri

3

11

19

37

55

87

2 .Valent elektron­

lari

2s1

3s

1

4s

1

5s

1

6s1

7s

1

3.Atomning  ionla­

nish  energiyasi,  eV

5,39

5,14

4,34

4,18

3,89

3,83

4 .Nisbiy elektr

manfiyligi

1,0

0,9

0,8

0,8

0,7

0,7

5 .Birikmalarida

oksidlanish  darajasi

+ 

1

+ 

1

+ 

1

+ 

1

+ 

1

+ 

1

6.Atom radiusi,  nm

0,155

0,189

0,236

0,248

0,268

0,280

Bu  elem entlarni  oddiy  moddalari  ishqoriy  m etallar  deyiladi. 

Ishqoriy  metallarning  hammasi  — kuchli  qaytaruvchilar.  Ular eng 

aktiv  metallar  b o ‘lib,  deyarli  barcha  m etallm aslar  bilan  bevosita 

birikadi.  Birikmalarida ko‘pincha  ionli  bog'lanish bo'ladi.