3. металлар газ коррозиясининг физик-кимёвий қонуниятлари

3. МЕТАЛЛАР ГАЗ КОРРОЗИЯСИНИНГ ФИЗИК-КИМЁВИЙ ҚОНУНИЯТЛАРИ
3.1. Металл сиртида оксидланиш маҳсулотлари ҳосил бўлишининг термодинамик эҳтимоллиги.
3.2. Металлар газ коррозиясининг асосий босқичлари.
3.3. Металлар сиртида газларнинг адсорбцияланиши
3.4. Металл сиртида кислороднинг адсорбцияланиши ва оксид қатламининг ҳосил бўлиши.
3.5. Металлар сиртида пардалар (плёнка)нинг ҳосил бўлиши
3.1. Металл сиртида оксидланиш маҳсулотлари ҳосил бўлишининг термодинамик эҳтимоллиги.
Табиий шароитларда кўпгина металлар оксидлар ва тузлар кўринишида-ги боғланган ҳолатда бўлади. Демак, улар учун бу ҳолат термодинамик жиҳатдан энг барқарор ҳисобланади. Табиий бирикмалардан конструкцион материаллар сифатида фойдаланиладиган металл ва қотишмаларни ҳосил қилиш учун энергия сарфлаш зарур. Шундай қилиб, ишлаб чиқариш шароитларида фойдаланиладиган кўпгина металл ва қотишмалар термодина-мик жиҳатдан беқарор ҳолатда бўлади.
Металларнинг металл ҳолатдан ион ҳолатига ўтишга мойиллиги эркин энергиянинг камайиш катталиги (∆G⁰) билан характерланади ва кимёвий коррозия жараёнларининг моҳиятини ташкил қилади.
3.1-жадвалда металларнинг кислород билан таъсирлашиши оқибатида ион ҳолатига ўтиш реакциялари учун Гиббс энергиясининг ўзгариши ҳақидаги маълумотлар келтирилган. Жадвалнинг бошланишида коррозияга унчалик чидамли бўлмаган (К, Са, Na, Mg) металлар жойлашган. Бу реакцияларнинг ионизация энергияси эркин энергиянинг камайиши билан кечади ва ∆G⁰ нинг камайиши қанча сезиларли бўлса, уларнинг оксидланган ҳолатга ўтиш эҳтимоллиги шунча катта бўлади. Бу металлар табиатда рудалар ва тузлар кўринишида бўлади.
3.1-жадвал
Атмосфера шароитида (25°С; 0,1 МПа) металларнинг оксидланиш реакциялари учун эркин энергиянинг ўзгариши

Реакция	Оксид ҳосил бўлишида эркин энергиянинг ўзгариши, кЖ/г-экв.	Реакция	Оксид ҳосил бўлишида эркин энергиянинг ўзгариши, кЖ/г-экв.
К ↔ К^+	–360,9	Ni ↔ Ni^2+	–102,6
Ca↔Ca^2+	–356,3	Sn↔Sn^2+	–91,8
Na↔Na^+	–340,3	Pb↔Pb^2+	–90,9
Mg↔Mg^2+	–307,3	Cu↔Cu^2+	–46,14
Al↔Al^3+	–239,5	Hg↔ H ^+	–9,42
Mn↔Mn^2+	–192,2	Ag↔Ag^+	–8,51
Zn↔Zn^2+	–153,6	Pd↔Pd^2+	+16,54
Cr↔Cr^3+	–150,3	Ir↔Ir^3+	+17,84
Fe↔Fe^2+	–127,3	Pt↔Pt^2+	+36,0
Cd↔Cd^2+	–117,2	Au↔Au^2+	+65,73
Co↔Co^2+	–105,5

Жадвал охирида коррозияга янада бардошлироқ металлар (Pd, Ir, Pt, Аu) жойлашган. Система эркин энергияси ўзгаришининг мусбат қиймати ионизация реакцияларининг ўз-ўзидан бормаслигини билдиради. Табиий шароитларда олтин, платина, иридий ва палладийлар термодинамик барқарор ҳисобланади. Табиатда улар одатда соф ҳолда учрайди.

3.1-жадвалда келтирилган маълумотлар анчагина умумий характерис-тикалар бўлиб ҳисобланади. Ишлатилиш шароитларига қараб металларнинг коррозияга бардошлилиги сезиларли даражада ўзгариши мумкин. Масалан, алюминий ва хром азот кислотаси эритмаларида мисга қараганда бардошли бўлади. Шунингдек, ишқорли эритмаларда магнийнинг алюминий ва рухга нисбатан чидамлироқ бўлиши металл сиртида ҳимоя парда (плёнка)ларининг ҳосил бўлиши билан изоҳланади.
Ионизация реакцияларининг мувозанатига муҳит ҳарорати ва босими таъсир кўрсатади. Ташқи параметрлар ўзгарганда коррозия жараёнининг бориш-бормаслиги тўғрисида хулоса қилиш учун изобар потенциали ишорасининг ўзгаришини аниқлаш лозим.
Босимнинг таъсирини ўрганишда кислород парциал босими Р₀₂ ни техник қўллай олишнинг тахминий чегаралари (10^–5 дан 10⁹ Па гача) инобатга олинади.
Маълумотномалардан олинган қийматлар шуни кўрсатадики (3.1-расм),
кўпгина металлар учун ҳарорат ортиши билан металл оксидланиши жараёнининг термодинамик эҳтимоллиги камаяди. Бу қонуният тузларнинг ҳосил бўлишига ҳам тегишлидир.