Laboratoriya ishi Metall va nometallarning korroziyaga chidamligini

13-14 - Laboratoriya ishi


Metall va nometallarning korroziyaga chidamligini O‘rganish


Ishdan maqsad: Kimyo sanoatida turli kislotalar ishlab chiqarishdagi jarayonlar boradigan uskunalar futerovkasinining korroziyaga chidamlilik xususiyatlarini o‘rganish.
Nazariy ma’lumotlar.
Sanoatning ko‘p tarmoqlarida, birinchi navbatda kimyo sanoatida dastlabki xom ashyo va hosil bo‘layotgan mahsulotlar, ayniqsa yuqori harorat va bosimda, metallarni yemira boshlaydi. Sanoatni bu tarmoqlarida asosan nometall konstruksiyalar va nometall himoya qoplamalari qo‘llanilishini talab qiladi. Masalan, sulfat kislotasi ishlab chiqarishda deyarli barcha asosiy apparatlar va qurilmalar tog‘ jinslari, silikat plitkalar, kislotalarga chidamli g‘isht yoki betondan tayyorlanadi.
Tuz, sirka, nitrat, chumoli va boshqa kislotalar ishlab chiqarishda kislotaga chidamli maxsulotlar, ya’ni keramika, beton, plastmassa, rezina va boshqa materiallar qo‘llaniladi. Sellyuloza-qog‘oz sanoatida pishirish qozonlarini futerovkasi uchun keramik plitkalar, asbovinil plastmassa va boshqalar ishlatiladi. Nometall materiallardan elektroliz va galvanoplastika uchun vannalar, diafragmalar, filtrlar, distillyasiya va sublimatsiya uchun qurilmalar yasaladi. Silikat materiallardan metallurgiya, koks, shisha eritish va shu kabi jarayonlarda keng foydalaniladi.
Nometall, kimyoviy chidamli materiallar ikki guruhga bo‘linadi: noorganik va organik materiallar. Agressiv gaz va eritma, erigan metall, hamda yuqori haroratdagi, shlaklar bilan ishlaydigan kimyoviy jarayonlarga bog‘liq uskunalar, ularning ta’siriga chidaydigan noorganik materiallar bilan futerovka qilinadi.
Nometall noorganik moddalarning kimyoviy chidamliligi to‘g‘risida ma’lumotlar.
Kislota, ishqor va boshka kimeviy reagentlar tasirida nometall noorganik materiallarning yemirilish jarayoni juda murakkab bo‘lib, u materialning kimyoviy va mineralogik tarkibi, g‘ovakligi, strukturasi, hamda ta’sir qilayotgan sharoitning agressivligi va haroratiga bog‘liq. Bu omillar turli ko‘rinishda ta’sir qilib, materialni qisman yemirib, uning massasi, mexanik mustaxkamligini kamaytirishi bilan boradi. Kimyoviy chidamlilikning asosiy faktori uning kimyoviy tarkibidir. Tabiiy yoki sun’iy tayyorlangan materiallarning tarkibida kremniy kislotasi tuzlari, toza kremnezem, alyumosilikatlar, kalsiy silikatlari ba’zi materiallarning oksidlari buladi. Kimyoviy chidamlilikni baholashda mineralning ayrim birikmalarini agressiv sharoitda erishidan kelib chiqiladi. Tarkibida kislota oksidlari (kremnezemlar) ko‘proq bo‘lgan materiallar kislotaga chidamli hisoblanadi. Ammo chidamlilik uchun kremnezem miqdorigina emas balki uning mineralogik tarkibi ham muhimdir. Masalan oddiy qurilish g‘ishti 60-80% kremnezemi bo‘lishiga qaramay kislotaga chidamsiz, lekin u kuydirilsa kislotaga chidamliligi ortadi. Yuqori haroratda kuydirilganda kimyoviy chidamlilikning ortishiga sabab, xom aralashma tarkibiga kiruvchi glinozem erkin yoki bog‘langan ko‘rinishda bo‘lishidan qat’iy nazar suyultirilgan kislota yoki ishqorlarda oson eriydi. Yuqori harorat ta’sirida kuyganda, yangi olov bardosh minerallar: sillimanit A₂O₃·2SiO₂ va mullit 3Al₂O₃2SiO₂ hosil bo‘ladi. Ular kislotaga bardosh berishining yuqoriligi va ishkorga o‘ta chidamliligi bilan farqlanadi.
Tarkibida kalsiy, magniy karbonatlari bo‘lgan materiallar kislota ta’sirida quytdagi reaksiya ko‘rinishida oson parchalanadi.
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂
MgCO₃+2HCl=MgCl₂+H₂O+CO₂

Agar kalsiy va magniy mineral tarkibida silikat ko‘rinishida bo‘lsa, bunday birikmalarning kislotalar bilan ta’siri darajasi ancha sustlashadi. Ishqorga chidamli materialllarga ohak toshlar, marmar, dolomit va boshqalar kiradi. Ularning tarkibida ishqorda eriydigan birikmalar bo‘lsa ishqorga chidamliligi pasayadi.

Nometall materiallarning strukturasining g‘ovakliligi va kristall tuzilishi xam ularning kimyoviy chidamliliga sezilarli ta’sir ko‘rsatadi.
G‘ovak materiallar zich materiallarga nisbatan korroziyaga moyil, chunki agressiv sharoitning materiallarga ta’siri uning yuzasiga va suyuqlikning g‘ovaklaridagi diffuziyasiga bog‘liq. Kristall va amorf materiallarning kimyoviy chidamliligini solishtirilsa, kristall ko‘rinishidagisi amorflarga qaraganda chidamli bo‘ladi. Amorf ko‘rinishidagi materiallar kislotada oson eriydi.
Ko‘rilaetgan laboratoriya ishlarida konstruksion materiallarning kimyoviy, ya’ni kislotaga chidamlilik xususiyatlari o‘rganiladi. Barcha kislotalar ma’lum miqdorda noorganik silikat materiallarni koroziyalaydi (plavik kislota barcha materialllarni bartamom yemirib tashlaydi). Vodorod ionlari konsentratsiyasida maksimal bo‘lgan kislotalar (eritmadagi dissotsiyasi va konsentratsiyasi bilan aniqlanadi) intensiv ravishda korroziya chaqiradi.

Quyida ba’zi kislotalarning eng agressiv konsentratsiyalari keltirilgan.

Kislota	Konsentratsiya
Sulfat Nitrat Xlorid Fosfat Sirka	33% 30% 20% 50% 20%

Harorat oshirilsa, kislotaning dissotsiyasiya darajasi, hamda ularning yemirish xususiyatlari ham oshadi.