Металларда газ коррозияси

2- МАЪРУЗА.

1. МЕТАЛЛАРДА ГАЗ КОРРОЗИЯСИ.

2.1. Газ коррозяси жараёнларининг умумий тавсифи.
2.2. Металлар структураси ва унинг коррозия жараёнларига таъсири.
2.3. Металлар коррозияси жараёнлари термодинамикасининг асослари
2.4. Ноэлектролитларда металлар коррозияси.
Таянч сўзлар: газ коррозияси,агрессив муҳит,компонент, оксидланиш-қайтарилиш, сув пардаси, шудринг нуқтаси, оловбардошлик, иссиқбардошлик, адгезия, структура, Кристалл панжара, дефект, ион, электрон, руда донадорлик, вакансия, дислокация, Легирлаш, руда, компонент, ички энергия (U), энталпия (Н), энтропия (S), изобар-изотермик потенциал (G), кимёвий потенциал (μ), ноэлектролит эритма.
Электр ўтказувчи эритмалар бўлмаганда газларнинг металл билан контактида газ коррозияси кечади. Табиий шароитларда газ коррозияси кам учрасада, технологик жараёнларда, айниқса металлургия ва кимё саноати ишлаб чиқаришида етарлича кўп учрайди.
Одатда газ коррозияси кимёвий механизм бўйича кечади.
Металларнинг газ коррозияси деб агрессив муҳит компонентлари билан металлнинг таъсирлашув нуқтасида бир актда ва бир вақтда, гетероген кимёвий реакция қонуниятларига бўйсинувчи ўз-ўзидан борадиган оксидланиш-қайтарилиш жараёнига айтилади.
Кимёвий коррозия жараёнида металл қайтарилувчи сифатида қатнашиб, электрон беради ва оксидланади. Агрессив муҳит компоненти оксидловчи, электронлар донори ролини бажаради. Реакция жараёнида у қайтарилади. Оксидловчилар сифатида O₂, Cl₂, HCl, SO_2, CO₂ ва б. бўлиши мумкин.
Мисол. Саноат миқёсида хлор ва водороддан водород хлоридини синтез қилиш жараёни 1000-1200 °С ҳароратда амалга оширилади. Бу жараён металл печларида амалга оширилганлиги сабабли печларнинг ички юзаси газ коррозиясига учрайди. Хлор ва водород миқдорига боғлиқ ҳолда газ аралашмасида қуйидаги реакциялар боради:
Fe + Cl₂ = FeCl₂ ёки 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl₃
Бу жараёнларда темир қайтарилувчи сифатида, хлор эса оксидловчи иштирок этиб, металл сиртида оксидли плёнка ҳосил бўлади.
Кимёвий механизм кўпинча газ коррозияси жараёнларида ва суюқ ноэлектролит муҳитларда амалга ошади.
Кўпгина жараёнлар учун кимёвий коррозия боришининг асосий шарти металл сиртида сув пардасининг бўлмаслиги ҳисобланади. Бу талабни қуйидаги шартлардан бирига риоя қилингандагина бажариш мумкин:

• 
  реакцияга киришувчи газларнинг намлиги минимал (одатда 0,01 % дан ошмаган) бўлиши керак;
  
• 
  металл ва газ контакти металл сиртида конденсация амалга ошмайди-ган, “шудринг нуқтаси”дан юқори ҳароратларда бўлиши керак;
  
• 
  металл қутбсиз органик бирикмалар муҳитида бўлиши керак.
  

Технологик жараёнларда газларнинг коррозион фаоллигини камайтириш мақсадида кўпинча уларни қуритиш босқичи киритилади.
Юқори ҳароратли газ коррозиясининг вужудга келиши ҳарорат интервали билан аниқланади. Пастки чегара металл сиртида буғнинг конденсацияланиш ҳароратига мос келади. “Шудринг нуқтаси” деб аталувчи бу ҳолат сув буғларининг парциал босимига боғлиқ. Атмосфера босимида ҳаво учун бу ҳарорат 240-250 °С ни, иссиқлик электростацияларидан чиқаётган газлар учун 90-100 °С ни ташкил қилади.
“Шудринг нуқтаси”дан юқори ҳароратларда кимёвий газ коррозия соҳаси бошланади.
Юқори ҳарорат чегараси металлнинг оловбардошлик ва иссиқбардошлик каби хоссалари билан аниқланади.
Оловбардошлик металлнинг юқори ҳароратда газлар коррозион таъсирига қаршилик қила олишини характерлайди.
Иссиқбардошлик юқори ҳароратли газлар таъсирида тегишли механик хоссаларини, мустаҳкамлигини ва сирпанишга қаршилигини сақлаб қолиш қобилятини аниқлайди.
Металл оловбардошли, лекин мустаҳкам бўлмаслиги ва аксинча иссиқбардош аммо оловбардошли бўлмаслиги мумкин.
Масалан, иссқликка мустаҳкам пўлатларни 700° С, алюминий ва мис қотишмаларини — 400-450 °С, қўрғошин қотишмаларини — 150 °С ҳароратгача эксплуатация қилиш мумкин. Самарали мужассам, 1000° С гача иссиқликка ҳам чидамлили, ҳам мустаҳкам бўлган композицияларга никел – хром қотишмалар тизими орқали эришиш мумкин.
Металларнинг оксидловчи муҳит билан юқори ҳароратлардаг ўзаро таъсири жуда кўп кимёвий жараёнларда учрайди.
Мисол. Сулфат кислотасини ишлаб чиқариш учун олтингугуртли хом ашёни куйдириш, азотли бирикмаларни олишда СН₄ метанни конверсиялаш, азот кислотаси олишда аммиакни оксидлаш жараёнлари 700-800° С ҳаротатларда олиб борилади. Водород хлориди HCl ни синтез қилиш жараёни эса 1000-1200°С ҳароратда кечади. Бундай мисолларни жуда кўплаб келтириш мумкин.
Келтирилган мисолларнинг барчасида қурилмаларнинг ишчи сирти агрессив газ муҳити билан таъсирлашиб, метал сиртида оксидли ёки тузли бирикмаларнинг ҳосил бўлишига олиб келади.