Navigatsiyani yoqish

NAVIGATSIYANI YOQISH

Uy » O'z biznesim

Kimyoviy korroziya. Elektrokimyoviy korroziya turlari

4-ma'ruza.

Elektrokimyoviy korroziya - bu elektr o'tkazuvchanligi bo'lgan suyuq elektrolitlar bilan elektrokimyoviy o'zaro ta'sir natijasida metallarning o'z-o'zidan yo'q qilinishi. Bunday elektrolitlar suv, kislotalarning suvli eritmalari, ishqorlar, eritilgan tuzlar bo'lishi mumkin. Elektrokimyoviy korroziya keng tarqalgan va ko'p navlarga ega. Elektrokimyoviy korroziyaning sababi ko'pgina metallarning termodinamik barqarorligining pasayishi va ularning ionga aylanish tendentsiyasi.

Elektrokimyoviy korroziyada metalning atrof-muhit bilan o'zaro ta'siri metall yuzasining turli qismlarida sodir bo'ladigan anodik va katodik jarayonlar bilan tavsiflanadi. Korozyon mahsulotlari faqat anod maydonlarida hosil bo'ladi.

Elektrokimyoviy korroziya korroziv galvanik hujayralarning ishlashi natijasidir. U quyidagicha sodir bo'ladi: Oksidlanish reaktsiyasi Fe 2+ metal ionlari hosil bo'lishi bilan anod maydonlarida sodir bo'ladi va katod maydonlarida gidroksid kislorod ta'siri ostida hosil bo'ladi (kislorod depolarizatsiyasi reaktsiyasi natijasida). Fe 2+ va OH ionlari bir-biriga yo'naltirilgan va temir oksidi va suvda parchalanishi mumkin bo'lgan Fe (OH) 2 cho'kindi hosil qiladi. (Fe (OH) 2 -\u003e Fe 2 O 3 + H 2 O). Oksidlanish reaktsiyasi paytida elektronlar anod kesimidan mahsulotning metalli orqali katod qismiga oqib o'tadi va pasayish reaktsiyasida ishtirok etadi.

Korozif iz elementining modeli 4-rasmda keltirilgan.

Elektrokimyoviy mexanizm bilan quyidagi korroziya jarayonlar sodir bo'ladi:

Elektrolitlardagi korroziya - elektr tokini o'tkazadigan suyuq muhitdagi metallarning korroziyasi. Elektrolit turiga qarab korroziya kislotalar, ishqorlar va tuzlarning (kislota, gidroksidi, tuz) eritmalarida, dengiz, daryo suvlarida ajralib turadi.

Elektrolitning tarkibi korroziya jarayonining mexanizmini aniqlaydi, uning kinetikasi va tezligiga ta'sir qiladi. Masalan, elektrolitda anion yoki oksidlovchi moddalar bo'lsa, korroziya tezligi pasayadi, ular bilan o'zaro ta'sir qilish natijasida metall yuzasida kam eriydigan tuzlar plyonkasi hosil bo'ladi.

Elektrolitda erigan kislorod metallarning korroziyasiga tormozlovchi yoki tezlashtiruvchi ta'sir ko'rsatadi.

Korozyon jarayoniga elektrolitlar kontsentratsiyasi ham ta'sir qiladi. Elektrolitlardagi tuzlar kontsentratsiyasining ko'payishi bilan deyarli barcha tabiiy muhitda korroziya darajasi avval ma'lum maksimal darajaga ko'tariladi va keyin kislorodning eruvchanligi pasayishi va katod jarayoniga to'sqinlik qilish natijasida kamayadi.

Elektrolitlar harorati korroziya tezligiga ham ta'sir qiladi. Buning sababi haroratning oshishi bilan elektrolitlarning o'tkazuvchanligi oshadi. Elektrolitlar haroratining oshishi bilan korroziya darajasi ba'zan o'nlab yoki yuzlab marta oshishi mumkin.

Tuproqning korroziyasi - tuproq elektrolitlari ta'sirida er osti metall konstruktsiyalarining korroziyasi. Tuproq elektrolitlari bilan aloqa qiladigan metall buyumlar yuzasida metall yoki elektrolitning mahalliy bir xil bo'lmaganligi sababli juda ko'p miqdordagi korroziya elementlari paydo bo'ladi, ularning tabiati galvanik hujayralar tabiatiga o'xshashdir.

Tuproqning korroziyasi elektrokimyoviy korroziyaning eng keng tarqalgan turi bo'lib, er osti metall konstruktsiyalariga ta'sir qiladi. Tuproq va tuproqlar juda xilma-xil bo'lib, ular nafaqat yirik mintaqalarda, balki bitta kichik hududda ham mavjud. Tuproq, erning eng yuzaki qatlami va tuproq o'rtasida aniq chegara yo'q.

Biokorroziya - bu mikroorganizmlar ta'siri ostida yuzaga keladigan, korroziya jarayonlarini tezlashtiradigan moddalar hayotiy faoliyati natijasida yuzaga keladigan tuproq korroziyasining alohida holati. Tabiatda sulfat kamaytiradigan anaerob bakteriyalar eng keng tarqalgan bo'lib, ularning ta'siri natijasida vodorod sulfidi hosil bo'ladi, ular temir bilan birlashganda oltingugurt sulfidini beradi. Sulfatni kamaytiradigan anaerob bakteriyalar odatda suvda, loyda, oqava suvlarda, neft quduqlarida, tub cho'kindilarda, tuproqda va tsementda yashaydi. Ushbu bakteriyalarning rivojlanishi uchun eng qulay muhit 25-30 0 S haroratda (optimal ravishda 6-7,5) bo'lgan tuproqdir. Aerob bakteriyalarning hayotiy faoliyati korroziya mahsuloti sifatida erimaydigan temir gidroksid plyonkasini chiqarishi bilan birga keladi.

Biokorroziya (dengiz osti inshootlarini dengiz o'simliklari va hayvonlar organizmlari tomonidan buzilishi - bryozoans, balianus, diatoms, marjonlar) himoya qoplamalarini yo'q qiladi va metallarning yo'q qilinishini tezlashtiradi. Ba'zi tirik organizmlar (masalan, midiya) korroziya jarayonini sekinlashtiradi, chunki ular juda ko'p kislorod iste'mol qiladilar.

Atmosfera korroziyasi - havo atmosferasida yoki har qanday nam gaz muhitida metallarning korroziyasi. Havoda namlik bo'lmaganda, temir ahamiyatsiz darajada korroziyaga uchraydi.

Bu metall yuzasining namlik darajasiga bog'liq va ushbu mezonga ko'ra uch turga bo'linadi:

1) metall yuzada ko'rinadigan namlik plyonkasi mavjud bo'lganda nam atmosfera korroziyasi (nisbiy namlik ~ 100%);

2) kapillyar adsorbtsiya yoki kimyoviy kondensatsiya paytida hosil bo'lgan metall yuzasida ko'rinmaydigan namlik plyonkasi mavjud bo'lganda nam atmosfera korroziyasi;

3) metall yuzasida namlik to'liq bo'lmaganda quruq atmosfera korroziyasi.

Atmosfera namlik, harorat va ifloslanish jihatidan sezilarli darajada farq qiladi, shuning uchun atmosferadagi korroziya tezligi har xil, dengiz sohiliga qanchalik yaqin bo'lsa, havo dengiz tuzi bilan, ayniqsa NaCl bilan to'yingan. Sanoat sohalarida havoda sezilarli darajada SO 2 paydo bo'lib, u sulfat kislotaga aylanadi. Ichki yonish dvigatellarining ishlashi paytida NO katta miqdordagi atmosferaga chiqariladi. Shaharlar va sanoat markazlarida atmosferaga ko'p miqdorda H 2 S chiqariladi.

Atmosferaning agressivligini quyidagi asosiy turlarga bo'lish mumkin: dengiz, sanoat, shahar, qishloq, arktika.

Atmosferaning agressivligiga ta'sir qiluvchi o'ziga xos omillar (gazlardan tashqari) chang va namlikdir.

Atmosfera sharoitida hosil bo'lgan zang plyonkalar himoya xususiyatlariga ega bo'lishi mumkin, shuning uchun vaqt o'tishi bilan korroziya darajasi pasayadi.

Haqiqiy sharoitda ushbu barcha korroziya turlari o'zaro bir-biriga aylanadi. Namlik plyonkasining qalinligiga qarab atmosfera korroziyasi tezligining o'zgarishi tabiati rasmda ko'rsatilgan. Ushbu nisbat quruq atmosfera korroziyasi uchun noldan o'zgaradi, nam atmosfera korroziyasi uchun maksimal darajaga etadi va elektrolitda ma'lum metalning korroziya tezligini tavsiflovchi ma'lum bir doimiy qiymatgacha kamayadi.

Atmosfera metallarining korroziya tezligiga ta'sir qiluvchi omillar ko'p:

1) havo namligi (elektrolitlar yaratilishi);

2) havo aralashmalari (SO 2, SO 3, K 2 S, NH 3, SB-NS1 va boshqalar) suv bilan aloqada cho'ktiruvchi, murakkablashtiruvchi vositalar yoki katod depolarizatorlari rolini o'ynaydi; qattiq zarralar elektrolit plyonkasining elektr o'tkazuvchanligini oshiradi va gaz va namlikni adsorbsiyalashni osonlashtiradi. havodan);

3) atmosferaning tabiati (toza, iflos, quruq, ho'l);

4) geografik mintaqa (tropiklar, subtropiklar, o'rta chiziqlar, bo'sh, qutblar);

5) korroziy materialning sirt holati (korroziya mahsulotlarining mavjudligi);

6) metallda begona inkluzyonlar mavjudligi (ularning ba'zilari korroziyadan himoya qiladi - katodli inklüzyonlar, masalan, Cu, Pb, Pd va boshqalar metallning yo'q qilinishiga hissa qo'shadi);

7) harorat (harorat oshishi bilan, korroziya darajasi va namlik pasayishi bilan).

Metallni atmosfera korroziyasidan himoya qilish usullari quyidagilardan iborat.

a) himoya qoplamalarini qo'llash (moylash materiallari, laklar, plyonkalar, galvanizatsiya, nikel qoplamasi, krom qoplamasi, fosfatlash, oksid plyonkalari); b) boshqarish jarayonlariga ta'siri (Cr, Al, Ti, Ni, anodlarning passivatsiyasi Cu, Pd); v) zanglagan metall yuzasida elektrolitlar qatlamining pasayishi (havoni quritish va tozalash); d) korroziya inhibitörlerini (NaNO 2, nitritlar, karbonatlar, dikkloksilamin va monoetanolamin) asosan metallarni saqlash va konteynerlarda yoki o'rash materiallaridan qadoqlashda ishlatishda.

Elektrokroziya - elektrlashtirilgan transport vositalarining relslaridan yoki boshqa sanoat elektr inshootlari va inshootlaridan (elektrlashtirilgan temir yo'llar, metro, to'g'ridan-to'g'ri elektr uzatish liniyalari, er osti metall konstruktsiyalarining katodik himoya qilish moslamalari) kirib ketishi oqibatida er osti metall konstruktsiyalarining korroziyasi.

Ushbu toklar sayohat deb nomlanadi, ularning kattaligi va yo'nalishi vaqt o'tishi bilan o'zgarishi mumkin.

Elektrokoroziya jarayonining intensivligini tavsiflovchi asosiy qiymat - bu sirt birligi deb ataladigan er osti inshootidan erga tushadigan oqim kuchi.

Er osti inshootidan oqayotgan oqimning kattaligi ko'plab omillarga bog'liq, xususan:

Erning chidamliligi;

Erdagi adashgan oqimlarning kattaligi;

Tog' oqimlari manbalarini va er osti inshootlarini o'zaro tartibga solish;

Er osti tuzilishidagi tashqi izolyatsion qoplamaning holati;

Er osti tuzilishining uzunlamasına qarshiligi.

Kontakt korroziyasi - bu turli xil elektrokimyoviy potentsialga ega bo'lgan ikkita metalning elektr kontaktidan kelib chiqqan korroziya.

Stressli korroziya bir vaqtning o'zida metalldagi korroziy muhit va mexanik stresslarning ta'siri ostida yuzaga keladi.

Darajali korroziya - bu tor bo'shliqlar va yoriqlardagi (tishli va gardish bo'g'imlarda) metallning elektrolitlar tomonidan korroziyasini tezlashishi.

Korozyon eroziyasi - korroziy muhit va ishqalanish ta'siri ostida.

Korozyon kavitatsiyasi bir vaqtning o'zida korroziya va atrof-muhitning ta'siri ostida sodir bo'ladi (markazdan qochma nasos pervanelerining pichoqlarini korroziya, kemalardagi pervanel pichoqlarini vayron qilish).

Parchalanish - korroziya - bu bir-biriga nisbatan ikki ishqalanadigan sirtning salınımlı harakati sharoitida tajovuzkor muhitga duch kelganida metallarning mahalliy korroziyalanishidir.

Strukturaviy korroziya qotishmaning strukturaviy heterojenligidan kelib chiqadi. Bunday holda, har qanday qotishma tarkibiy qismining faolligi oshishi tufayli korroziyani yo'q qilishning tezlashtirilgan jarayoni sodir bo'ladi.

Termal kontaktlarning zanglashi harorat sirtini metall yuzasining notekis isishi natijasida yuzaga keladi.

Metalllar va qotishmalarning kimyoviy (gaz) korroziya tezligiga tashqi va ichki omillar ta'sir ko'rsatadi.

Tashqi omillarga gaz muhitining tarkibi va bosimi, uning tezligi, harorati va isitish rejimi kiradi.

Gaz muhitining tarkibi . Yuqori haroratlarda metallar sxema bo'yicha kislorod, suv bug'lari, uglerod oksidi (lV), oltingugurt oksidi (lV) bilan o'zaro ta'sir qiladi.

2M + O 2 \u003d 2MO,

M + CO 2 \u003d MO + CO,

M + H 2 O \u003d MO + H 2,

3M + SO 2 \u003d 2MO + MS.

Ushbu kimyoviy reaktsiyalarning nisbati va hosil bo'lgan filmlarning himoya xususiyatlari har xil, shuning uchun bu muhitdagi metallarning korroziya darajasi ham har xil.

Eksperimental ma'lumotlardan ma'lumki, 900 0 S da seriyadagi Fe, Co, Ni oksidlanish darajasi ortadi

N 2 O (P) ® SO 2 ® O 2 ® SO 2

Ushbu metallardan farqli o'laroq, Cu deyarli SO 2 atmosferasida zang qilmaydi.

Yuqoridagi gazlarda metallarning gaz korroziyasi tezligi ketma-ket ortadi

Cr ® Ni ® Co ® Fe

900 0 S haroratda volfram O2 atmosferasida eng yuqori korroziya ko'rsatkichiga ega va SO 2 da eng past ─.

Havoning CO 2, SO 2 va H 2 O bug 'bilan ifloslanishi engil po'latning korroziya tezligining oshishiga olib keladi. Bu oksid plyonkasidagi kamchiliklarning ko'payishi bilan bog'liq.

Po'lat O 2, CO 2, H 2 O bo'lgan atmosferada qizdirilganda, oksidlanishdan tashqari, dekarburizatsiya yuz berishi mumkin (dekarbonizatsiya)

Fe 3 C + 1 / 2O 2 \u003d 3Fe + CO,

Fe 3 C + CO 2 \u003d 3Fe + 2CO,

Fe 3 C + H 2 O \u003d 3Fe + CO + H 2.

Po'latni gidrogenlash yuqori haroratlarda uning yuzasida adsorblangan vodorod atomlari bilan sodir bo'ladi. Xona haroratida H 2 molekulalari ajralmaydi, shuning uchun po'latning gidrogenatsiyasi sodir bo'lmaydi. Gidrogenatsiya egiluvchanlikning keskin pasayishiga olib keladi, metallarning uzoq muddatli kuchini pasaytiradi. Vidrogenlashga moyil, titan.

Harorat . Haroratning ko'tarilishi kimyoviy reaktsiyaning tezligi doimiyligining oshishiga, shuningdek korroziya mahsulotlari plyonkasida reaktivlarning tarqalish tezligining oshishiga olib keladi. Bu metallar va qotishmalarning ─ Fe, Cu va boshqalarni gaz korroziyasi tezligining oshishiga olib keladi.

Harorat hosil bo'lgan plyonkalar tarkibiga va ularning o'sish qonuniga ta'sir qilishi mumkin (1-jadval).

Oksidlanish tezligiga isitish rejimi katta ta'sir ko'rsatadi. Isitish va ayniqsa, muqobil isitish va sovutish paytida haroratning tebranishi katta ichki zo'riqishlarning paydo bo'lishi tufayli filmning yo'q qilinishiga olib keladi, buning natijasida metallarning oksidlanish tezligi oshadi.

1-jadval ─ Oksidning tarkibi va o'sish qonuniga haroratning ta'siri

ny filmlar

Gaz bosimi . Kislorodning qisman bosimi ortib borishi bilan metallning korroziya tezligi oshadi.

Ba'zi metallar va qotishmalar uchun doimiy ravishda etarlicha yuqori haroratda, kislorodning qisman bosimi oshishi bilan avval oksidlanish darajasi oshadi va keyin Po 2 ma'lum bir kritik qiymatga erishilganda u keskin pasayadi (7-rasm) va keng bosim oralig'ida ancha past bo'lib qoladi.

P O 2 KR P O 2

7-rasm - kislorodning qisman bosimining ta'siri

gazning korroziya darajasi

Kislorodning qisman bosimi oshishi bilan gaz korroziyasi tezligining pasayishi fenomeniga yuqori haroratli passivatsiya deyiladi. Metallning passiv holati uning yuzasida mukammal plyonka shakllanishi bilan bog'liq.

Xrom po'latlari, mis, titan, rux va boshqa metallar va qotishmalar yuqori haroratli passivatsiyaga ega.

Kislorodning qisman bosimi kritikdan yuqori bo'lgan bir qator zanglamaydigan po'latlar, masalan, 08X13 (X13), 30X13 (X13), 12X17 (X17), 08X18H10T (X18H10T) passiv holatni ("passivatsiya") buzadi, bu esa ko'payishga olib keladi. oksidlanish darajasi.

Yuqori haroratlarda korroziya tezligining oshishi gaz muhitining tezligini oshishiga olib kelishi mumkin.

Metalllarning kimyoviy korroziya tezligiga ta'sir qiluvchi ichki omillar quyidagilardir: qotishmaning tabiati, kimyoviy va fazali tarkibi, mexanik kuchlanish va deformatsiya, sirtni tozalash tabiati.

Qotishmaning tarkibi va tuzilishi . Yuqori haroratlarda po'latlarning oksidlanish darajasi uglerod miqdorining oshishi bilan kamayadi. Cheliklarning dekarburizatsiyasi kamayadi. Bu uglerod oksidi (II) shakllanishining kuchayishi bilan bog'liq. Oltingugurt va fosfor po'latning oksidlanish tezligiga deyarli ta'sir qilmaydi.

Kislorodli muhitda po'latning korroziya tezligiga qotishma elementlari ta'sir qiladi. Chrome (Cr), alyuminiy (Al) va kremniy (Si) po'latning oksidlanishini sezilarli darajada sekinlashtiradi. Bu yuqori himoya xususiyatlariga ega filmlarning shakllanishi bilan bog'liq. Taxminan 30% Cr, 10% Al, 5% Si gacha bo'lgan po'latlar yuqori issiqlik qarshiligiga ega. Issiqlik qarshiligining pasayishi po'latni titanium (Ti), mis (Cu), kobalt (Co) va berilliy (Be) bilan qotishmalarini beradi.

Yonuvchan yoki uchuvchi oksidlarni hosil qiluvchi elementlar, masalan, vanadiy (V), molibden (Mo), volfram (V) po'latning oksidlanishini tezlashtiradi.

Nikrom (Ni) qotishmalari xrom (Cr) - nichromlar yuqori issiqlik qarshiligiga ega. Oddiy nichromlarda 80% Ni va 20% Cr yoki 65% Ni, 20% Cr va 15% Fe mavjud.

Misning (Cu) oksidlanish darajasi Al, Be, qalay (Sn) va rux (Zn) bilan aralashganda kamayadi.

Korozyon tezligi ham ta'sir qiladi qotishma tuzilishi. Eng issiqqa chidamli, ostenitik (bir fazali) tuzilishga ega po'lat ekanligi aniqlandi. Bifazik ostenitik-ferritik tuzilishga ega bo'lgan nikel-xrom po'latlari oksidlanishga kamroq bardoshlidir. Ferritik tarkibiy qismning ko'payishi bilan po'latning oksidlanish darajasi oshadi. Masalan, ostenitik xrom-nikel po'lat 12X18H9T (X18H9T) ikki fazali X12H5T po'latdan yuqori xrom tarkibiga ega. Buning sababi bir fazali filmlarga qaraganda ikki fazali po'latlarda kamroq mukammal plyonkalar hosil bo'lishi.

Quyma temirning issiqlik qarshiligi grafit chiqindilarining shakliga bog'liq. Grafitning sferik shakli bilan quyma temirning issiqlikka chidamliligi yuqori bo'ladi.

Metallning deformatsiyasi isitish vaqtida u plyonkalardagi uzilishlarga va oksidlanish tezligining oshishiga olib kelishi mumkin. Metall sirtining pürüzlülüğünün ortishi, nuqsonlari bo'lgan himoya plyonkalari shakllanishiga yordam beradi, bu esa korozyon tezligining oshishiga olib keladi.

Kimyoviy korroziya - bu agressiv tashqi muhit bilan o'zaro ta'sirlashganda metalni yo'q qilishdan iborat bo'lgan jarayon. Korroziya jarayonlarining kimyoviy xilma-xilligi elektr tokining ta'siri bilan bog'liq emas. Ushbu turdagi korroziyada oksidlanish reaktsiyasi sodir bo'ladi, bu erda yo'q qilinishi kerak bo'lgan material bir vaqtning o'zida muhit elementlarini kamaytiruvchi vositadir.

Turli xil tajovuzkor muhitlarni tasniflash ikki turdagi metallarni yo'q qilishni o'z ichiga oladi:

elektrolit bo'lmagan suyuqliklarda kimyoviy korroziya;

kimyoviy gaz korroziyasi.

Gazning korroziyasi

Kimyoviy korroziyaning eng keng tarqalgan shakli - gaz - bu yuqori haroratda gazlarda yuzaga keladigan korroziy jarayon. Ushbu muammo ko'plab turdagi texnologik uskunalar va qismlarning (pechlar, dvigatellar, turbinalar va boshqalarning) ishlashi uchun xosdir. Bundan tashqari, yuqori bosim ostida metallarni qayta ishlashda (haddeleme, shtamplash, zarb qilish, issiqlik jarayonlari va boshqalar) ultrabinafsha harorat qo'llaniladi.

Yuqori haroratlarda metallarning holatining xususiyatlari ularning ikkita xususiyatlari bilan belgilanadi - issiqlikka chidamlilik va issiqlikka chidamlilik. Issiqlik qarshiligi - bu yuqori haroratda metallning mexanik xususiyatlarining barqarorlik darajasi. Mexanik xususiyatlarning barqarorligi deganda, uzoq vaqt davomida kuchning saqlanib qolishi va cho'ziluvchan qarshilik ko'rsatiladi. Issiqlik qarshiligi - bu metallning yuqori haroratlarda gazlarning korroziv ta'siriga chidamliligi.

Gaz korroziyasining rivojlanish darajasi bir qator ko'rsatkichlar bilan belgilanadi, shu jumladan:

atmosfera harorati;

metall yoki qotishma tarkibiga kiritilgan tarkibiy qismlar;

gazlar joylashgan atrof-muhit parametrlari;

gazsimon muhit bilan aloqa qilish muddati;

korroziy mahsulotlarning xususiyatlari.

Korozyon jarayoniga ko'proq metall yuzasida paydo bo'lgan oksid plyonkasining xususiyatlari va parametrlari ko'proq ta'sir qiladi. Oksid hosil bo'lishini xronologik ravishda ikki bosqichga bo'lish mumkin:

atmosfera bilan o'zaro ta'sir qiluvchi metall yuzasida kislorod molekulalarining adsorbsiyasi;

metall yuzasiga gaz bilan aloqa qilish natijasida kimyoviy birikma paydo bo'ladi.

Birinchi bosqich kislorod va sirt atomlarining o'zaro ta'siri natijasida kislorod atomi metalldan bir juft elektronni olganda ion aloqasining paydo bo'lishi bilan tavsiflanadi. Yaratilgan rishta o'zining g'ayrioddiy kuchi bilan ajralib turadi - bu kislorodning oksiddagi metall bilan bog'lanishidan kattaroqdir.

Ushbu aloqaning izohi atom maydonining kislorodga ta'sir qilishida yotadi. Metall yuzasi oksidlovchi vosita bilan to'ldirilishi bilan (va bu juda tez sodir bo'ladi), van der Vaals kuchining ta'siri tufayli past haroratlarda oksidlovchi molekulalarning adsorbsiyasi boshlanadi. Reaktsiyaning natijasi - vaqt o'tishi bilan qalinlashadigan eng nozik monomolekulyar filmning paydo bo'lishi, bu kislorodning kirishini qiyinlashtiradi.

Ikkinchi bosqichda kimyoviy reaktsiya sodir bo'ladi, shu davrda muhitning oksidlovchi elementi metalldan valentli elektronlarni oladi. Kimyoviy korroziya reaktsiyaning yakuniy natijasidir.

Oksid plyonkasining xususiyatlari

Oksidi plyonkalarini tasniflash uchta turni o'z ichiga oladi:

yupqa (maxsus qurilmalarsiz ko'rinmas);

o'rta (rangsizlanish);

qalin (yalang'och ko'zga ko'rinadigan).

Oksid plyonkasi himoya xususiyatlariga ega - bu kimyoviy korroziyaning rivojlanishini sekinlashtiradi yoki hatto to'liq inhibe qiladi. Bundan tashqari, oksid plyonkasining mavjudligi metallning issiqlik qarshiligini oshiradi.

Biroq, chindan ham samarali film bir qator xususiyatlarga javob berishi kerak:

gözenekli bo'lmaslik;

doimiy tuzilishga ega bo'lish;

yaxshi yopishqoq xususiyatlarga ega;

atmosferaga nisbatan kimyoviy harakatsizlikda farqlanadi;

qattiq va aşınmaya bardoshli bo'ling.

Yuqoridagi shartlardan biri - mustahkam tuzilish ayniqsa muhimdir. Uzluksizlik sharti oksid plyonkasining molekulalari hajmining metall atomlari hajmidan oshib ketishi. Uzluksizlik bu oksidning butun metall yuzasini doimiy qatlam bilan qoplash qobiliyatidir. Agar ushbu shart bajarilmasa, plyonkani himoya deb bo'lmaydi. Biroq, ushbu qoidadan istisnolar mavjud: ba'zi metallar uchun, masalan, magniy va gidroksidi-er guruhlari elementlari (berilliydan tashqari), uzluksizlik muhim ko'rsatkichlarga tegishli emas.

Oksid plyonkasining qalinligini aniqlash uchun bir nechta texnik qo'llaniladi. Qatlamning himoya xususiyatlarini uning paydo bo'lish vaqtida aniqlashtirish mumkin. Buning uchun biz metall oksidlanish tezligini va vaqt o'tishi bilan tezlikning o'zgarishi parametrlarini o'rganamiz.

Allaqachon shakllangan oksid uchun yana bir usul qo'llaniladi, bu qatlamning qalinligi va himoya xususiyatlarini o'rganishdan iborat. Buning uchun sirtga reaktiv qo'llaniladi. Keyinchalik, mutaxassislar reagentning kirib kelish vaqtini qayd etishadi va olingan ma'lumotlarga asoslanib, ular filmning qalinligi haqida xulosa qilishadi.

E'tibor bering! Hatto oxirida hosil bo'lgan oksid plyonkasi oksidlovchi muhit va metall bilan o'zaro ta'sirini davom ettiradi.

Korroziya darajasi

Kimyoviy korroziyaning rivojlanish intensivligi harorat rejimiga bog'liq. Yuqori haroratlarda oksidlanish jarayonlari tezroq rivojlanadi. Bundan tashqari, reaktsiya jarayonida termodinamik omil rolining pasayishi jarayonga ta'sir qilmaydi.

Sovutish va o'zgaruvchan isitish katta ahamiyatga ega. Termal stresslar tufayli oksid plyonkasida yoriqlar paydo bo'ladi. Teshiklar orqali oksidlovchi element sirtga kiradi. Natijada, oksid plyonkasining yangi qatlami hosil bo'ladi va birinchisi tozalanadi.

Gazsimon muhit tarkibiy qismlari eng kam rol o'ynaydi. Ushbu omil har xil metallarga individualdir va harorat o'zgarishiga mos keladi. Masalan, mis, agar u kislorod bilan aloqa qilsa, korroziyaga moyil, ammo oltingugurt oksidi muhitida bu jarayonga chidamli. Nikel uchun, aksincha, oltingugurt oksidi halokatli, kislorod, karbonat angidrid va suv muhitida barqarorlik kuzatiladi. Ammo xrom bu muhitlarning barchasiga chidamli.

E'tibor bering! Agar oksidning dissotsiatsiyasining bosim darajasi oksidlovchi elementning bosimidan oshsa, oksidlanish jarayoni to'xtaydi va metall termodinamik barqarorlikka erishadi.

Qotishma tarkibiy qismlari oksidlanish reaktsiyasining tezligiga ham ta'sir qiladi. Masalan, marganets, oltingugurt, nikel va fosfor temirning oksidlanishiga hissa qo'shmaydi. Ammo alyuminiy, kremniy va xrom jarayonni sekinlashtiradi. Kobalt, mis, berilliy va titan temirning oksidlanishini yanada sekinlashtiradi. Vanadiy, volfram va molibden qo'shimchalari bu jarayonning yanada qizg'in bo'lishiga yordam beradi, bu esa ushbu metallarning tezkorligi va o'zgaruvchanligi bilan izohlanadi. Oksidlanish reaktsiyalari ostenitik struktura bilan juda sekin sodir bo'ladi, chunki u yuqori haroratga juda moslashadi.

Korozyon tezligiga bog'liq bo'lgan yana bir omil ishlov beriladigan sirtning xususiyatidir. Silliq yuzalar sekinroq oksidlanadi va notekis yuzalar tezroq tarqaladi.

Elektrolit bo'lmagan suyuqliklarda korroziya

Supero'tkazuvchilar bo'lmagan suyuq muhit (ya'ni elektrolit bo'lmagan suyuqliklar) quyidagi organik moddalarni o'z ichiga oladi:

benzin;

xloroform;

spirtli ichimliklar;

uglerod tetrakloridi;

fenol;

yog ';

benzin;

kerosin va boshqalar.

Bundan tashqari, suyuq brom va erigan oltingugurt kabi oz miqdordagi noorganik suyuqliklar elektrolit bo'lmagan suyuqliklar deb tasniflanadi.

Shuni ta'kidlash kerakki, organik erituvchilarning o'zlari metallar bilan reaktsiyaga kirishmaydi, ammo oz miqdordagi aralashmalar mavjud bo'lganda shiddatli o'zaro ta'sir o'tkazish jarayoni sodir bo'ladi.

Yog 'tarkibidagi oltingugurt elementlari korroziyani oshiradi. Shuningdek, yuqori harorat va suyuqlikda kislorod borligi korroziya jarayonlarini kuchaytiradi. Namlik elektromekanik printsipga muvofiq korroziyani rivojlanishini kuchaytiradi.

Korozyonning tez rivojlanishining yana bir omili suyuq bromdir. Oddiy haroratda, ayniqsa, yuqori uglerodli po'lat, alyuminiy va titandan zarar ko'radi. Bromning temir va nikelga ta'siri kamroq ahamiyatga ega. Suyuq bromga eng katta qarshilik qo'rg'oshin, kumush, tantal va platin bilan ko'rsatilgan.

Eritilgan oltingugurt deyarli barcha metallar, birinchi navbatda qo'rg'oshin, qalay va mis bilan agressiv reaktsiyaga kirishadi. Po'lat va titan oltingugurtining uglerod navlari kamroq ta'sir qiladi va alyuminiyni deyarli butunlay yo'q qiladi.

Supero'tkazuvchilar bo'lmagan suyuq muhitda joylashgan metall konstruktsiyalar uchun himoya choralari ma'lum bir muhitga chidamli metallar qo'shilishi bilan amalga oshiriladi (masalan, yuqori xromli po'lat). Bundan tashqari, maxsus himoya qoplamalari qo'llaniladi (masalan, oltingugurt ko'p bo'lgan muhitda, alyuminiy qoplamalar ishlatiladi).

Korozyondan himoya qilish usullari

Korroziyani boshqarish usullari quyidagilarni o'z ichiga oladi.

Muayyan materialni tanlash uni qo'llashning (shu jumladan texnologik va moliyaviy) samaradorligiga bog'liq.

Metallni himoya qilishning zamonaviy printsiplari quyidagi usullarga asoslanadi:

Materiallarning kimyoviy qarshiligini yaxshilash. Kimyoviy chidamli materiallar (yuqori polimer plastmassalar, shisha, keramika) o'zlarini muvaffaqiyatli isbotladilar.

Agressiv muhitdan materialni izolyatsiya qilish.

Texnologik muhitning tajovuzkorligini kamaytirish. Bunday xatti-harakatlarning namunalari zararli muhitda neytrallash va kislotalikni olib tashlash, shuningdek turli xil inhibitorlarni qo'llashni o'z ichiga oladi.

Elektrokimyoviy himoya (tashqi tokni kiritish).

Yuqoridagi usullar ikki guruhga bo'lingan:

Metall konstruktsiyani ishga tushirishdan oldin kimyoviy qarshilik va izolatsiyaning ortishi qo'llaniladi.

Atrof-muhitning agressivligini pasaytirish va elektrokimyoviy himoya qilish metall buyumdan foydalanish jarayonida allaqachon qo'llaniladi. Ushbu ikkita texnikani qo'llash yangi himoya usullarini joriy etish imkoniyatini yaratadi, natijada ish sharoitlarini o'zgartirish orqali himoya ta'minlanadi.

Metallni himoya qilishning eng keng tarqalgan usullaridan biri - galvanik antikorozyon qoplamasi - katta sirt maydoni uchun iqtisodiy jihatdan foydasiz. Buning sababi tayyorgarlik jarayonining yuqori narxidir.

Himoya qilish usullari orasida etakchi o'rin metallarni bo'yoq va laklar bilan qoplashdir. Korroziyaga qarshi kurashning ushbu usulining mashhurligi bir nechta omillarning uyg'unligi bilan bog'liq:

yuqori himoya xususiyatlari (gidrofobiklik, suyuqlikning qaytarilishi, past gaz o'tkazuvchanligi va bug 'o'tkazuvchanligi);

ishlab chiqarish qobiliyati;

dekorativ echimlar uchun keng imkoniyatlar;

barqarorlik;

iqtisodiy asoslash.

Shu bilan birga, keng mavjud materiallardan foydalanish kamchiliklarsiz ham bo'lmaydi:

metall yuzaning to'liq namlanmasligi;

qoplamaning asosiy metall bilan singan yopishishi, bu korroziyaga qarshi qoplama ostida elektrolitlar to'planishiga olib keladi va shu bilan korroziyaga hissa qo'shadi;

namlik o'tkazuvchanligini oshirishga olib keladigan g'ovakliligi.

Shunga qaramay, bo'yalgan sirt metallni korroziy jarayonlardan himoya qiladi, hatto plyonka parchalanishiga olib keladi, nomukammal galvanik qoplamalar hatto korroziyani tezlashtirishi mumkin.

Organosilikat qoplamalar

Kimyoviy korroziya amalda organosilikat materiallariga taalluqli emas. Buning sabablari bunday kompozitsiyalarning kimyoviy barqarorligining ortishi, ularning nurga chidamliligi, hidrofobik xususiyatlar va suvning past assimilyatsiyasi bilan bog'liq. Organosilikatlar past haroratlarga chidamli, yaxshi yopishqoq xususiyatlarga ega va aşınmaya bardoshlidir.

Korozyon ta'sirida metallni yo'q qilish muammolari, ularga qarshi kurashish texnologiyalarini rivojlantirishga qaramay, yo'qolmaydi. Buning sababi - metall ishlab chiqarishni doimiy ravishda ko'payishi va ulardan tayyorlangan mahsulotlar uchun tobora qiyinlashib borayotgan sharoitlar. Muammoni haligacha bu bosqichda hal qilishning iloji yo'q, shuning uchun olimlarning sa'y-harakatlari korroziya jarayonlarini sekinlashtirish imkoniyatlarini topishga qaratilgan.

Elektrokimyoviy korroziya - Korroziyaning eng keng tarqalgan shakli. Elektrokimyoviy metall atrofdagi elektrolitik o'tkazuvchan muhit bilan aloqa qilganda sodir bo'ladi. Bunday holda, korroziy muhitning oksidlanish komponenti metall atomlarining ionlanishi bilan bir vaqtning o'zida tiklanmaydi va ularning tezligi metallning elektrod potentsialiga bog'liq. Elektrokimyoviy korroziyaning asosiy sababi metallarning atrof-muhitdagi termodinamik beqarorligi. Quvurlarning zanglashi, dengiz kemasining tubini qoplash, atmosferadagi turli xil metall konstruktsiyalar va hokazolar elektrokimyoviy korroziyaga misol.

Elektrokimyoviy korroziya to'qnashuv, hujayralararo korroziya, yoriq kabi mahalliy shikastlanish turlarini o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, jarayonlar elektrokimyoviy korroziya tuproqda, atmosferada, dengizda uchraydi.

Elektrokimyoviy korroziya mexanizmi ikki yo'l bilan davom ettirish mumkin:

1) Elektrokimyoviy korroziyaning bir xil mexanizmi:

Sirt qatlami qondiriladi. bir hil va bir hil deb hisoblangan;

Metallning erishi sababi katodik yoki anodik harakatlarning paydo bo'lishining termodinamik imkoniyati;

K va A bo'limlari vaqt o'tishi bilan sirt ustida siljiydi;

Elektrokimyoviy korroziya tezligi kinetik omilga (vaqtga) bog'liq;

Bir hil sirtni suyuq metallarda amalga oshirish mumkin bo'lgan cheklovchi holat sifatida ko'rib chiqish mumkin.

2) Elektrokimyoviy korroziyaning mexanizmi:

Qattiq metallar uchun sirt bir hil emas, chunki qotishma tarkibidagi kristall panjarada turli xil atomlar turli pozitsiyalarni egallaydilar;

Qotishmada begona qo'shilish mavjud bo'lganda geterogenlik kuzatiladi.

Elektrokimyoviy korroziya ba'zi xususiyatlarga ega: ular bir vaqtning o'zida kinetik jihatdan bog'liq bo'lgan bir vaqtning o'zida ikkita jarayonga (katodik va anodik) bo'linadi; sirtning ba'zi joylarida elektrokimyoviy korroziya mahalliy xarakterga ega bo'lishi mumkin; asosiy uchrashuvni tarqatish. aniq anodlarda uchraydi.

Har qanday metalning yuzasi metallning o'zi orqali qisqa tutashgan ko'plab mikroelektrodlardan iborat. Korozif muhit bilan aloqa qilish natijasida hosil bo'lgan galvanik hujayralar uning elektrokimyoviy yo'q qilinishiga hissa qo'shadi.

Mahalliy galvanik hujayralarning sabablari juda farq qilishi mumkin:

1) qotishma heterojenligi

Inomogeneity uchrashdi. qotishmaning heterojenliligi va mikro- va makroinintlarning mavjudligi fazalari;

Makro va mikroorganizmlarning mavjudligi, shuningdek, ikkilamchi korroziya mahsulotlarining notekis shakllanishi tufayli sirtdagi oksid plyonkalarining bir xil emasligi;

Sirtda kristall donalarning chegaralari, dislokatsiya yuzasiga chiqish va kristall anizotropiya.

2) muhitning geterogenligi

Oksidlovchi agentning kirish imkoniyati cheklangan maydon elektrokimyoviy korroziyani tezlashtiradigan erkin kirishga ega bo'lgan maydonga aylanadi.

3) jismoniy holatlar heterojenligi

Nurlanish (nurlantirilgan maydon - anod);

Tashqi toklarning ta'siri (o'zgaruvchan tokning kirish nuqtasi katod, chiqish nuqtasi - anod);

Harorat (sovuq joylarga nisbatan, isitiladigan anodlar) va boshqalar.

Galvanik hujayra ishlaganda bir vaqtning o'zida ikkita elektrod jarayoni sodir bo'ladi:

Anod - metall ionlari eritmaga o'tadi

Fe → Fe 2+ + 2e

Oksidlanish reaktsiyasi sodir bo'ladi.

Katodik - ortiqcha elektronlar molekulalar yoki elektrolit atomlari tomonidan assimilyatsiya qilinadi, keyin esa ular qayta tiklanadi. Kamayish reaktsiyasi katodda sodir bo'ladi.

O 2 + 2H 2 O + 4e → 4OH - (neytral, ishqorli muhitda kislorod depolarizatsiyasi)

O 2 + 4H + + 4e → 2H 2 O (kislotali muhitda kislorod depolarizatsiyasi)

2 H + + 2e → H 2 (vodorod depolarizatsiyasi bilan).

Anod jarayonining tormozlanishi ham katodni inhibe qilishiga olib keladi.

Metall korroziya aniq anodda sodir bo'ladi.

Ikki elektr o'tkazuvchan faza (masalan, uchrashgan - o'rta) kontaktga kirganda, ulardan biri ijobiy zaryadlangan bo'lsa, ikkinchisi salbiy bo'lsa, ular o'rtasida potentsial farq yuzaga keladi. Ushbu hodisa er-xotin elektr qatlamining (DEL) paydo bo'lishi bilan bog'liq. Zaryadlangan zarralar fazalar chegarasida assimetrik ravishda joylashgan.

Elektrokimyoviy korroziya jarayonida potentsial sakrash ikki sababga ko'ra yuzaga kelishi mumkin:

Natriy energiyasi etarli darajada yuqori bo'lgan metall ionlari ajralib chiqib, eritmaga o'tishi mumkin, va uning salbiy zaryadini aniqlaydigan teng miqdordagi elektronlar qoldiriladi. Salbiy zaryadlangan sirt metationlarni o'ziga tortadi. eritmadan. Shunday qilib, fazalar chegarasida er-xotin elektr qatlam mavjud.

Elektrolit kationlari metall yuzasida zaryadsizlanadi. Bu sirtning uchrashishiga olib keladi. ijobiy zaryadga ega bo'ladi, bu eritma anionlari bilan qo'shaloq elektr qatlamini hosil qiladi.

Ba'zan, sirt zaryadlanmaganida va shunga muvofiq DES yo'q bo'lganda vaziyat paydo bo'ladi. Ushbu hodisa kuzatiladigan potentsial nol zaryad potentsiali deb nomlanadi (φ N). Har bir metall o'zining nol zaryad potentsialiga ega.

Elektrod potentsialining kattaligi korroziya jarayonining tabiatiga juda katta ta'sir ko'rsatadi.

Ikki faza orasidagi potentsial sakrashni o'lchash mumkin emas, ammo kompensatsiya usuli yordamida mos yozuvlar elektrodidan (uning potentsiali o'zboshimchalik bilan nolga olinadi) va o'rganilayotgan elektroddan iborat bo'lgan elektromotor kuchini (EMF) o'lchash mumkin. Yo'naltiruvchi elektrod sifatida standart vodorod elektrod olinadi. Galvanik hujayraning EMF (standart vodorod elektrod va o'rganilayotgan hujayra) elektrod potentsiali deb ataladi. Kumush xlorid, kalomel, to'yingan mis sulfat ham mos yozuvlar elektrodlari bo'lib xizmat qilishi mumkin.

1953 yil Stokgolmdagi Xalqaro konventsiya ro'yxatga olish paytida, har doim mos yozuvlar elektrodini chapga qo'yishga qaror qilindi. Bunday holda, EMFni o'ng va chap elektrodlarning potentsial farqi sifatida hisoblang.

E \u003d Vp - Vl

Agar tizim ichidagi musbat zaryad chapdan o'ngga siljigan bo'lsa, elementning emf qismi ijobiy deb hisoblanadi

E max \u003d - (ΔG T) / mnF,

bu erda F - Faraday raqami. Agar musbat zaryadlar teskari yo'nalishda harakat qilsa, tenglama quyidagicha bo'ladi.

E max \u003d + (ΔG T) / mnF.

Elektrolitlardagi korroziyada adsorbtsiya (faza chegarasida kationlar yoki anionlarning adsorbsiyasi) va elektrod potentsiali (kationlarning metalldan elektrolitga yoki aksincha o'tish) eng keng tarqalgan va ahamiyatli hisoblanadi.

Metall o'z ionlari bilan muvozanatda bo'lgan elektrod potentsialiga muvozanat deyiladi (orqaga qaytish). Bu metall fazasining xususiyatiga, erituvchiga, elektrolitning haroratiga, metion ionlarining faolligiga bog'liq.

Muvozanat potentsiali Nernst tenglamasiga mos keladi:

E \u003d E ο + (RT / nF) Lna Me n +

bu erda, E ο - standart potentsial uchrashdi.; R - molyar gaz doimiysi; n - uchrashgan ionning oksidlanish darajasi.; T - harorat; F - Faraday raqami; a Me n + - bu uchrashganlarning faolligi.

Belgilangan muvozanat potentsialida elektrokimyoviy korroziya kuzatilmaydi.

Agar elektr toki elektroddan o'tib ketsa, uning muvozanat holati buziladi. Elektrod potentsiali yo'nalishga va oqim kuchiga qarab o'zgaradi. Oqim kuchining pasayishiga olib keladigan potentsial farqning o'zgarishi odatda qutblanish deb ataladi. Elektrodlarning qutblanish qobiliyatining pasayishiga depolarizatsiya deyiladi.

Elektrokimyoviy korroziya tezligi pastroq bo'lsa, polarizatsiya katta bo'ladi. Polarizatsiya haddan tashqari kuchlanish bilan tavsiflanadi.

Uch qutblanish mavjud:

Elektrokimyoviy (anod yoki katod jarayonlarini sekinlashtirganda);

Konsentratsiya (depolarizatorning sirtga yaqinlashishi va korroziya mahsulotlarini olib tashlash tezligi past bo'lganda kuzatiladi);

Faza (sirtda yangi fazaning shakllanishi bilan bog'liq).

Elektrokimyoviy korroziya ikkita bir-biriga o'xshash metallarni tutashganda ham kuzatiladi. Elektrolitlarda ular galvanik juftlikni hosil qiladi. Bularning qancha elektronegativligi anod bo'ladi. Jarayondagi anod asta-sekin eriydi. Bunday holda, katodda elektrokimyoviy korroziya sekinlashadi yoki hatto to'liq to'xtatiladi (ko'proq elektropozit). Masalan, dengiz suvidagi nikel duralumin bilan aloqa qilganda, duralumin kuchli eritiladi.

"Metall korroziya" iborasi mashhur rok guruhining nomidan ko'proq narsani o'z ichiga oladi. Korozyon metallni qaytarib yo'q qiladi va uni changga aylantiradi: temir dunyosida ishlab chiqarilgan har bir narsadan, 10% xuddi shu yilda butunlay qulab tushadi. Rossiya metalliga nisbatan vaziyat shunday ko'rinadi - mamlakatimizdagi har oltinchi o'choq pechida eritilgan barcha metall yil oxirigacha zanglagan bo'ladi.

Metall korozyonga nisbatan "juda yaxshi tiyin turadi" iborasi haqiqatdan ham haqiqatdir - korroziyadan kelib chiqadigan yillik zarar har qanday rivojlangan mamlakatning yillik daromadining kamida 4% ni tashkil qiladi, Rossiyada esa zarar miqdori o'n xonali raqamda hisoblanadi. Xo'sh, metallarning korroziy jarayonlariga nima sabab bo'ladi va ular bilan qanday kurashish kerak?

Metall korroziya nima

Elektrokimyoviy (namlikni o'z ichiga olgan havo yoki suv muhitida eritish - elektrolit) yoki kimyoviy (yuqori tajovuzkor kimyoviy moddalar bilan metall birikmalar hosil qilish) tashqi muhit bilan o'zaro ta'sir qilish natijasida metallarning parchalanishi. Metalllarda korroziya jarayoni faqat sirtning ba'zi qismlarida rivojlanishi mumkin (mahalliy korroziya), butun sirtni qoplash (yagona korroziya) yoki don chegaralari bo'ylab metallni yo'q qilish (millatlararo korroziya).

Kislorod va suv ta'sirida metall zang deb ataladigan yumshoq yumshoq jigarrang kukunga aylanadi (Fe 2 O 3 · H 2 O).

Kimyoviy korroziya

Ushbu jarayon elektr tokini o'tkazmaydigan ommaviy axborot vositalarida (quruq gazlar, organik suyuqliklar - neft mahsulotlari, alkogol va boshqalar) paydo bo'ladi, haroratning oshishi bilan korroziyaning intensivligi oshadi - natijada metallar yuzasida oksid plyonkasi hosil bo'ladi.

Mutlaqo barcha metallar kimyoviy korroziyaga uchraydi - ham qora, ham rangli. Korozyon ta'siri ostida faol rangli metallar (masalan, alyuminiy) chuqur oksidlanishiga to'sqinlik qiladigan va metalni himoya qiluvchi oksid plyonkasi bilan qoplangan. Va mis kabi kamroq faol metal, havo namligi ta'siri ostida yashil rangdagi patinani oladi. Bundan tashqari, oksid plyonkasi barcha holatlarda metallni korroziyadan himoya qilmaydi - hosil bo'lgan plyonkaning kristal-kimyoviy tuzilishi metallning tuzilishiga mos bo'lsa, aks holda film yordam bermaydi.

Qotishmalar boshqa turdagi korroziyaga uchraydi: qotishmalarning ba'zi elementlari oksidlanmaydi, ammo kamayadi (masalan, po'latdagi yuqori harorat va bosim kombinatsiyasida vodorod karbidlari vodorod tomonidan kamayadi), qotishmalar esa zarur xususiyatlarni to'liq yo'qotadilar.

Elektrokimyoviy korroziya

Elektrokimyoviy korroziya jarayoni metallni elektrolitga majburiy ravishda singdirishni talab qilmaydi - uning yuzasida etarlicha ingichka elektrolitik plyonka (ko'pincha elektrolitik eritmalar metallni o'rab turgan muhitni namlaydi (beton, tuproq va boshqalar)). Elektrokimyoviy korroziyaning eng ko'p uchraydigan sababi bu qishda yo'llarda muz va qorni yo'q qilish uchun maishiy va sanoat tuzlarining (natriy va kaliy xloridlari) keng qo'llanilishi - transport vositalari va er osti kommunal xizmatlariga ayniqsa ta'sir ko'rsatmoqda (statistikaga ko'ra, AQShda qishda tuzlarni ishlatishdan har yilgi yo'qotishlar). 2,5 milliard dollar).

Bunda quyidagilar ro'y beradi: metallar (qotishmalar) ba'zi atomlarni yo'qotadilar (ular elektrolit eritmasiga ionlar ko'rinishida kirib boradilar), yo'qolgan atomlarning o'rnini bosadigan elektronlar metalni zaryad bilan to'ldiradilar, elektrolit esa ijobiy zaryadga ega bo'ladi. Galvanik juftlik hosil bo'ladi: metall yo'q qilinadi, asta-sekin uning barcha zarralari eritmaning bir qismiga aylanadi. Elektrokimyoviy korroziya oqimning bir qismini elektr zanjiridan suvli eritmalarga yoki tuproqqa va u erdan metall konstruktsiyasiga oqib chiqishi natijasida hosil bo'lgan stray oqimlari natijasida yuzaga kelishi mumkin. Metall konstruktsiyalarni suvga yoki tuproqqa qaytarib yuboradigan axlat oqimlari bo'lgan joylarda metall yo'q qilinadi. Ayniqsa, ko'pincha elektr toki oqimlari elektr motorlari harakatlanadigan joylarda sodir bo'ladi (masalan, tramvaylar va elektr tortishish temir yo'l lokomotivlari). Bir yil ichida 1A kuchi bilan yuradigan oqimlar temirni eritib yuborishga qodir - 9,1 kg, rux - 10,7 kg, qo'rg'oshin - 33,4 kg.

Metall korroziyaning boshqa sabablari

Korozif jarayonlarning rivojlanishi radiatsiyaga, mikroorganizmlar va bakteriyalarning chiqindilariga hissa qo'shadi. Dengiz mikroorganizmlari natijasida kelib chiqqan korroziya kemalarning tubiga zarar etkazadi va bakteriyalar keltirib chiqaradigan korroziya jarayonlari hatto o'zlarining nomiga ega - biokorroziya.

Mexanik kuchlanish va tashqi muhitning kombinatsiyasi metallarning korroziyasini ko'p marta tezlashtiradi - ularning termal barqarorligi pasayadi, sirt oksidi plyonkalari shikastlanadi va nomutanosiblik va yoriqlar paydo bo'lgan joylarda elektrokimyoviy korroziya faollashadi.

Korroziyadan himoya qilish choralari

Texnologik taraqqiyotning muqarrar oqibatlari bu bizning atrof-muhitimizni ifloslanishi - metallarning korroziyasini tezlashtiradigan jarayon, chunki tashqi muhit ularga nisbatan tobora tajovuzkor bo'ladi. Metalllarning korroziyani yo'q qilishni butunlay yo'q qilishning hech qanday usuli yo'q, buning uchun bu jarayonni iloji boricha sekinlashtirish kerak.

Metalllarning yo'q qilinishini minimallashtirish uchun siz quyidagilarni amalga oshirishingiz mumkin: metall mahsulotni o'rab turgan atrof-muhitning tajovuzini kamaytirish; metallning korroziyaga chidamliligini oshirish; tajovuzkorlikni ko'rsatib, tashqi muhitdan metall va moddalar o'rtasidagi o'zaro ta'sirni istisno qilish.

Minglab yillar davomida, insoniyat metall mahsulotlarini kimyoviy korroziyadan himoya qilishning ko'plab usullarini sinab ko'rdi, ularning ba'zilari bugungi kunda ham qo'llaniladi: yog 'yoki moy bilan qoplash, kamroq korroziyaga uchragan boshqa metallar (2 ming yildan ko'proq vaqt davomida kalinlasha oladigan eng qadimgi usul). qalay)).

Metall bo'lmagan qoplamalar bilan korroziyadan himoya qilish

Metall bo'lmagan qoplamalar - bo'yoqlar (alkid, moy va emallar), laklar (sintetik, bitumli va tar) va polimerlar metall yuzasida himoya plyonka hosil qiladi, bu tashqi muhit va namlik bilan aloqa qilishni istisno qiladi.

Bo'yoq va laklardan foydalanish afzalliklarga ega, chunki bu himoya qoplamalari to'g'ridan-to'g'ri o'rnatish va qurilish maydonchasiga qo'llanilishi mumkin. Bo'yoq va laklarni qo'llash usullari sodda va mexanizatsiyalashgan, shikastlangan qoplamalarni "joyida" tuzatish mumkin - ish paytida ushbu materiallar nisbatan arzon narxga ega va ularning har bir maydon uchun sarflanishi unchalik katta emas. Biroq, ularning samaradorligi bir nechta shartlarga bog'liq: metall konstruktsiya ishlaydigan iqlim sharoitlariga muvofiqligi; faqat yuqori sifatli bo'yoqlar va laklardan foydalanish zarurati; metall yuzalarga qo'llash texnologiyasiga qat'iy rioya qilish. Bo'yoqlar va laklar bir necha qatlamlarda yaxshi qo'llaniladi - ularning miqdori metall yuzada nurlanishdan yaxshi himoya qiladi.

Epoksi qatronlar va polistirol, polivinilxlorid va polietilen kabi polimerlar korroziyaga qarshi himoya qoplamasi sifatida harakat qilishlari mumkin. Qurilish ishlarida temir betondan yasalgan qismlar tsement va perchlorovinil, tsement va polistirol aralashmasining qoplamasi bilan qoplangan.

Boshqa metallarning qoplamalari bilan temirni korroziyadan himoya qilish

Metall qoplamali inhibitörlerin ikki turi mavjud - tread (rux, alyuminiy va kadmiy bilan qoplamalar) va korroziyaga chidamli (kumush, mis, nikel, xrom va qo'rg'oshin bilan qoplamalar). Inhibitörler kimyoviy jihatdan qo'llaniladi: birinchi guruh metallari temirga nisbatan katta elektronitetga ega, ikkinchisi - katta elektropozitivlikka ega. Kundalik hayotimizda eng keng tarqalgan bu metallardan birining eritmasi orqali plastinka chizish orqali olingan temirdan yasalgan qalay (qalay, bankadan yasalgan idishlar) va rux (galvanizli temir - tom yopish).

Ko'pincha galvanizli temir va po'latdan yasalgan armatura, shuningdek suv quvurlari - bu operatsiya ularning korroziyaga chidamliligini sezilarli darajada oshiradi, ammo faqat sovuq suvda (issiq suvni o'tkazishda galvanizli quvurlar galvanizli bo'lmaganlarga qaraganda tezroq kiyiladi). Galvanizatsiyalashning samaradorligiga qaramay, u ideal himoyani ta'minlamaydi - sink qoplamasida ko'pincha yoriqlar mavjud bo'lib, ularni bartaraf qilish metall yuzalarni (nikel qoplamasi) oldindan nikel bilan qoplashni talab qiladi. Sink qoplamalari ularga bo'yoq va lak materiallarini qo'llashga imkon bermaydi - barqaror qoplama yo'q.

Korozyondan himoya qilish uchun eng yaxshi echim alyuminiy qoplama hisoblanadi. Ushbu metallning o'ziga xos past tortishish kuchi bor, ya'ni u kamroq iste'mol qilinadi, aluminlangan sirtni bo'yash mumkin va bo'yoq qoplamasi barqaror bo'ladi. Bundan tashqari, galvanizli qoplamaga nisbatan alyuminiy qoplama agressiv muhitda ko'proq qarshilikka ega. Ushbu qoplamani metall qatlamga qo'llashning murakkabligi tufayli alyuminizatsiya kam tarqalgan - eritilgan holatdagi alyuminiy boshqa metallarga nisbatan juda agressivdir (shu sababli alyuminiy eritmasi po'lat hammomda bo'lishi mumkin emas). Ehtimol, bu muammo yaqin kelajakda to'liq hal qilinadi - rossiyalik olimlar tomonidan aluminizatsiyani amalga oshirishning o'ziga xos usuli topildi. Rivojlanishning mohiyati po'lat plitani eritilgan alyuminiyga botirish emas, balki suyuq alyuminiyni po'latdan yasalgan plastinkaga ko'tarishdir.

Po'lat qotishmalarga qotishma qotishmalar qo'shib, korroziyaga qarshi chidamliligini oshirish

Po'latdan yasalgan qotishma tarkibiga xrom, titan, marganets, nikel va misning qo'shilishi korroziyaga qarshi yuqori xususiyatlarga ega qotishma po'latni olish imkonini beradi. Chelik qotishmalariga alohida qarshilik xromning katta qismi bilan ta'minlanadi, buning natijasida tuzilmalar yuzasida yuqori zichlikdagi oksid plyonkasi hosil bo'ladi. Past qotishma va uglerodli po'latlarni kiritish (0,2% dan 0,5% gacha) ularning korroziyaga chidamliligini 1,5-2 baravar oshirishga imkon beradi. Qotishtiruvchi qo'shimchalar po'latga Tamman qoidasiga muvofiq kiritiladi: temirning atomi qotishma metallining bitta atomiga ega bo'lganda yuqori korroziyaga chidamliligi ta'minlanadi.

Elektrokimyoviy korroziya choralari

Uni kamaytirish uchun metall bo'lmagan inhibitörlarni kiritish orqali muhitning korroziv faolligini kamaytirish va elektrokimyoviy reaktsiyani boshlashga qodir komponentlar sonini kamaytirish kerak. Shu tarzda, metallar bilan aloqa qilishda tuproq va suvli eritmalarning kislotaliligi pasayadi. Temir (uning qotishmalari), shuningdek guruch, mis, qo'rg'oshin va ruxning korroziyasini kamaytirish uchun suvli eritmalardan karbonat angidrid va kislorodni olib tashlash kerak. Elektroenergetikada xloridlar suvdan chiqarilib, ular mahalliy korroziyaga ta'sir qilishi mumkin. Tuproqni cheklash bilan uning kislotaligini pasaytirish mumkin.

Stray joriy himoya

Bir necha qoidalarga rioya qilgan holda er osti kommunal va ko'milgan metall konstruktsiyalarning elektrokroziyasini kamaytirish mumkin:

stray oqimi manbai bo'lib xizmat qiladigan qurilish maydonchasi tramvay yo'lining temir yo'liga metall o'tkazgich orqali ulanishi kerak;

issiqlik tarmoqlari yo'nalishlari chorrahalar sonini kamaytirish uchun elektr transport vositalari harakatlanadigan temir yo'llardan maksimal masofada joylashgan bo'lishi kerak;

tuproq va quvurlar orasidagi o'tish qarshiligini oshirish uchun elektr yalıtım quvurlari tayanchlaridan foydalanish;

ob'ektlarga kirish joylarida (tutqin oqimlarining mumkin bo'lgan manbalari) izolyatsion flanjlarni o'rnatish kerak;

flanesli klapanlar va to'ldirish qutilarini kengaytirish bo'g'inlariga Supero'tkazuvchilar uzunlamasına o'tish moslamalarini o'rnatish - quvurlarning himoyalangan qismida uzunlamasına elektr o'tkazuvchanligini oshirish;

parallel ravishda joylashgan quvurlarning potentsialini tenglashtirish uchun qo'shni uchastkalarda transvers elektr o'tish moslamalarini o'rnatish kerak.

Izolyatsiya bilan jihozlangan metall buyumlarni, shuningdek kichik o'lchamdagi po'lat konstruktsiyalarni himoya qilish anod vazifasini bajaradigan nish yordamida amalga oshiriladi. Yopish uchun material faol metallardan biridir (rux, magniy, alyuminiy va ularning qotishmalari) - bu elektrokimyoviy korroziyaning ko'p qismini oladi, qulab tushadi va asosiy tuzilmani saqlab qoladi. Masalan, bitta magniy anod, 8 km quvurni himoya qiladi.

Abdyujanov Rustam, RMNT.ru uchun maxsus

Qidiruv ...

SO'NGGI XABARLAR

Katta guruhdagi loyiha "Ko'chib yuruvchi qushlar

Maktabgacha yoshdagi bolalar uchun ertaklar uchun teatrlashtirilgan o'yin-kulgi ssenariysi

E'tiborni oshirish qo'rquvi

Nikon uchun keng burchakli optikasi: eng yaxshi modellar, xususiyatlar va sharhlarning umumiy sharhi

Nikon uchun keng burchakli optikasi: eng yaxshi modellar, xususiyatlar va sharhlarning umumiy sharhi

Nikon linzalari haqida nimalarni bilishingiz kerak

Bojxona - maslahat. Maxsus qoidalar kublari

Nikon uchun qaysi portret linzalari mavjud va qaysi birini tanlash kerak

TANIQLI XABARLAR

Kubadagi xaridlar: Gavana, Varadero, Xolguin

Tez ob'ektlarni otish. Surat dinamikada. Biz harakatlanuvchi ob'ektlarni suratga olamiz

Photoshop-da fonni qanday qilib chiroyli tarzda xiralashtirish mumkin

Nikon FX uchun ob'ektiv tanlash

Nikon SLR kamerangizga qaysi ob'ektiv mos keladi?

RFID texnologiyasi

Uy hayvonlarini qanday suratga olish kerak

O'z-o'zini tanishtirish: o'zingiz haqida qanday qilib qisqa va chiroyli yozish kerak

Aloqa ma'lumotlari | Sayt xaritasi