Jėgos sąvoka dažnai siejama su metalais. "Stiprus kaip plienas", - kiekvienas iš mūsų yra girdėjęs šią frazę ne kartą. Tiesą sakant, esant cheminei išorinės aplinkos poveikiui, metalai gali oksiduotis ir sunaikinti.
Terminas „korozija“ kilęs iš lotyniško žodžio „corrodere“ – rūdyti. Tačiau korozijai jautrūs ne tik metalai. Plastikai, polimerai, mediena ir net akmenys taip pat yra jautrūs korozijai.
Korozija yra cheminio poveikio aplinkai rezultatas. Dėl korozijos metalai spontaniškai sunaikinami. Žinoma, metalai gali būti sunaikinti ir veikiami fizinio poveikio. Tokie procesai vadinami nusidėvėjimu, senėjimu, erozija.
Nepaisant to, kad polimerai, keramika, stiklas plačiai naudojami pramonėje ir kasdieniame gyvenime, metalų vaidmuo žmogaus gyvenime išlieka labai svarbus.
Su metalo korozija susiduriame labai dažnai. Surūdijusi geležis yra korozijos rezultatas. Reikia pasakyti, kad daugelis metalų gali rūdyti. Bet rūdija tik geležis.
Kas nutinka metalams korozijos metu cheminiu požiūriu?
Cheminė korozija
Paviršinis metalo sluoksnis sąveikauja su ore esančiu deguonimi. Dėl to susidaro oksido plėvelė. Ant skirtingų metalų paviršių susidaro skirtingo stiprumo plėvelės. Taigi, aliuminis ir cinkas sąveikaudami su deguonimi sudaro stiprią plėvelę, kuri apsaugo nuo tolesnės šių metalų korozijos. Apsauginė aliuminio plėvelė yra aliuminio oksidas Al 2 O 3. Per ją negali prasiskverbti nei deguonis, nei vanduo. Pavyzdžiui, aliuminio virdulyje verdantis vanduo neturi įtakos metalui.
Tačiau kai kurie metalai ir jų junginiai sudaro birias plėveles. Jei nupjausite natrio metalo gabalėlį, pamatysite, kad ant jo paviršiaus atsiranda plėvelė su įtrūkimais. Tokia plėvelė laisvai leis oro deguoniui, vandens garams ir kitoms medžiagoms patekti į paviršių. Natrio korozija tęsis.
Cheminė korozija – tai cheminė metalo ir išorinės aplinkos sąveika, kurios metu vyksta metalo oksidacijos reakcija ir ėsdinančios aplinkos atstatymas.
Tačiau išorinėje aplinkoje yra ne tik deguonies ir vandens garų. Ore randama azoto, sieros ir anglies oksidų, o vandenyje – druskų ir ištirpusių dujų. O korozijos procesas yra gana sudėtingas procesas. Skirtingi metalai rūdija skirtingai. Pavyzdžiui, bronza yra padengta vario sulfatu (CuOH) 2 SO 4, kuris atrodo kaip žalias voratinklis.
Korozija, atsirandanti veikiant elektros srovei, nėra cheminė. Jis vadinamas elektrocheminiu.
Kodėl geležis rūdija?
Kodėl geležis vis dar rūdija?
Korozijos proceso metu metalas oksiduojasi ir virsta oksidu.
Supaprastinta geležies korozijos lygtis atrodo taip:
4Fe + 3O 2 + 2H 2 O = 2Fe 2 O 3 H 2 O
2Fe 2 O 3 ·H 2 O – hidratuotas geležies oksidas arba geležies hidroksidas. Tai yra rūdys.
Kaip matyti iš reakcijos lygties, geležies paviršiuje susidaro rūdys, jei ji reaguoja su deguonimi vandenyje arba drėgname ore. Geležis nerūdija sausoje vietoje. Rūdžių paviršius neapsaugo lygintuvo nuo tolesnio aplinkos poveikio, todėl ilgainiui lygintuvas visiškai pavirs rūdimis. Rūdys yra geležies ir jos lydinių korozijos pavadinimas.
Cheminė korozija gali būti dujų korozija ir korozija ne elektrolitiniuose skysčiuose.
Cheminės korozijos rūšys
Dujų korozija yra metalo paviršiaus sunaikinimo procesas, veikiant dujoms esant aukštai temperatūrai. Korozija geriausiai žinoma, kai metalas yra veikiamas deguonies.
Neelektrolitiniuose skysčiuose gali atsirasti cheminė metalų ir jų junginių korozija. Neelektrolitiniai skysčiai – fenolis, benzenas, alkoholiai, žibalas, nafta, benzinas, chloroformas, išlydyta siera, skystas bromas ir kt. Tokie skysčiai nepraleidžia elektros energijos. Gryna forma juose nėra priemaišų ir nereaguoja su metalais. Bet jei į juos patenka nešvarumų, tokiuose skysčiuose esantys metalai pradeda daryti cheminę koroziją.
Norint apsaugoti metalines konstrukcijas nuo cheminės korozijos, paviršius padengiamas dangomis, kurios apsaugos nuo korozinės aplinkos poveikio.
Kelioms dienoms palikus geležinį daiktą drėgnoje ir drėgnoje vietoje, jis pasidengs rūdimis, tarsi būtų nudažytas rausvais dažais.
Kas yra rūdys? Kodėl jis susidaro ant geležies ir plieno objektų? Rūdys yra geležies oksidas. Jis susidaro dėl geležies „degimo“, kai jis susijungia su vandenyje ištirpusiu deguonimi.
Tai reiškia, kad, kai ore nėra drėgmės ir vandens, vandenyje visiškai nėra ištirpusio deguonies ir nesusidaro rūdys.
Jei lietaus lašas patenka į blizgantį geležies paviršių, jis trumpą laiką išlieka skaidrus. Geležis ir deguonis vandenyje pradeda sąveikauti ir lašo viduje sudaro oksidą, tai yra rūdis. Vanduo pasidaro rausvas, o rūdys plūduriuoja vandenyje smulkių dalelių pavidalu. Lašui išgaravus, rūdys išlieka, lygintuvo paviršiuje susidaro rausvas sluoksnis.
Jei jau atsirado rūdžių, jos augs sausame ore. Taip nutinka todėl, kad porėta rūdžių dėmė sugeria ore esančią drėgmę – pritraukia ir sulaiko. Štai kodėl lengviau išvengti rūdžių, nei sustabdyti jas atsiradus. Rūdžių prevencijos problema yra labai svarbi, nes geležies ir plieno gaminiai turi būti laikomi ilgą laiką. Kartais jie padengiami dažų ar plastiko sluoksniu. Ką darytumėte, kad nenaudojami karo laivai nerūdytų? Ši problema išspręsta drėgmės sugėrėjų pagalba. Tokie mechanizmai drėgną orą skyriuose pakeičia sausu oru. Tokiomis sąlygomis rūdys atsirasti negali!
Ką bendro turi surūdijusi vinis, surūdijęs tiltas ar nesandari geležinė tvora? Kodėl geležies konstrukcijos ir geležies gaminiai apskritai rūdija? Kas yra rūdys kaip tokios? Į šiuos klausimus pabandysime atsakyti savo straipsnyje. Panagrinėkime metalų rūdijimo priežastis ir būdus, kaip apsisaugoti nuo šio mums kenksmingo gamtos reiškinio.
Rūdijimo priežastys
Viskas prasideda nuo metalo kasybos. Iš pradžių rūdos pavidalu kasamas ne tik geležis, bet ir, pavyzdžiui, magnis. Aliuminio, mangano, geležies, magnio rūdose yra ne grynų metalų, o jų cheminių junginių: karbonatų, oksidų, sulfidų, hidroksidų.
Tai cheminiai metalų junginiai su anglimi, deguonimi, siera, vandeniu ir tt Gamtoje yra vienas ar du gryni metalai – platina, auksas, sidabras – taurieji metalai – jie randami laisvos būsenos metalų pavidalu, nėra labai linkę į cheminių junginių susidarymą.
Tačiau dauguma metalų natūraliomis sąlygomis vis dar nėra laisvi, o norint juos išlaisvinti iš pirminių junginių, reikia išlydyti rūdas, taip atkuriant grynus metalus.
Tačiau lydant metalo turinčią rūdą, nors metalą gauname gryną pavidalą, ji vis tiek yra nestabili, toli gražu ne natūrali. Dėl šios priežasties grynas metalas normaliomis aplinkos sąlygomis linkęs grįžti į pradinę būseną, tai yra, oksiduotis, ir tai yra metalo korozija.
Taigi korozija yra natūralus metalų naikinimo procesas, vykstantis jų sąveikos su aplinka sąlygomis. Visų pirma, rūdijimas yra geležies hidroksido Fe(OH)3 susidarymo procesas, kuris vyksta esant vandeniui.
Tačiau žmonėms į rankas atsiliepia natūralus faktas, kad atmosferoje, prie kurios esame įpratę, oksidacinė reakcija nevyksta ypač greitai, ji vyksta labai mažu greičiu, todėl tiltai ir lėktuvai nesugriūva akimirksniu, o puodai nesubyra į prieš akis raudona pudra. Be to, koroziją iš esmės galima sulėtinti pasitelkus kai kurias tradicines gudrybes.
Pavyzdžiui, nerūdijantis plienas nerūdija, nors jis susideda iš geležies, kuri yra linkusi oksiduotis, tačiau vis dėlto nėra padengta raudonu hidroksidu. Tačiau esmė ta, kad nerūdijantis plienas nėra gryna geležis, o nerūdijantis plienas yra geležies ir kitų metalų, daugiausia chromo, lydinys.
Be chromo, pliene gali būti nikelio, molibdeno, titano, niobio, sieros, fosforo ir tt Papildomų elementų, atsakingų už tam tikras gautų lydinių savybes, pridėjimas prie lydinių, vadinamas legiravimu.
Apsaugos nuo korozijos būdai
Kaip minėjome aukščiau, pagrindinis legiravimo elementas, pridedamas prie paprasto plieno, kad suteiktų jam antikorozines savybes, yra chromas. Chromas oksiduojasi greičiau nei geležis, tai yra, jis atlaiko smūgį. Taigi ant nerūdijančio plieno paviršiaus pirmiausia atsiranda apsauginė chromo oksido plėvelė, kuri yra tamsios spalvos ir nėra tokia biri kaip paprastos geležies rūdys.
Chromo oksidas neleidžia prasiskverbti agresyviems geležei kenksmingiems aplinkos jonams, o metalą nuo korozijos apsaugo tarsi patvarus sandarus apsauginis kostiumas. Tai yra, oksido plėvelė šiuo atveju atlieka apsauginę funkciją.
Chromo kiekis nerūdijančiame pliene, kaip taisyklė, yra ne mažesnis kaip 13%, nerūdijančiame pliene yra šiek tiek mažiau nikelio, o kitų legiruojančių priedų yra daug mažesniais kiekiais.
Būtent apsauginių plėvelių, kurios pirmosios sugeria aplinkos poveikį, dėka daugelis metalų yra atsparūs korozijai įvairiose aplinkose. Pavyzdžiui, iš aliuminio pagamintas šaukštas, lėkštė ar keptuvė niekuomet daug nešviečia, jei atidžiai žiūri, jie turi balkšvą atspalvį. Tai būtent aliuminio oksidas, kuris susidaro, kai grynas aliuminis liečiasi su oru, o vėliau apsaugo metalą nuo korozijos.
Oksido plėvelė atsiranda savaime, o jei aliuminio skardą nuvalysite švitriniu popieriumi, po kelių sekundžių blizgesio paviršius vėl taps balkšvas – aliuminis ant nuvalyto paviršiaus vėl oksiduosis veikiamas atmosferos deguonies.
Kadangi aliuminio oksido plėvelė ant jos susidaro pati, be ypatingų technologinių gudrybių, ji vadinama pasyviąja plėvele. Tokie metalai, ant kurių natūraliai susidaro oksido plėvelė, vadinami pasyvuojančiais. Visų pirma, aliuminis yra pasyvuojantis metalas.
Kai kurie metalai priverstinai perkeliami į pasyvią būseną, pavyzdžiui, didžiausias geležies oksidas - Fe2O3 geba apsaugoti geležį ir jos lydinius ore esant aukštai temperatūrai ir net vandenyje, kuo negali pasigirti nei raudonasis hidroksidas, nei žemesni tos pačios geležies oksidai. apie.
Pasyvumo fenomenas turi ir niuansų. Pavyzdžiui, stiprioje sieros rūgštyje akimirksniu pasyvintas plienas tampa atsparus korozijai, tačiau silpname sieros rūgšties tirpale tuoj prasidės korozija.
Kodėl tai vyksta? Akivaizdaus paradokso sprendimas yra tas, kad stiprioje rūgštyje ant nerūdijančio plieno paviršiaus akimirksniu susidaro pasyvinanti plėvelė, nes didesnė rūgšties koncentracija pasižymi ryškiomis oksidacinėmis savybėmis.
Tuo pačiu metu silpna rūgštis nepakankamai greitai oksiduoja plieną, o apsauginė plėvelė tiesiog nesusidaro. Tokiais atvejais, kai oksiduojanti aplinka nėra pakankamai agresyvi, pasyvavimo efektui pasiekti griebiamasi specialių cheminių priedų (inhibitorių, stabdančių koroziją), kurie padeda suformuoti pasyvią plėvelę ant metalo paviršiaus.
Kadangi ne visi metalai yra linkę susidaryti pasyvioms plėvelėms ant jų paviršiaus, net ir priverstinai, stabdančių medžiagų pridėjimas į oksiduojančią aplinką tiesiog lemia prevencinį metalo susilaikymą redukcijos sąlygomis, kai oksidacija yra energetiškai slopinama, ty priedo buvimas agresyvioje aplinkoje pasirodo energetiškai nepalankus.
Yra dar vienas būdas išlaikyti metalą regeneravimo sąlygomis, jei negalima naudoti inhibitorių, - naudoti aktyvesnę dangą: cinkuotas kibiras nerūdija, nes cinko danga, susilietus su aplinka, rūdija anksčiau. geležis, tai yra, ji atlaiko smūgį, būdamas aktyvesnis metalas, cinkas reaguoja lengviau.
Panašiai dažnai apsaugomas ir laivo dugnas: prie jo pritvirtinamas apsauginis gabalas, o tada apsauga sunaikinama, tačiau dugnas lieka nepažeistas.
Požeminių komunikacijų elektrocheminė antikorozinė apsauga taip pat yra labai dažnas būdas kovoti su rūdžių susidarymu ant jų. Redukcijos sąlygos sukuriamos pritaikant metalui neigiamą katodo potencialą, o šiuo režimu metalo oksidacijos procesas nebegali vykti tiesiog energingai.
Kas nors gali paklausti, kodėl korozijai pavojingi paviršiai nėra tiesiog dažomi, todėl kiekvieną kartą nedažyti korozijos pažeidžiamų dalių? Kodėl būtent reikalingi skirtingi metodai?
Atsakymas paprastas. Gali būti pažeistas emalis, pavyzdžiui, nepastebimoje vietoje gali nuskilti automobilio dažai, kėbulas pamažu, bet nuolat pradės rūdyti, nes į šią vietą pradeda tekėti sieros junginiai, druskos, vanduo, deguonis iš oro, ir galiausiai kūnas sugrius.
Norėdami užkirsti kelią tokiai įvykių raidai, jie imasi papildomo kėbulo antikorozinio apdorojimo. Automobilis nėra emaliuota plokštelė, kurią sugadinus emalį galite tiesiog išmesti ir nusipirkti naują..
Dabartinė padėtis
Nepaisant akivaizdaus korozijos reiškinio žinojimo ir išmanymo, nepaisant naudojamų įvairiapusių apsaugos būdų, korozija vis dar kelia tam tikrą pavojų iki šių dienų. Vamzdynai sunaikinami, dėl to išleidžiama nafta ir dujos, sugenda lėktuvai ir traukiniai. Gamta yra sudėtingesnė, nei gali pasirodyti iš pirmo žvilgsnio, o žmonija vis dar turi ištirti daugybę korozijos aspektų.
Taigi net korozijai atsparūs lydiniai yra atsparūs tik tam tikromis numatomomis sąlygomis, kurioms jie buvo sukurti iš pradžių. Pavyzdžiui, nerūdijantis plienas netoleruoja chloridų ir yra jų veikiamas – atsiranda duobių, duobių ir tarpkristalinė korozija.
Išoriškai, be rūdžių užuominos, konstrukcija gali staiga sugriūti, jei viduje susiformavo nedideli, bet labai gilūs pažeidimai. Mikroįtrūkimai, prasiskverbiantys per metalo storį, yra nematomi iš išorės.
Net ir nerūdijantis lydinys gali staiga įtrūkti, kai jį veikia ilgalaikė mechaninė apkrova – tiesiog didžiulis įtrūkimas staiga suardys konstrukciją. Taip jau nutiko visame pasaulyje su metalinėmis statybinėmis konstrukcijomis, mašinomis ir net lėktuvais bei sraigtasparniais.
Andrejus Povny
Kaip manote, ar rūdys – 15 metų senumo žigulių automobilių savininkų problema? Deja, automobiliai, kuriems taikoma garantija, taip pat pasidengia raudonomis dėmėmis, net jei kėbulas yra cinkuotas. Išsiaiškinkime, kaip tinkamai prižiūrėti metalą ir ar įmanoma jį kartą ir visiems laikams apsaugoti nuo korozijos.
Kas yra kūnas? Konstrukcija pagaminta iš plonos skardos, su įvairiais lydiniais ir su daugybe suvirintų jungčių. Ir mes neturime pamiršti, kad korpusas naudojamas kaip „minusas“ borto tinklui, tai yra, jis nuolat veda srovę. Taip, jis tiesiog turi rūdyti! Pabandykime išsiaiškinti, kas vyksta su automobilio kėbulu ir kaip su tuo susidoroti.
Kas yra rūdys?
Geležies arba plieno korozija yra metalo oksidacijos deguonimi esant vandeniui procesas. Išeiga yra hidratuotas geležies oksidas – biri milteliai, kuriuos visi vadiname rūdimis.
Automobilio kėbulo sunaikinimas laikomas klasikiniu elektrocheminės korozijos pavyzdžiu. Tačiau vanduo ir oras yra tik dalis problemos. Be įprastų cheminių procesų, svarbų vaidmenį jame atlieka galvaninės poros, atsirandančios tarp elektrochemiškai nevienalyčių paviršių porų.
Jau matau, kaip humanitarinių mokslų skaitytojų veiduose pasirodo nuobodu išraiška. Neišsigąskite dėl termino „galvaninė pora“ – chemijos paskaitoje nepateiksime sudėtingų formulių. Ta pati pora konkrečiu atveju yra tik dviejų metalų derinys.
Metalai, jie beveik kaip žmonės. Jiems nepatinka, kai kažkas kitas prie jų prisiglaudžia. Įsivaizduokite save autobuse. Prieš tave spaudė susigūžęs vyras, kuris vakar su draugais atšventė aukštaūgių montuotojų dieną. Chemijoje tai vadinama nepriimtina galvanine pora. Aliuminis ir varis, nikelis ir sidabras, magnis ir plienas... Tai „prisiekę priešai“, kurie glaudžioje elektros jungtyje labai greitai „praris“ vienas kitą.
Tiesą sakant, joks metalas negali ilgai atlaikyti artimo kontakto su nepažįstamuoju. Pagalvokite patys: net jei prie jūsų prispaus kreiva blondinė (ar liekna rudaplaukė, pagal skonį), iš pradžių bus malonu... Bet visą gyvenimą taip nestovėsite. Ypač per lietų. Ką su tuo turi bendras lietus? Dabar viskas paaiškės.
Automobilyje yra daug vietų, kur susidaro galvaninės poros. Ne nepriimtina, o „įprasta“. Suvirinimo taškai, kėbulo plokštės iš skirtingų metalų, skirtingos tvirtinimo detalės ir mazgai, netgi skirtingi taškai toje pačioje plokštėje su skirtingu mechaniniu paviršiaus apdorojimu. Tarp jų visada yra potencialų skirtumas, o tai reiškia, kad esant elektrolitui, bus korozija.
Palaukite, kas yra elektrolitas? Smalsus vairuotojas prisimins, kad tai yra kažkoks šarminis skystis, pilamas į baterijas. Ir jis bus teisus tik iš dalies. Elektrolitas paprastai yra bet kokia medžiaga, kuri laidi srovę. Į akumuliatorių pilamas silpnas rūgšties tirpalas, tačiau norint pagreitinti koroziją, nereikia pilti rūgšties ant automobilio. Paprastas vanduo puikiai atlieka elektrolito funkcijas. Gryna (distiliuota) forma nėra elektrolitas, bet gryno vandens gamtoje nėra...
Taigi kiekvienoje susidariusioje galvaninėje poroje, veikiant vandeniui, metalo sunaikinimas prasideda anodo pusėje – teigiamai įkrautoje pusėje. Kaip įveikti šį procesą? Negalime apsaugoti metalų nuo korozijos vienas nuo kito, bet galime pašalinti elektrolitą iš šios sistemos. Be jo „leistinos“ galvaninės poros gali egzistuoti ilgą laiką. Ilgiau nei tarnauja automobilis.
Kaip gamintojai kovoja su rūdimis?
Paprasčiausias apsaugos būdas – metalinį paviršių padengti plėvele, pro kurią neprasiskverbs elektrolitas. O jei metalas taip pat geras, jame mažai koroziją skatinančių priemaišų (pavyzdžiui, sieros), rezultatas bus visai neblogas.
Tačiau nesupraskite žodžių pažodžiui. Plėvelė nebūtinai yra polietileno. Dažniausias apsauginės plėvelės tipas yra dažai ir gruntas. Jis taip pat gali būti pagamintas iš metalo fosfatų, apdorojant paviršių fosfatavimo tirpalu. Jo sudėtyje esančios fosforo turinčios rūgštys oksiduos viršutinį metalo sluoksnį, sukurdamos labai stiprią ir ploną plėvelę.
Padengę fosfatinę plėvelę grunto ir dažų sluoksniais, galite apsaugoti automobilio kėbulą ilgus metus. Būtent pagal šį „receptą“ kėbulai buvo ruošiami dešimtmečius, ir, kaip matote, gana sėkmingai - gaminama daugybė automobilių; šeštajame ir šeštajame dešimtmetyje sugebėjo išgyventi iki šių dienų.
Bet ne visi, nes laikui bėgant dažai linkę įtrūkti. Iš pradžių sugenda išoriniai sluoksniai, vėliau įtrūkimai pasiekia metalinę ir fosfatinę plėvelę. O įvykus nelaimingiems atsitikimams ir vėlesniems remontams, dangos dažnai dedamos neišlaikant absoliučios paviršiaus švaros, ant jo paliekant nedidelius korozijos taškus, kuriuose visada būna šiek tiek drėgmės. Ir po dažų plėvele pradeda ryškėti naujas naikinimo šaltinis.
Galite pagerinti dangos kokybę, naudoti vis lankstesnius dažus, kurių sluoksnis gali būti šiek tiek patikimesnis. Galima uždengti plastikine plėvele. Bet yra geresnės technologijos. Plienas dengiamas plonu metalo sluoksniu, turinčiu atsparesnę oksido plėvelę, naudojamas ilgą laiką. Vadinamoji skarda – plonu skardos sluoksniu padengtas lakštinis plienas – pažįstamas kiekvienam, bent kartą gyvenime matęs skardinę.
Skarvas jau seniai nebuvo dengiamas automobilių kėbulais, nors yra pasakojimų apie skarduotus kėbulus. Tai aidas defektų ištiesinimo štampuojant karštaisiais lydmetaliais technologijos, kai dalis paviršiaus rankiniu būdu buvo padengta storu skardos sluoksniu, o kartais sudėtingiausios ir svarbiausios automobilio kėbulo dalys iš tikrųjų pasirodė gerai apsaugotos. .
Šiuolaikinės dangos, apsaugančios nuo korozijos, yra padengiamos gamykloje prieš štampuojant kėbulo plokštes, o cinkas arba aliuminis naudojamas kaip „gelbėtojas“. Abu šie metalai, be stiprios oksido plėvelės, turi dar vieną vertingą savybę – mažesnį elektronegatyvumą. Jau minėtoje galvaninėje poroje, kuri susidaro sunaikinus išorinę dažų plėvelę, jie, o ne plienas, atliks anodo vaidmenį ir tol, kol ant plokštės liks šiek tiek aliuminio ar cinko. būti sunaikinti. Šią savybę galima panaudoti ir kitaip, tiesiog į gruntą, kuriuo padengtas metalas, įmaišius šiek tiek tokių metalų miltelių, kurie suteiks kėbulo panelei papildomą šansą ilgai tarnauti.
Kai kuriose pramonės šakose, kai užduotis yra apsaugoti metalą, naudojamos kitos technologijos. Rimtose metalinėse konstrukcijose gali būti įrengtos specialios apsauginės plokštės iš aliuminio ir cinko, kurios laikui bėgant gali būti keičiamos, ir netgi elektrocheminės apsaugos sistemos. Naudodama įtampos šaltinį, tokia sistema anodą perkelia į kai kurias konstrukcijos dalis, kurios nėra laikančiosios. Tokie dalykai nevyksta automobiliuose.
Daugiasluoksnis sumuštinis, sudarytas iš fosfatų sluoksnio ant plieno arba cinko paviršiaus, cinko arba aliuminio sluoksnio, antikorozinio grunto su cinku ir kelių dažų ir lako sluoksnių, net esant labai agresyviai išorinei aplinkai, pavyzdžiui, įprastai. miesto oras su drėgme, purvu ir druska, leidžia išlaikyti kėbulo plokštes nepažeistas dešimt ar dvejus metus.
Vietose, kur lengvai pažeidžiamas dažų sluoksnis (pvz., apačioje), naudojami stori sandariklių ir mastikos sluoksniai, kurie papildomai apsaugo dažų paviršių. Mes tai vadinome „antikorozine“. Be to, į vidines ertmes pumpuojami junginiai, kurių pagrindą sudaro parafinas ir aliejus, išstumti drėgmę iš paviršių ir taip dar labiau pagerinti apsaugą.
Nė vienas iš būdų vienas nesuteikia šimtaprocentinės apsaugos, tačiau kartu jie leidžia gamintojams suteikti aštuonerių – dešimties metų garantiją nuo kėbulo korozijos. Tačiau turime prisiminti, kad korozija yra kaip mirtis. Jo atvykimą galima sulėtinti arba atidėti, bet negalima visiškai atmesti. Apskritai, ką mes sakome apie rūdis? Teisingai: „Ne šiandien“. Arba, perfrazuojant šiuolaikinę klasiką, „ne šiais metais“.
a href=”http://polldaddy.com/poll/8389175/”Ar teko susidurti su rūdimis ant kėbulo?/a
Savivaldybės švietimo įstaiga Vidurinė mokykla Novopavlovkos kaime
Petrovskas-Zabaikalsky rajonas, Užbaikalo sritis
Mokslinis darbas šia tema:
Kodėl vanduo surūdijęs?
Darbą atliko 2-A klasės mokinė
Joninskis Dmitrijus,
Novopavlovkos kaimas
ĮVADAS | |
Teorinė dalis | |
Kas yra rūdys | |
Metalų vaidmuo žmogaus gyvenime | |
Praktinė dalis | |
EKSPERIMENTAS 1. Kuriame vandenyje metalai rūdija greičiausiai? | |
2 EKSPERIMENTAS. „Kokioje aplinkoje metalai rūdija greičiausiai? | |
PATIRTIS 3. „Kaip įvairūs metalai atsparūs korozijai“ | |
IŠVADA | |
NAUDOTŲ NUORODOS SĄRAŠAS |
ĮVADAS
Pastebėjau, kad jei kurį laiką vanduo iš šulinio neišsiurbiamas, jis tampa gelsvos spalvos. Pagalvojau, kodėl vanduo pagelsta? Iš tėčio sužinojau, kad tai rūdys.
Darbo tikslas: sužinokite, kodėl ant geležies susidaro rūdys, kokiuose tirpaluose susidaro rūdys ir sužinokite apsaugos nuo rūdžių būdus.
Norint pasiekti šį tikslą, būtina išspręsti daugybę užduotys:
· Išsiaiškinti, kas yra rūdys ir kodėl jos atsiranda (teoriškai).
· Patirties dėka įvairiose namų aplinkose apsirūpinkite rūdžių ant geležinių vinių.
· Išanalizuoti ir palyginti šio eksperimento stebėjimų rezultatus ir padaryti išvadas.
Tyrimo objektas: geležies vinis mėgintuvėliuose su įvairiais tirpalais.
Tyrimo metodai:
· literatūros studijos;
· stebėjimai;
· gautų duomenų analizė;
· apibendrinimas.
Aš stumiuosi hipotezė: geležis sunaikinama, tai yra, rūdija, bet kokiame tirpale.
Norėdami atlikti šį tyrimą, mano mokytoja Liudmila Sergeevna ir aš studijavome specializuotą literatūrą (autoriai išvardyti literatūros sąraše). Dalyvaujant šeimai, atlikau eksperimentus, stebėjau, analizavau ir dariau išvadas.
PAGRINDINIS TURINYS
Teorinė dalis
Kas yra rūdys
Iš pradžių Ožegovo aiškinamajame žodyne perskaičiau, kas yra rūdys?
RŪDYS, - s, f.
1. Raudonai ruda geležies danga, susidariusi dėl oksidacijos ir sukelianti metalo sunaikinimą, taip pat žymė ant kažko. nuo tokio reido. Mano sieloje atsirado kažkoks r.(išvertus: kažkas ėsdančio, kankinančio).
2. Ruda plėvelė ant pelkės vandens.
Jpg" width="252" height="237">
Rūdys atsiranda, kai atmosfera sąveikauja su geležimi. Jo susidarymo procesas vadinamas rūdijimu arba korozija. Korozija yra savaiminis metalų sunaikinimas dėl sąveikos su aplinka. Geležies rūdijimo procesas prasideda tik tada, kai ore yra drėgmės. Kai vandens lašas patenka į geležies gaminio paviršių, po kurio laiko galite pastebėti jo spalvos pasikeitimą. Lašas tampa drumstas ir palaipsniui tampa rudas. Tai rodo geležies korozijos produktų atsiradimą vandens sąlyčio su paviršiumi vietoje.
Metalų vaidmuo žmogaus gyvenime
Metalai kasdieniame gyvenime naudojami visur. Mes gyvename metalų pasaulyje. Namuose, gatvėje, autobuse – visur mus supa metaliniai daiktai. Mes tiesiog neįsivaizduojame savo gyvenimo be jų.
Geležis– cheminis elementas, sidabriškai baltas metalas. Gryna forma praktiškai nenaudojama dėl mažo stiprumo. Paprastai naudojami geležies lydiniai - plienas ir ketus.
Plienas Tai yra svarbiausias geležies lydinio tipas. Nuo grynos geležies jis išsiskiria anglies kiekiu, kuris yra mažesnis nei 2%, tačiau būtent šis nereikšmingas priedas suteikia lydiniui kietumo, kurio geležis neturi. Nuo to, kiek šalyje pagaminama plieno vienam gyventojui, labai priklauso techninis ir ekonominis valstybės išsivystymo lygis.
Aliuminis naudojamas orlaivių statyboje, nes yra labai tvirtas ir lengvas. Skirtingai nei geležis, aliuminis nebijo drėgmės ir nerūdija, todėl iš jo pagaminti gaminiai nereikalauja apsauginių dangų.
Cinkas tarnauja kaip vario priedas, tačiau dažnai naudojamas gryna forma. Cinkas pasižymi geromis liejimo savybėmis, todėl iš jo liejamos detalės įvairioms mašinoms. Šį melsvai baltą metalą su išskirtiniu margu raštu dažniausiai pastebime ant naujų lietvamzdžių ir metalinių kaušų. Visi šie gaminiai gaminami iš vadinamosios stogo dangos – minkšto lakštinio plieno, padengto plonu cinko sluoksniu. Jis apsaugo netauriuosius metalus nuo rūdžių. Tokia geležis vadinama cinkuota.
Varis jis yra labai plastiškas ir geriau nei kiti metalai (išskyrus taurųjį sidabrą) praleidžia elektros srovę. Šios savybės leidžia jį naudoti elektros laiduose. Čia jis laikomas metalu numeris vienas.
sidabras. Senovės liejyklos, kalviai ir juvelyrai vertino šį metalą dėl jo minkštumo ir lankstumo apdirbant. Nuo Senovės Graikijos laikų iki šio amžiaus pradžios didžioji dalis išgaunamo sidabro buvo naudojama monetoms kaldinti, o likusi dalis – papuošalams, stalo įrankiams ir indams gaminti. Šiandien sidabras vertinamas ir dėl to, kad jis geriau nei bet kuris metalas praleidžia elektros srovę. Todėl jis plačiai naudojamas elektrotechnikoje. Daug sidabro atitenka baterijų gamybai, bet dar daugiau – foto ir filmų medžiagų gamybai. Metalas turi dar vieną privalumą: jis naikina patogeninius mikrobus. Todėl jo pagrindu ruošiami vaistai, kuriais plaunamos pūlingos žaizdos, gydomos smulkios žaizdelės, ant kūno tepamas baktericidinis popierius, impregnuotas sidabro junginiais. Sidabras naudojamas ir veidrodžių gamyklose.
Geležies lydiniai labiausiai kenčia nuo korozijos. „Rūdys valgo geležį“ yra senas posakis, bet tikslus. Negrįžtamai prarandama apie 10 % iškasamo metalo. Po korozijos seka erozija – metalo gaminių sunaikinimas. Po to metalas nebetinka. Ir vis dėlto 2/3 metalų grąžinami į gamybą po perlydymo atvirose krosnyse. Štai kodėl svarbu surinkti metalo laužą.
Nusprendžiau atlikti eksperimentus su geležiniais vinimis, dėti juos įvairiose aplinkose.
Praktinė dalis
PATIRTIS 1. „Kuriame vandenyje metalai rūdija greičiausiai?
Patirties tikslas: sužinokite, kuriame vandenyje geležis rūdija greičiausiai
Paėmiau vandenį iš 4 šaltinių (iš šulinio, iš upės, distiliuoto, sniego) ir įkišau identiškas geležines vinys. Vandens stiklainiai buvo tomis pačiomis sąlygomis. Po 2 dienų vanduo pageltonavo, po savaitės ant nagų atsirado rūdžių, po mėnesio rūdžių sluoksnis gerokai išaugo. Rūdys susidarė ant visų nagų, neatsižvelgiant į vandens šaltinį, kuriame jie buvo.
Šulinio vanduo | Vanduo iš upės | Distiliuotas vanduo | ||
Įdėkite nagus į vandenį |
||||
Vanduo tapo geltonas | Vanduo tapo geltonas | Vanduo tapo geltonas | Vanduo tapo geltonas |
|
Ant nago yra rūdžių | Ant nago yra rūdžių | Ant nago yra rūdžių | Ant nago yra rūdžių |
|
Rūdžių sluoksnis auga | Rūdžių sluoksnis auga | Rūdžių sluoksnis auga | Rūdžių sluoksnis auga |
Išvada: rūdys susidaro ant geležies bet kuriame vandenyje.
PATIRTIS 2. „Kokioje aplinkoje metalai rūdija greičiausiai?
Tikslas patirtį: sužinokite, kokioje aplinkoje geležis rūdija greičiausiai
Nusprendžiau pasidomėti, kokioje aplinkoje geležis rūdija greičiausiai. Norėdami tai padaryti, iš šulinio paėmiau 4 skardines vandens. Į pirmą įdėjau druskos, į antrą cukrų, į trečią sodą, į ketvirtą – actą. Į kiekvieną stiklainį buvo įmesta geležinė vinis.
Per 2 dienas:
· vandenyje su druska atsirado mažos geltonos nuosėdos, tačiau pats tirpalas liko skaidrus;
· tirpalas su cukrumi pagelsta;
· tirpalas su actu yra skaidrus, o ant stiklainio sienelių yra burbuliukų.
Po mėnesio:
· vandenyje su druska ant nago atsirado rūdžių sluoksnis ir druskos kristalai;
· tirpalas su cukrumi pašviesėjo, nėra rūdžių;
· nebuvo pakitimų vandenyje su soda;
· Acto tirpalas tamsiai rudas, indelio apačioje yra nagų dalelių.
Vanduo su cukrumi | Vanduo su druska | Vanduo su soda | Vanduo su actu |
|
Įdėkite nagus į skirtingus tirpalus |
||||
Tirpalas tapo geltonas | Mažos geltonos nuosėdos, skaidrus tirpalas | Jokių pakeitimų | Tirpalas skaidrus, ant stiklainio sienelių yra burbuliukų |
|
Tirpalas pašviesėjo, rūdžių nėra | Ant nago atsirado rūdžių ir druskos kristalų sluoksnis | Jokių pakeitimų | Tirpalas tamsiai rudas, stiklainio apačioje yra nagų dalelių |
Išvada: rūdys nesusidaro šarminėje aplinkoje; Rūgščioje aplinkoje geležis sunaikinama.
PATIRTIS 3 . „Kaip skirtingi metalai atsparūs korozijai“
Patirties tikslas: sužinokite, ar ant kitų metalų nesusidaro rūdžių
Norėjau išsiaiškinti, ar ant kitų metalų nesusidaro rūdžių. Paėmiau 4 skirtingus metalus (varis, aliuminis, cinkas, geležis) ir įdėjau į vandenį. Atskirai įdėjau į vandenį dažytą geležinį vinį. Jau po 2 dienų vanduo su geležimi surūdijo, o ant likusių metalų rūdys nesusidarė net po mėnesio. Vanduo su nulakuotu nagu nerūdys.
Išvada: Rūdys susidaro tik tada, kai vanduo sąveikauja su geležimi.
IŠVADA
Tyrimo metu bandžiau išsiaiškinti, kodėl ant geležies susidaro rūdys, kokiuose tirpaluose susidaro rūdys, išsiaiškinti apsaugos nuo rūdžių būdus. Tyrimas rodo, kad vanduo yra palanki aplinka rūdžių atsiradimui, nepaisant to, iš kokio šaltinio jis atkeliauja. Šarminė aplinka yra palanki apsaugoti geležį nuo rūdžių. Rūgščioje aplinkoje geležis skyla greičiau. Geležis gali būti konservuojama, jei neleidžiama jai liestis su vandeniu, todėl reikia dažyti.
NAUDOTŲ NUORODOS SĄRAŠAS
2. Didžioji enciklopedija „Whychek“ - M.: „ROSMAN“, 2006 m
3. Aš tyrinėju pasaulį. AST“, 1999 m
Įkeliama...
