Metalų korozija

Šioje temoje aptariama metalų korozija – savaiminis metalų irimas dėl aplinkos poveikio, aprašomas šio proceso mechanizmas ir pateikiami pavyzdžiai. Taip pat nagrinėjami pagrindiniai būdai, kaip apsaugoti metalus nuo korozijos, pavyzdžiui, naudojant apsaugines dangas, gaminant atsparius lydinius ar taikant elektrocheminę apsaugą.

Apsaugos nuo metalų korozijos metodai
Norint sulėtinti ar sustabdyti koroziją, naudojami įvairūs apsaugos būdai. Pagrindiniai iš jų yra: apsauginių dangų naudojimas (metalų dengimas kitais metalais, lakais, emaliais, dažais, plastikais, oksidų ar fosfatų plėvelėmis), korozijai atsparių lydinių gamyba, elektrocheminė apsauga (aktyvesnio metalo naudojimas, priešingos krypties elektros srovės naudojimas) ir aplinkos agresyvumo mažinimas (inhibitorių naudojimas).
Metalų korozija: apibrėžtis ir poveikis
Metalų korozija – tai savaiminis metalų, jų lydinių ir metalinių gaminių irimas, kurį sukelia aplinkos veiksniai, pavyzdžiui, oro deguonis, atmosferos teršalai (\(SO_2\), \(CO\), \(NO_x\), sukuriantys rūgštinę terpę) ir drėgmė. Šis procesas, dar vadinamas ėsdinimu ar graužimu (lot. corrosio), yra žalingas, nes net maži korozijos židiniai gali sukelti didelę žalą metalinėms konstrukcijoms, įrenginiams ir transporto priemonėms. Dėl korozijos patiriami dideli ekonominiai nuostoliai, o jai suvaldyti skiriama daug išteklių.
Metalų korozijos mechanizmas: geležies pavyzdys
Metalų korozija yra oksidacijos ir redukcijos procesas. Geležies (\(Fe\)) arba jos lydinio plieno (\(Fe\)-\(Fe_3C\)) korozija drėgnoje aplinkoje vyksta keliais etapais. Pirmiausia, anodinėje srityje geležis oksiduojasi (\(Fe \rightarrow Fe^{2+} + 2e^-\)). Antra, katodinėje srityje vanduo ir deguonis redukuojasi (\(2H_2O + O_2 + 4e^- \rightarrow 4OH^-\)). Šių reakcijų suminė lygtis yra: \(2Fe(k) + 2H_2O(s) + O_2(d) \rightarrow 2Fe(OH)_2(k)\). Susidaręs geležies(II) hidroksidas yra netirpus ir lėtina koroziją, tačiau ilgainiui jis toliau kinta, sudarydamas rūdis (\(FeOOH\) arba \(Fe_2O_3·nH_2O\), \(Fe_3O_4\), \(FeO\) ir kt.). Rūdys yra porėtos ir neapsaugo metalo nuo tolesnės korozijos.
Metalų sąveika ir korozija: aktyvumo eilė
Kai liečiasi du skirtingi metalai, vyksta aktyvesnio metalo korozija. Metalų aktyvumo eilė leidžia apytiksliai nustatyti, kuris metalas koroduos. Pavyzdžiui, cinko (\(Zn\)) ir vario (\(Cu\)) sąveikoje, esant \(SO_2\) teršalui, koroduoja cinkas. Geležies (\(Fe\)) ir alavo (\(Sn\)) sąveikoje drėgnoje aplinkoje koroduoja geležis. Tačiau metalų aktyvumo eilė neatsižvelgia į korozinės aplinkos (rūgštingumo, deguonies koncentracijos, teršalų) poveikį. Pavyzdžiui, šarminėje aplinkoje (\(NaOH\)) koroduos alavas, o ne geležis. Deguonis smarkiai padidina korozijos greitį dėl vykstančių redukcijos procesų.

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com