Металлын зэврэлтийг юу гэж нэрлэдэг вэ? Металлын зэврэлтийн тухай ойлголт ба ангилал. Металлын химийн зэврэлт
Зэврэлтсүйрэл юм хатуу бодисгадаад орчинтой харилцан үйлчлэх явцад биеийн гадаргуу дээр үүсдэг химийн болон цахилгаан химийн процессын улмаас үүсдэг. Металлын зэврэлт нь онцгой хохирол учруулдаг. Бид бүгдэд хамгийн түгээмэл бөгөөд хамгийн сайн мэддэг зэврэлт бол төмрийн зэврэлт юм. "Зэврэлт" гэсэн нэр томъёо нь металл, бетон, зарим хуванцар болон бусад материалд хамаарна. Зэврэлт гэдэг нь металлын орчинтой физик, химийн харилцан үйлчлэлцэж, металыг устгахад хүргэдэг.
Сул зогсолтоос үүсэх шууд бус алдагдал, хэвийн үйл ажиллагаа алдагдсанаас зэвэрсэн тоног төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийн бууралтыг тооцоход хэцүү байдаг. технологийн процессууд, металл хийцийн бат бэхийн бууралтаас үүдэлтэй ослоос гэх мэт. Төмөр, гангийн зэврэлтээс үүсэх хохирлыг үнэн зөв үнэлэх нь мэдээжийн хэрэг боломжгүй юм. Гэсэн хэдий ч, атираат металл дээвэр, утас, шугам хоолой, ган машин болон зэврэлтэнд өртөж буй бусад төмөр, ган объектын жилийн дундаж солих эзлэхүүний талаарх зарим мэдээлэлд үндэслэн буруу хамгаалалтаас болж жил бүр солих зардал гарах боломжтой гэж дүгнэж болно. ашигласан гангийн нийт эзлэхүүний дунджаар 2 хүртэлх хувийг .
Металлын зэврэлтийн тухай
"Зэврэлт" ба "зэв" гэсэн ойлголтыг андуурч болохгүй. Хэрэв зэврэлт нь процесс юм бол зэв нь түүний үр дүнгийн нэг юм. Энэ үг нь зөвхөн ган, цутгамал төмрийн нэг хэсэг болох төмрийн хувьд хамаарна. Дараах тохиолдолд "зэврэлт" гэсэн нэр томъёо нь металлын зэврэлтийг илэрхийлнэ. дагуу олон улсын стандарт ISO 8044 зэврэлт гэдэг нь метал (хайлш) ба орчны хоорондох физик-химийн эсвэл химийн харилцан үйлчлэл бөгөөд метал (хайлш), орчин эсвэл тэдгээрийг агуулсан техникийн системийн үйл ажиллагааны шинж чанар муудахад хүргэдэг. Зэв гэдэг нь төмрийн болон түүний зарим хайлшийн гадаргуу дээр зэврэлтээс болж үүсдэг хэсэгчлэн усжуулсан төмрийн ислийн давхарга юм.
Зэврэлтээс гадна металл (ялангуяа барилгын) бүтэц нь элэгдэлд өртдөг - механик стрессийн нөлөөн дор материалын гадаргууг устгах. Элэгдлийг бороо, салхи, элсний тоос болон бусад байгалийн хүчин зүйлс өдөөдөг.
Зэврэлтээс хамгийн тохиромжтой хамгаалалт нь гадаргууг будахад зөв бэлтгэснээр 80%, ашигласан материалын чанараар ердөө 20% хангадаг. будгийн материалболон тэдгээрийг хэрхэн ашиглах (ISO).
Зэврэлтийн процесс
Металлын зэврэлтийг хүрээлэн буй орчинтой химийн болон цахилгаан химийн харилцан үйлчлэлийн улмаас аяндаа устах гэж нэрлэдэг.
Металл зэврэх (зэврэх) орчинг идэмхий буюу түрэмгий орчин гэж нэрлэдэг. Металлын хувьд зэврэлтээс нь ярих юм бол металлын хүрээлэн буй орчинтой харьцах хүсээгүй үйл явцыг хэлнэ.
Зэврэлтийн процессын үе шатууд:
- металл гадаргуу дээр идэмхий бодисыг нийлүүлэх;
- металлтай орчны харилцан үйлчлэл;
- металл гадаргуугаас бүтээгдэхүүнийг бүрэн буюу хэсэгчлэн зайлуулах.
Зэврэлтийн процессын ангилал
Устгалын шинж чанараас хамааран дараахь төрлийн зэврэлтийг ялгадаг.
Химийн зэврэлт- энэ нь металлын исэлдэлт ба орчны исэлдүүлэгч бүрэлдэхүүн хэсгийн бууралт нь нэг үйлдлээр явагддаг процесс юм.
Химийн зэврэлт нь ямар ч идэмхий орчинд боломжтой байдаг боловч ихэнхдээ энэ нь идэмхий орчин нь электролит биш (хийн зэврэлт, дамжуулагч бус органик шингэн дэх зэврэлт) тохиолдолд ажиглагддаг.
Цахилгаан химийн зэврэлт- энэ нь электролитийн дамжуулагч орчинтой электрохимийн харилцан үйлчлэлийн улмаас металыг устгах явдал бөгөөд металлын атомын иончлол, орчны исэлдүүлэгч бүрэлдэхүүн хэсэг нь нэг үйлдэлд явагддаггүй бөгөөд тэдгээрийн хурд нь түүний утгаас хамаардаг. металлын электродын потенциал. Энэ төрлийн зэврэлт нь хамгийн түгээмэл байдаг. Цахилгаан химийн зэврэлтийн үед бодисын химийн хувирал нь шууд гүйдлийн хэлбэрээр цахилгаан энерги ялгарах замаар дагалддаг.
Биохимийн зэврэлт- Далайн ус дахь металлын зэврэлт нь далайн организмын гадаргууг бохирдуулах замаар нэмэгдсэн тохиолдолд.
цахилгаан зэврэлт- гаднах цахилгаан талбайн нөлөөгөөр үүссэн анод туйлшралын нөлөөн дор зэврэлт ихсэх (жишээлбэл, усан дээр гагнуур хийх үед, усны бүсэд төөрсөн гүйдэл байгаа тохиолдолд).
Идэмхий орчны төрлөөр
Зарим идэмхий зөөвөрлөгч, тэдгээрийн улмаас үүссэн сүйрэл нь маш онцлог шинж чанартай тул тэдгээрт тохиолддог зэврэлтийн процессыг мөн эдгээр зөөвөрлөгчүүдийн нэрээр ангилдаг.
Дүрмээр бол металл бүтээгдэхүүн, бүтэц нь олон төрлийн зэврэлтэнд өртдөг - эдгээр тохиолдолд тэд холимог зэврэлт гэж нэрлэгддэг үйл ажиллагааны талаар ярьдаг.
Хийн зэврэлт- өндөр температурт хийн орчинд зэврэлт.
атмосферийн зэврэлт- металл гадаргуу дээр электролитийн хальс үүсгэх хангалттай чийгшилтэй агаар мандлын нөхцөлд металл зэврэлт (ялангуяа түрэмгий хий эсвэл хүчил, давс гэх мэт аэрозолийн агууламжтай үед). Агаар мандлын зэврэлтийн онцлог нь түүний хурд, механизм нь металл гадаргуу дээрх чийгийн давхаргын зузаан эсвэл үүссэн зэврэлтээс үүссэн бүтээгдэхүүний чийгийн зэргээс хүчтэй хамааралтай байдаг.
Шингэн зэврэлт- шингэн орчинд зэврэлт.
газар доорх зэврэлт- хөрс, хөрсөн дэх металлын зэврэлт. Газар доорх зэврэлтийн онцлог шинж чанар нь янз бүрийн хөрсөнд (хэдэн арван мянган удаа) газар доорх байгууламжийн гадаргуу руу хүчилтөрөгч хүргэх хурдны ялгаа юм.
Устгалын шинж чанараас хамааран зэврэлт нь ялгагдана
хатуу- Металлын гадаргууг бүхэлд нь хамарна
орон нутгийн- Зэврэлтийн хэсэг бүрийг хамарна
Дүрэмт хувцас- Бүх гадаргуу дээгүүр ойролцоогоор ижил хурдтай урсдаг
Толбо (цоорхой)- 2 мм хүртэл диаметртэй бие даасан цэг хэлбэрээр
Шархлаа– 2-оос 50 мм-ийн голчтой шархлаа хэлбэрээр
Толботой- 50 мм-ээс их голчтой, 2 мм хүртэл гүнтэй толбо хэлбэрээр
газрын хэвлий- Металл давхаргыг задлах, хавагнах шалтгаан болдог
Доод кино- Металл хамгаалалтын бүрхүүл дор гоожиж байна
талст хоорондын- Тарианы хил хязгаарыг устгах хэлбэрээр
Сонгомол (сонгомол)- Хайлшийн бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг татан буулгах хэлбэрээр
ховилтой- Хагархай болон нарийн завсарт хөгждөг
Зэврэлт(Латин corrosio - зэврэлт) гэдэг нь хүрээлэн буй орчинтой химийн болон физик-химийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд металыг аяндаа устгах явдал юм. Ерөнхийдөө энэ нь метал эсвэл керамик, мод, полимер гэх мэт аливаа материалыг устгах явдал юм. Зэврэлтийн шалтгаан нь бүтцийн материалын термодинамик тогтворгүй байдал, тэдгээртэй харьцах бодисын нөлөөнд ордог.
Үүний жишээ бол усан дахь төмрийн хүчилтөрөгчийн зэврэлт юм: 4Fe + 6H2O + 3O2 = 4Fe(OH)3. Усжуулсан төмрийн гидроксид Fe(OH)3 нь зэв гэж нэрлэгддэг.
Машины зэврэлтийн механизм
Зэврэлтээс өөрийгөө хамгаалахыг оролдохын өмнө метал зэврэлт гэж юу вэ гэсэн асуултанд хариулах шаардлагатай. Өдөр тутмын амьдралд зэврэлт нь металлын гадаргуу дээр зэв гарч ирэхийг хэлдэг. Зэв үүсэх гол механизм юу вэ?
Одоогоор энэ асуултад бүрэн хариулт өгөөгүй байгаа бөгөөд хийгдэж буй судалгааны үр дүнгээс үзэхэд зэврэлтээс хамгаалах үйл явц нь маш нарийн төвөгтэй болохыг харуулж байна, учир нь түүний явц нь металлын химийн найрлага, олон тооны хүчин зүйлээс хамаардаг. түүний байгаа орчин, температур, даралт, хий байгаа эсэх гэх мэт. Ийм учраас уг ном нь зөвхөн зэврэлтийн онолын хамгийн энгийн мэдээллийг агуулдаг бөгөөд энэ талаархи мэдлэг нь машины биеийг зохих ёсоор хамгаалахад шаардлагатай байдаг. Зэврэлтийн механизмын талаар илүү бүрэн ойлголтыг уншигч санал болгож буй уран зохиолоос авч болно.
Төмөртэй хиллэдэг электролитийн дор хаяж хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг, электролиттэй хиллэдэг өөр дамжуулагч байвал төмрийн зэврэлт (энэ процессыг бид дараа нь авч үзэх болно) явагдана. Хэвийн нөхцөлд электролит нь борооны ус, агаар мандлын чийг, цас, замын шороо юм. Машины их биетэй холбоотой хоёр дахь дамжуулагч нь ихэвчлэн дэлхийн гадаргуу, агаар мандал эсвэл машины ойролцоо байрладаг бусад гадны дамжуулагч юм. Электролитэд дүрсэн хоёр дамжуулагч (энэ тохиолдолд электрод гэж нэрлэдэг) нь гальваник эсийг үүсгэдэг. Галваник эсийн гол шинж чанар нь хэрэв электродууд нь өөр өөр металлаар хийгдсэн бол ийм элемент нь хүчдэлийн эх үүсвэр болдог. Энэ тохиолдолд эерэг, электродыг анод, сөрөг - катод гэж нэрлэдэг.
Энгийн туршилт хий. Нэг халбага бүлээн усанд уусгана ширээний давсба доод хоёр хавтан - нэг зэс, нөгөө нь ган. Хамгийн энгийн хүчдэлийн эх үүсвэр бэлэн боллоо. Вольтметрийн тусламжтайгаар та гальваник элемент нь хагас вольтоос бага хүчдэл үүсгэдэг болохыг хялбархан шалгаж болно. Туршилтыг хэд хоногийн турш үргэлжлүүлбэл гангийн гадаргуу дээр зэв хэрхэн гарч эхлэхийг анзаарах болно.Энэ энгийн туршилт нь металлын зэврэлтийн механизмыг тодорхой харуулж байна. Энэ механизмын тайлбар нь дараах байдалтай байна.
Физикийн хичээлээс харахад дамжуулагч нь гадаад орчинд электрон өгөх чадвараараа тодорхойлогддог. Дамжуулагч бүр нь электронуудын үүлээр хүрээлэгдсэн байдаг бөгөөд тэдгээр нь дулааны энергийн нөлөөн дор тэндээс нисч, дараа нь тэдэнд юу ч саад болохгүй бол цахилгаан хүчний нөлөөн дор дамжуулагч руу буцаж ирдэг гэж нүдээр төсөөлж болно. Хэрэв металыг электролитэд байрлуулсан бол эерэг металлын ионууд (жишээлбэл, электронууд нь гадаад орчинд байгаа металлын атомууд) электролит руу шилжиж эхэлнэ. Үүний үр дүнд метал нь хэмжиж болох зарим потенциалыг олж авдаг. Практикт металлын потенциалыг тусгай стандарт электродтой холбож тодорхойлдог бөгөөд түүний потенциал нь тэг гэж тооцогддог. Стандарт электрод ба металлын хоорондох потенциалын зөрүүг стандарт электродын потенциал (SEP) гэж нэрлэдэг.
Хамгийн их сонирхол татдаг зүйл бол бага идэвхтэй металлын дэргэд электролит дахь төмрийг зэврүүлэх үйл явц юм. Энэ тохиолдолд төмөр нь илүү идэвхтэй металлын хувьд анод, бага идэвхтэй металл нь катод юм. Галваник хосод илүү идэвхтэй металл болох анод нь үргэлж зэврдэг.
Анодын зэврэлт нь хоёр төрлийн урвал дагалддаг - анод дахь исэлдэлт, катодын бууралт. Ирээдүйд тодорхой байхын тулд бид төмрийг (Fe) анод гэж үзэх болно, гэхдээ түүний зэврэлттэй холбоотой бүх үр дүн нь өмнө нь нэрлэгдсэн аливаа металлын хувьд чанарын хувьд хүчинтэй байна.
Исэлдэлтийн урвалыг төмрийн атомууд хоёр электрон өгч, үр дүнд нь эерэг цэнэгтэй төмрийн ион (Fe2+) болж хувирдаг процессыг илэрхийлж болох бөгөөд тэдгээр нь анодтой холбогдох цэгт электролитийн уусмал руу ордог. Эдгээр хоёр электрон нь анод руу сөрөг цэнэг өгч, улмаар эерэг ионуудтай нийлдэг катод руу гүйдэл үүсгэдэг. Үүний зэрэгцээ анодын эерэг ионууд нь электролитийн уусмалд үргэлж байдаг сөрөг цэнэгтэй гидроксил бүлгүүдтэй (OH) нийлдэг.
Анод дахь урвалыг схемийн дагуу дараах байдлаар бичиж болно.
Fe + 20Н- = Fe2+ + 2е + 20Н- = Fe(OH)2 + 2е
Төмрийн ионуудын нөлөөн дор устөрөгчийн ионууд (H +) катод дээр гарч ирдэг бөгөөд анодын электронууд холбогдсон байдаг. Схемийн хувьд энэ үйл явцыг дараах байдлаар тайлбарлав.
H+ + 2e = 2H = H2
тэдгээр. катод дээр устөрөгч ялгардаг.
Хэрэв анод ба катодын урвалыг нэгтгэвэл ерөнхий зэврэлтийн урвалд хүргэдэг.
Fe + 2H20 \u003d Fe (OH) 2 + H2
Тиймээс төмөр нь ус, идэвхгүй металлтай хослуулан төмрийн гидроксид болж хувирдаг бөгөөд үүнийг ихэвчлэн зэв гэж нэрлэдэг.
Усанд нэмэлт давс байгаа нь электролитийн дамжуулалтыг нэмэгдүүлж, улмаар анодын исэлдэлтийн хурдыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Энэ тохиолдолд төмрийн хлорид ба давсны хүчлийн уусмалыг нэмж үүсгэдэг. Манай замчид жил бүрийн өвөл жолооч нарт ийм нөхцлийг бүрдүүлдэг. Гэсэн хэдий ч хур тунадастай хамт ордог хүчиллэг бороо ч гэсэн машины урт наслахад нөлөөлдөггүй.
Зэврэлтийн чухал шинж чанар нь зэврэлтийн хурд бөгөөд энэ нь нэгж хугацаанд металл руу зэврэлтийг нэвтрүүлэх гүн гэж тодорхойлогддог. Төмрийн хувьд хамгийн онцлог шинж чанар нь 0.05-0.02 нм / жил дэх зэврэлтийн хурд юм. Зэврэлтийн хурдны өгөгдсөн утгуудаас харахад машиныг 5 жилийн турш ашигласан будагны ажил зөрчигдсөн тохиолдолд металлын зузаан нь 0.25-1 мм-ээр буурч болно, өөрөөр хэлбэл, хэрэв тусгай бол үнэн хэрэгтээ. хамгаалалтын арга хэмжээ аваагүй бол метал нь тэдний хэлснээр зэв болно.
Тайлбарласан зэврэлтийн механизм нь энэ үзэгдэлтэй тэмцэх үндсэн аргуудыг мөн харуулж байна. Үндсэн арга бол катод эсвэл электролитийг арилгах явдал боловч машиныг хүрээлэн буй орчноос, ялангуяа дэлхийн гадаргуугаас тусгаарлах боломжгүй тул энэ арга нь хамгийн тохиромжтой биш юм. Хоёр арга үлдсэн - бүрээс ашиглан металыг электролитээс тусгаарлах эсвэл машины их биеийг анодоос катод болгон хувиргах.
Эхний арга нь бүх жолооч нарт мэдэгдэж байгаа бөгөөд практикт өргөн хэрэглэгддэг боловч зэврэлтийг зогсоодоггүй, харин металыг зэврэлтээс хамгаалдаг. Хэрэв будагны бүрээс гэмтсэн бол зэврэлт нь металыг зэврүүлж эхэлдэг бөгөөд дахин бүрэх нь их цаг хугацаа, материалын зардалтай холбоотой байдаг (Хавсралт 1, 2).
Энэ тохиолдолд машины их биений хамгийн эмзэг хэсэг нь босго, дотоод дам нуруу, шон, багана, хаалганы дотоод гадаргуу, тааз, бараг бүх машины их бие (Хавсралт 1-ийг үзнэ үү) гэх мэт далд хөндий ба завсар юм. Нуугдсан хагарал, хөндийн нарийн төвөгтэй хэлбэр нь гадаргууг өөрөө будаж, будахад бэлтгэхэд хэцүү бөгөөд ихэнхдээ боломжгүй болгодог бөгөөд эдгээр газруудад нугалж буй металлын дотоод хүчдэл нь түүний хүчтэй зэврэлтэнд нөлөөлдөг. Ийм нөхцөлд автомашины биеийн эвдрэлээс өмнө ашиглалтын хугацаа 6 жил байна.
Үүний зэрэгцээ, будгийн ажлыг тогтмол сэргээн засварлахын ач холбогдлыг үгүйсгэхгүйгээр зохиогч машины их биеийг зэврэлтээс хамгаалах тэс өөр арга буюу биеийн чадавхийг өөрчлөх замаар зэврэлтийн процессыг бүрэн зогсооход анхаарлаа хандуулав. . Энэ аргыг уран зохиолд катодын хамгаалалт гэж нэрлэдэг.
Металлын катодын хамгаалалт нь зэврэлтийн хурд нь гальваник хос үүсгэгч металлын үйл ажиллагаатай пропорциональ байдагт суурилдаг. Хэвийн нөхцөлд машины их бие нь анод учраас зэвэрдэг. Хэрэв бид их биений потенциалыг харгалзан үзвэл гадаад орчинэсвэл гадны хүчдэлийн эх үүсвэрийн тусламжтайгаар эсвэл илүү идэвхтэй металлтай холбоо барьснаар машины их бие нь өөрөө катод болж, огт зэврэхгүй (ядаж зэврэлтийн хурд хэдэн зуун дахин буурах болно), мөн анод нурж эхэлнэ. Хамгаалагдсан металлын потенциалыг өөрчлөх аргын дагуу дэвслэх ба цахилгаан химийн хамгаалалт байдаг. Гэсэн хэдий ч хамгаалалтын аргуудыг авч үзэхээсээ өмнө янз бүрийн үйл ажиллагааны нөхцөлд автомашины зэврэлтээс үүсэх шинж чанарыг тайлбарлах нь зүйтэй.
Ашиглалтын явцад машины зэврэлт, түүнтэй тэмцэх идэвхгүй аргууд
Хадгалах нөхцөл нь машины биеийн зэврэлтэнд онцгой нөлөө үзүүлдэг. Энэ нь ихэнх цагаа машины зогсоол, гаражид байлгаж, багахан хэсэг нь хөдөлгөөнд ордогтой холбоотой юм. Жолоо барьж байхдаа машиныг цэвэр агаараар эрчимтэй үлээж, "агааржуулалт" хийдэг бөгөөд энэ нь зэврэлтийг бууруулдаг.
Хадгалах нөхцөлийг эхний ойролцоолсон машиныг задгай зогсоол (саравчны доор оруулаад) болон гаражид машин хадгалах гэж хувааж болно. Хадгалах сонголтыг авч үзье.
Нээлттэй зогсоол дахь машины зэврэлт
Нээлттэй зогсоол дээр машин нь агаар, хур тунадасны чийгэнд байнга өртдөг. Дулааны улиралд бага, дунд чийгшилтэй нөхцөлд, агаарын температур өөрчлөгдөх үед (жишээлбэл, орой эсвэл өглөө эрт) агаар мандлын чийг нь зорчигчийн тасалгааны гадна болон дотор талын машины бүх гадаргуу дээр өтгөрдөг. Түүний хамгийн их хуримтлал нь далд хөндийд (босго, шон, багана, хаалганы дотоод гадаргуу, гоёл чимэглэлийн бүрээсийн доорхи тааз) ажиглагддаг.Температурын өсөлтөөр чийг нь задгай гадаргуугаас уурших боловч далд хөндийд удаан хугацаагаар үлддэг. Үүний үр дүнд эдгээр нь дүрмээр бол биеийн хүрэхэд хэцүү хэсгүүд бусдаас илүү зэврэлтэнд өртдөг. Агаарын өндөр чийгшилтэй эсвэл хур тунадасны үед чийг нь машины гаднах гадаргуу дээр жигд тархдаг бөгөөд энэ тохиолдолд зогсонги байдалд ордоггүй тул зэврэлт үүсэх хамгийн бага процессыг үүсгэдэг.
Гэхдээ энэ тохиолдолд зорчигчийн тасалгаанд чийг хуримтлагдах боломжтой гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Тиймээс, автомашиныг задгай зогсоолд хадгалах үед түүний биеийн дотоод гадаргуу нь зэврэлтэнд хамгийн өртөмтгий байдаг. Гаднах гадаргуу нь зөвхөн будгийн ажил эвдэрсэн тохиолдолд зэврдэг.
Хачирхалтай ч гэсэн машиныг брезент дор хадгалахдаа нэмэлт урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ авах шаардлагатай. Саравч (жишээлбэл, брезентээс) нь машиныг тоос шороо, цас, хэсэгчлэн уснаас найдвартай хамгаалдаг боловч биеийг агаарын чийгэнд өртөхөөс огт хамгаалдаггүй. Түүгээр ч барахгүй чийг нь саравчны доор өтгөрч, машины биед удаан хугацаагаар үлддэг. Тиймээс, саравчны доорх машин нь усан ваннд байгаа мэт байдаг бөгөөд энэ нь зуны улиралд шөнийн сэрүүн болсны дараа агаарын температур нэмэгдэхэд машины зэврэлтэнд хувь нэмэр оруулдаг. Энэ тохиолдолд зэв үүсэх механизм нь өмнөх танилцуулгаас тодорхой харагдаж байна. Машины их бие ба чийглэг агаар нь нийлээд гальваник хосыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь машины их бие нь анод юм. Хэрэв бүрээс нь машины гадаргуу дээр хүрвэл будаг нь зэврэлтээс аврахгүй бөгөөд будагнаас зэв гарч ирдэг.
Шинэ машиныг зэвэрсэн төмөр овоолго болгоход ихэвчлэн зуны хэдэн өглөөний манан шаардагдана. Тиймээс, хэрэв та машинаа саравчтай хаавал дараах дүрмийг баримтлах хэрэгтэй.
1. Хэргийг машины их биетэй ойртуулахгүй байх;
2. бүрээсийн доор агааржуулагчийг хангах;
3. үе үе, ялангуяа өндөр чийгшил, температурын өөрчлөлтийн үед тагийг авч, машиныг агааржуулах.
Эдгээр дүрмийг янз бүрийн аргаар хэрэгжүүлж болно.
40х40 мм хэмжээтэй duralumin булангаас шат хэлбэрээр хүрээ хийдэг. Хүрээний урт нь машины урттай тохирч, хүрээний өргөн нь машины өргөнөөс арай том байна. Хүрээний дунд хөндлөвч нь шураг эсвэл олсоор машины дээврийн тавиур дээр бэхлэгддэг.
Үүссэн хүрээ дээр тэгш өнцөгт брезент шиддэг. Энэхүү загвар нь машиныг бороо, шорооноос хамгаалж, агааржуулалт сайтай (урд болон хойд хана байхгүй тул) хэдхэн минутын дотор задалж, угсардаг.
Гаражид хадгалах үед машины зэврэлт
Эхлээд харахад гараж нь машиныг гадны хур тунадасаас хамгаалдаг тул машиныг удаан хугацаагаар хадгалах хамгийн сайн нөхцөл нь гаражид байдаг. Гэсэн хэдий ч олон тооны судалгаагаар энэ нь зөвхөн агаарын чийгшил багатай үед л үнэн болохыг харуулсан. Өндөр чийгшилтэй нөхцөлд (дунд эгнээнд энэ үе нь намар, ялангуяа хавар, өөрөөр хэлбэл бараг хагас жил орно) бетонон шалтай энгийн ган хайрцагт металл зэврэлт 1 мм / жил, энэ нь 5-20 байна. ил задгай агаарт байх хурдаас хэд дахин их байна. Үүний шалтгаан нь эхлээд харахад парадокс юм, энэ үзэгдэл нь гаражийн металл хана нь нэмэлт катодын жишээ болж, зэврэлтийн хурдыг нэмэгдүүлдэг. Ийм том нэмэлт катод байгаа нь бүх биеийн дотор болон гадна талаас зэврэлт үүсгэдэг. Үүний зэрэгцээ агаар мандлын илүү чийглэг доод давхарга, шал, ёроол, дугуйны обуд, дамжуулалт зэрэгт байдаг биеийн хэсгүүд илүү их өвддөг.
Машиныг илүү сайн хадгалахын тулд гаражийн ханыг будаж, шалыг гүний уснаас найдвартай хамгаалсан байх ёстой. Үүний тулд бетон, асфальт, хайрга тавихын өмнө шалны гадаргууг бүрэн бүрхэх полиэтилен хавтанг байрлуулснаар та намрын бороо, хаврын улиралд онцгой чухал ач холбогдолтой хөрсөнд агуулагдах чийгээс гараашаа найдвартай хамгаална. үер. Зарим машин сонирхогчид гаражийн хана, шалыг модоор бүрсэн байдаг. Гэсэн хэдий ч машины ийм хамгаалалт нь галын аюулгүй байдлыг эрс бууруулдаг. Тиймээс хэрэв боломжтой бол энэ зорилгоор асбестын бүрээс эсвэл шилэн материалыг ашиглах нь дээр. Гаражийг зохион байгуулахдаа агааржуулалт хийхээ мартуузай. Гаражийн агааржуулалт нь тогтмол агаарын солилцоог дэмжиж, агаарын чийгшлийг бууруулж, улмаар зэврэлтийн хурдыг удаашруулдаг. Хамгийн энгийн аргагаражийн агааржуулалтыг хангахын тулд шалнаас 30-40 см өндөрт босоо суурилуулсан, гаражийн дээврээс 1 м дээш өргөгдсөн асбест хоолойг ашиглах явдал юм.
50-60 м3 эзэлхүүнтэй стандарт гаражид зориулсан хоолойн диаметр нь дор хаяж 20 см байх ёстой.Гараж руу бороо орохгүйн тулд дээд талыг нь металл конусаар чимэглээрэй. газардуулсан.
Хөдөлгөөнт машины зэврэлт
Дүрмээр бол жолоодох үед машины биеийн зэврэлтийн түвшин буурдаг. Энэ үзэгдлийн шалтгаан нь ойртож буй агаар нь машины их биеийг эрчимтэй үлээж, үүний үр дүнд агаарын чийгшил биеийн гадна болон дотор аль алинд нь буурдаг. Гэсэн хэдий ч бохир, нойтон замаар явахдаа өвлийн улиралд зам дээр цацсан бороо, цас, давсны их биед үзүүлэх нөлөө нь жижиг чулуун элс, мөсөн бүрхүүл, чичиргээний механик нөлөөлөлтэй нийлдэг. бүрэх хөгшрөлт, эвдрэлд хүргэдэг. Энэ тохиолдолд хамгийн эмзэг газар бол урд болон хойд хаалтуудын дотоод гадаргуу, доод хэсэг, дамжуулалт, машины түдгэлзүүлэлт юм. Механик нөлөөлөл нь чийгтэй хослуулан хамгийн түрүүнд машины их биений эдгээр газруудад зэвэрч эхэлдэг.
Хөдөлж буй машины биеийг хамгаалах хамгийн алдартай арга бол ёроолыг зэврэлтээс хамгаалах, хаалт доторлогоо ашиглах явдал юм. Доод талын хамгийн сайн хамгаалалтын бүрхүүл бол резинэн давирхай дээр суурилсан бүрхүүл бөгөөд энэ нь металд маш сайн наалддаг бөгөөд механик хэсгүүд (элс, шороо) гацаж, металлд хүрэхгүй зузаан, сул давхарга үүсгэдэг.
Хаалтны доторлогоо нь далавчны дотоод гадаргууг шороо, элсний механик нөлөөллөөс төгс хамгаалдаг. Үүний зэрэгцээ хаалт ба тэдгээрийн хамгаалж буй гадаргуугийн хооронд хаалттай орон зай үүсдэг бөгөөд энэ нь чийгийг хуримтлуулахад хувь нэмэр оруулдаг. Тиймээс хаалтны доторлогоог суурилуулахдаа агааржуулалтын агаарыг чөлөөтэй нэвтрүүлэх шаардлагатай бөгөөд машиныг удаан хугацаагаар зогсоол хийх үед хаалтны доторлогоог арилгахыг зөвлөж байна.
Дээр дурдсан баримтууд болон жолооч нарын өөрийн ажиглалтууд нь машины биений зэврэлт үүсэх олон янзын нөхцөл байдлыг харуулж байна. Эдгээр сортуудын дотроос бид автомашины биеийн дотор болон гадна талын гадаргуугийн чийгийн хуримтлал, чийгийн конденсацын орон нутгийн газрыг бий болгоход хамгийн их нөлөө үзүүлдэг хоёр нөхцлийг ялгаж үздэг. Эдгээр тохиолдлуудад катодын хамгаалалтын аргуудыг авч үзэх болно.
Металлын зэврэлт нь таны мэдэж байгаагаар маш их бэрхшээлийг авчирдаг. Эрхэм автомашины эзэд ээ, та түүнд юу заналхийлж байгааг тайлбарлах нь зүйтэй биш гэж үү: түүнд эрх чөлөөг нь өг, ингэснээр машинаас зөвхөн дугуй үлдэх болно. Тиймээс энэ гамшгийн эсрэг тэмцэл эрт эхлэх тусам машины их бие урт наслах болно.
Зэврэлттэй тэмцэхэд амжилтанд хүрэхийн тулд энэ нь ямар төрлийн "араатан" болохыг олж мэдэх, түүний үүсэх шалтгааныг ойлгох шаардлагатай.
Өнөөдөр та мэдэх болно
Найдвар байна уу?
Зэврэлтээс болж хүн төрөлхтөнд учирсан хохирол асар их юм. Төрөл бүрийн эх сурвалжийн мэдээлснээр зэврэлт нь дэлхийн төмрийн үйлдвэрлэлийн 10-25% -ийг "иддэг". Хүрэн нунтаг болж хувирч, энэ нь цагаан гэрлийн дээгүүр эргэлт буцалтгүй тархаж, үүний үр дүнд бид төдийгүй бидний үр удамд энэхүү хамгийн үнэ цэнэтэй бүтцийн материалгүйгээр үлддэг.
Гэхдээ асуудал нь зөвхөн металл алдагдаж, гүүр, машин, дээвэр, архитектурын дурсгалт газрууд эвдэрч сүйдсэнд байгаа юм. Зэврэлт нь юуг ч хэлтрүүлдэггүй.
Парисын бэлгэ тэмдэг болсон Эйфелийн цамхаг эдгэршгүй өвчтэй болжээ. Энгийн гангаар хийсэн тул зэвэрч, нурах нь гарцаагүй. Цамхагийг 7 жил тутамд будах шаардлагатай байдаг тул жин нь 60-70 тонноор нэмэгддэг.
Харамсалтай нь металлын зэврэлтээс бүрэн сэргийлэх боломжгүй юм. За, металлыг хүрээлэн буй орчноос бүрэн тусгаарлахаас бусад тохиолдолд, жишээлбэл, вакуумд байрлуулна. 🙂 Гэхдээ ийм "лаазалсан" эд ангиудын хэрэгцээ юу вэ? Металл "ажиллах" ёстой. Тийм ч учраас цорын ганц арга замзэврэлтээс хамгаалах нь түүнийг удаашруулах арга замыг хайх явдал юм.
Эрт дээр үед өөх тос, тосыг үүнд ашигладаг байсан бөгөөд хожим нь төмрийг бусад металлаар бүрхэж эхлэв. Юуны өмнө бага хайлах цагаан тугалга. Эртний Грекийн түүхч Геродот (МЭӨ 5-р зуун) болон Ромын эрдэмтэн Плиний Ахлагч нарын бүтээлүүдэд төмрийг зэврэлтээс хамгаалахын тулд цагаан тугалга ашигласан тухай дурдсан байдаг.
1965 онд зэврэлтээс хамгаалах олон улсын симпозиумын үеэр нэгэн сонирхолтой үйл явдал болжээ. Энэтхэгийн нэгэн эрдэмтэн 1600 орчим жил оршин тогтнож буй зэврэлттэй тэмцэх нийгэмлэгийн тухай ярьж, өөрийн гишүүн болсон байна. Тиймээс, нэг жил хагасын өмнө энэ нийгэмлэг Конракийн ойролцоох эрэг дээр Нарны сүмүүдийг барихад оролцсон. Хэсэг хугацааны турш эдгээр сүмүүд далайд үерт автсан ч төмөр туяа нь бүрэн хадгалагдан үлджээ. Тиймээс тэр алс холын үед ч хүмүүс зэврэлттэй тэмцэх талаар маш их зүйлийг мэддэг байсан. Тиймээс бүх зүйл тийм ч найдваргүй биш юм.
Зэврэлт гэж юу вэ?
"Зэврэлт" гэдэг үг нь латин "corrodo" - хазах гэсэн үгнээс гаралтай. Мөн хожуу латин "corrosio - идэмхий" гэсэн ишлэл байдаг. Гэхдээ ямар ч байсан:
Зэврэлт нь хүрээлэн буй орчинтой химийн болон цахилгаан химийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд металыг устгах үйл явц юм.
Зэврэлт нь ихэвчлэн металлтай холбоотой байдаг ч энэ нь бетон, чулуу, керамик, мод, хуванцар зэрэгт нөлөөлдөг. Харин полимер материалтай холбоотойгоор доройтол буюу хөгшрөлт гэсэн нэр томъёог илүү ашигладаг.
Зэврэлт, зэв нь ижил биш юм
Дээрх догол мөрөнд зэврэлтийг тодорхойлоход "процесс" гэсэн үгийг дэмий онцолсонгүй. Баримт нь зэврэлтийг ихэвчлэн "зэв" гэсэн нэр томъёогоор тодорхойлдог. Гэсэн хэдий ч эдгээр нь синоним биш юм. Зэврэлт нь яг процесс бөгөөд зэв бол энэ үйл явцын нэг үр дүн юм.
Зэв нь зөвхөн төмөр ба түүний хайлшаас (ган эсвэл цутгамал төмөр гэх мэт) зэврэлтээс үүдэлтэй бүтээгдэхүүн гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Тиймээс “ган зэвэрдэг” гэхээр найрлага дахь төмөр нь зэвэрдэг гэсэн үг.
Хэрэв зэв нь зөвхөн төмөрт л хамаатай бол бусад металл зэврдэггүй гэж үү? Тэд зэвэрдэггүй, гэхдээ энэ нь зэврдэггүй гэсэн үг биш юм. Тэд зүгээр л өөр өөр зэврэлтийн бүтээгдэхүүнтэй байдаг.
Жишээлбэл, зэврэлтэнд өртөж буй зэс нь сайхан ногоон өнгийн бүрээстэй (патина) бүрхэгдсэн байдаг. Мөнгө нь агаарт бүдгэрдэг - энэ нь түүний гадаргуу дээрх сульфидын орд бөгөөд нимгэн хальс нь металыг ягаан өнгөтэй болгодог.
Патина бол зэс ба түүний хайлшаас зэврэлтээс хамгаалах бүтээгдэхүүн юм.
Зэврэлтийн процессын механизм
Зэврэлт үүсэх олон янзын нөхцөл, орчин нь маш өргөн хүрээтэй байдаг тул зэврэлтийн тохиолдлын нэг бөгөөд цогц ангиллыг өгөхөд хэцүү байдаг. Гэсэн хэдий ч бүх зэврэлтийн процессууд нь зөвхөн биш юм ерөнхий үр дүн- металыг устгахаас гадна нэг химийн нэгдэл - исэлдэлт.
Хялбаршуулсан исэлдэлтийг бодисын электрон солилцооны үйл явц гэж нэрлэж болно. Нэг бодис исэлдэхэд (электрон өгдөг), нөгөө нь эсрэгээрээ багасдаг (электрон хүлээн авдаг).
Жишээлбэл, хариу үйлдэл үзүүлэхэд ... 
... цайрын атом хоёр электроноо алддаг (исэлддэг), хлорын молекул нэмдэг (багасдаг).
Электрон өгч, исэлдэж буй бөөмсийг нэрлэдэг бууруулах бодисууд, электрон хүлээн авч, бууруулсан хэсгүүдийг гэнэ исэлдүүлэгчид. Эдгээр хоёр процесс (исэлдэлт ба бууралт) хоорондоо холбоотой бөгөөд үргэлж нэгэн зэрэг явагддаг.
Химийн исэлдэлтийн урвал гэж нэрлэгддэг ийм урвалууд нь аливаа зэврэлтийн процессын үндэс болдог.
Мэдээжийн хэрэг, янз бүрийн металлын исэлдэлтийн хандлага ижил биш юм. Аль нь илүү, аль нь бага байгааг ойлгохын тулд сургуулийн химийн хичээлийг санацгаая. Бүх металуудыг "язгууртнууд" -ыг нэмэгдүүлэх дарааллаар зүүнээс баруун тийш байрлуулсан металлын цахилгаан химийн цуврал хүчдэл (идэвхжил) гэж байсан.
Тиймээс зүүн талын эгнээнд байрлах металууд нь баруун талд байгаа металлуудаас илүү электрон хандивлах (мөн исэлдэлтэд) илүү өртөмтгий байдаг. Жишээлбэл, төмөр (Fe) нь илүү үнэт зэсээс (Cu) илүү исэлдэлтэнд өртөмтгий байдаг. Зарим металлууд (жишээлбэл, алт) зөвхөн тодорхой эрс тэс нөхцөлд л электрон өгч чаддаг.
Хэсэг хугацааны дараа бид үйл ажиллагааны цуврал руу буцаж очих болно, гэхдээ одоо зэврэлтийн үндсэн төрлүүдийн талаар ярилцъя.
Зэврэлтийн төрлүүд
Өмнө дурьдсанчлан зэврэлтээс хамгаалах үйл явцыг ангилах олон шалгуур байдаг. Тиймээс зэврэлтийг тархалтын төрлөөр (хатуу, орон нутгийн), идэмхий орчны төрлөөр (хий, агаар мандал, шингэн, хөрс), механик нөлөөллийн шинж чанараар (зэврэлтийн хагарал, цоорох үзэгдэл, хөндийн зэврэлт) ялгагдана. дээр.
Гэхдээ энэ далд үйл явцын бүх нарийн мэдрэмжийг бүрэн тайлбарлах боломжийг олгодог зэврэлтийг ангилах гол арга бол урсгалын механизмын дагуу ангилах явдал юм.
Энэ шалгуурын дагуу хоёр төрлийн зэврэлтийг ялгадаг.
- химийн
- цахилгаан химийн
Химийн зэврэлт
Химийн зэврэлт нь цахилгаан химийн зэврэлтээс ялгардаг бөгөөд энэ нь дамжуулдаггүй орчинд тохиолддог. цахилгаан. Тиймээс ийм зэврэлттэй үед металыг устгах нь системд цахилгаан гүйдэл үүсэхэд дагалддаггүй. Энэ нь металлын хүрээлэн буй орчинтой ердийн исэлдэлтийн харилцан үйлчлэл юм.
Химийн зэврэлтийн хамгийн түгээмэл жишээ бол хийн зэврэлт юм. Хийн зэврэлтийг өндөр температурт зэврэлт гэж нэрлэдэг, учир нь энэ нь ихэвчлэн үргэлжилдэг өндөр температурметалл гадаргуу дээр чийгийн конденсац үүсэх боломжийг бүрэн үгүйсгэх үед. Энэ төрлийн зэврэлт нь жишээлбэл, цахилгаан халаагуурын элементүүд эсвэл пуужингийн хөдөлгүүрийн хушууны зэврэлтийг багтааж болно.
Химийн зэврэлтийн хурд нь температураас хамаардаг - өсөх тусам зэврэлт хурдасдаг. Үүнээс болж, жишээлбэл, цувисан металл үйлдвэрлэх явцад галын цацралт нь халуун массаас бүх чиглэлд тархдаг. Энэ нь металлын гадаргуугаас хагарсан масштабын тоосонцор юм.
Хуваарь нь химийн зэврэлтийн ердийн бүтээгдэхүүн бөгөөд халуун металлын агаар мандлын хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүсдэг исэл юм.
Хүчилтөрөгчөөс гадна бусад хий нь металлын эсрэг хүчтэй түрэмгий шинж чанартай байдаг. Эдгээр хийд хүхрийн давхар исэл, фтор, хлор, хүхэрт устөрөгч орно. Жишээлбэл, хөнгөн цагаан ба түүний хайлш, түүнчлэн хромын өндөр агууламжтай ган (зэвэрдэггүй ган) нь үндсэн түрэмгий бодис болох хүчилтөрөгч агуулсан агаар мандалд тогтвортой байдаг. Гэхдээ агаар мандалд хлор агуулагдаж байвал зураг эрс өөрчлөгдөнө.
Зарим зэврэлтээс хамгаалах бэлдмэлийн баримт бичигт химийн зэврэлтийг заримдаа "хуурай", цахилгаан химийн зэврэлтийг "нойтон" гэж нэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч химийн зэврэлт нь шингэнд ч тохиолдож болно. Зөвхөн цахилгаан химийн зэврэлтээс ялгаатай нь эдгээр шингэн нь электролит биш (жишээ нь архи, бензол, бензин, керосин гэх мэт дамжуулагч бус) юм.
Ийм зэврэлтийн жишээ бол машины хөдөлгүүрийн төмрийн хэсгүүдийн зэврэлт юм. Бензинд хольц хэлбэрээр агуулагдах хүхэр нь тухайн хэсгийн гадаргуутай харилцан үйлчилж, төмрийн сульфид үүсгэдэг. Төмрийн сульфид нь маш хэврэг бөгөөд амархан гуужиж, хүхэртэй цаашид харилцан үйлчлэлцэх шинэ гадаргууг үлдээдэг. Тиймээс, давхарга давхарга, нарийн ширийн зүйлийг аажмаар устгадаг.
Цахилгаан химийн зэврэлт
Хэрэв химийн зэврэлт нь металлын энгийн исэлдэлтээс өөр зүйл биш бол цахилгаан химийн зэврэлт нь гальваник процессын улмаас сүйрэх явдал юм.
Химийн зэврэлтээс ялгаатай нь цахилгаан химийн зэврэлт нь цахилгаан дамжуулах чанар сайтай орчинд явагддаг бөгөөд гүйдэл дагалддаг. Цахилгаан химийн зэврэлтийг "эхлүүлэх" хоёр нөхцөл шаардлагатай. гальваник хосТэгээд электролит.
Металлын гадаргуу дээрх чийг (конденсат, борооны ус гэх мэт) нь электролитийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Галваник хос гэж юу вэ? Үүнийг ойлгохын тулд металлын үйл ажиллагааны цуврал руу буцъя.
Бид харж байна. Зүүн талд илүү идэвхтэй металлууд, баруун талд нь бага идэвхтэй байдаг.
Хэрэв өөр өөр идэвхжилтэй хоёр металл холбоо барих юм бол тэдгээр нь гальваник хосыг үүсгэдэг бөгөөд электролит байгаа тохиолдолд тэдгээрийн хооронд электронуудын урсгал үүсч, анодоос катодын хэсгүүд рүү урсдаг. Энэ тохиолдолд гальваник хосын анод болох илүү идэвхтэй металл зэвэрч эхэлдэг бол бага идэвхтэй металл зэврдэггүй.
Галваник эсийн диаграмм
Тодорхой болгохын тулд хэд хэдэн энгийн жишээг авч үзье.
Ган боолтыг зэс самараар бэхэлсэн гэж үзье. Төмөр эсвэл зэс юу зэврэх вэ? Үйл ажиллагааны мөрийг харцгаая. Төмөр нь илүү идэвхтэй (зүүн талд) бөгөөд энэ нь уулзвар дээр устах болно гэсэн үг юм.
Ган боолт - зэс самар (ган зэвэрдэг)
Хэрэв самар хөнгөн цагаан байвал яах вэ? Үйл ажиллагааны мөрийг дахин харцгаая. Энд зураг өөрчлөгдөнө: аль хэдийн хөнгөн цагаан (Al), илүү идэвхтэй металлын хувьд электроноо алдаж, задрах болно.
Тиймээс илүү идэвхтэй "зүүн" металл нь бага идэвхтэй "баруун" металлтай харьцах нь эхний зэврэлтийг нэмэгдүүлдэг.
Цахилгаан химийн зэврэлтийн жишээ болгон төмөр арьсыг зэс таваар бэхэлсэн хөлөг онгоц сүйрч, үерт автсан тохиолдлуудыг дурдаж болно. Түүнчлэн 1967 оны арванхоёрдугаар сард Норвегийн хүдэр тээвэрлэгч Анатина Кипрээс Осака хүрэх замд гарсан хэрэг явдал мөн анхаарал татаж байна. Номхон далайд далайн хар салхи хөлөг онгоцонд цохиулж, савнууд нь давстай усаар дүүрсэний үр дүнд том гальваник хос үүссэн: зэсийн баяжмал + хөлөг онгоцны ган их бие. Хэсэг хугацааны дараа хөлөг онгоцны ган их бие зөөлөрч, удалгүй ослын дохио өгөв. Аз болоход багийнхныг аврахаар ирсэн Германы хөлөг онгоц аварсан бөгөөд Анатина өөрөө боомт руу ямар нэгэн байдлаар хүрч чадсан юм.
Цагаан тугалга ба цайр. "Аюултай" ба "аюулгүй бүрээс
Өөр нэг жишээ татъя. Биеийн хавтанг цагаан тугалгагаар хучсан гэж үзье. Цагаан тугалга нь зэврэлтэнд маш тэсвэртэй металл бөгөөд үүнээс гадна төмрийг гадаад орчинтой харьцахаас хамгаалж, идэвхгүй хамгаалалтын давхарга үүсгэдэг. Тэгэхээр цагаан тугалганы давхаргын доорх төмөр нь аюулгүй, найдвартай юу? Тийм ээ, гэхдээ зөвхөн цагаан тугалганы давхарга гэмтэх хүртэл.
Хэрэв ийм зүйл тохиолдвол цагаан тугалга ба төмрийн хооронд галан хос нэн даруй гарч ирэх бөгөөд илүү идэвхтэй металл болох төмөр нь гальваник гүйдлийн нөлөөн дор зэвэрч эхэлнэ.
Дашрамд дурдахад, "Ялалт"-ын "мөнхийн" шарилын тухай домог одоо ч хүмүүсийн дунд байсаар байна. Энэхүү домгийн үндэс нь дараах байдалтай байна: яаралтай тусламжийн машиныг засварлахдаа гар урчууд халаахад зориулж үлээгч ашигладаг байв. Гэнэт ямар ч шалтгаангүйгээр шатаагчны дөл дор цагаан тугалга урсаж эхлэв! Эндээс "Ялалт"-ын биеийг бүрэн лаазалсан гэсэн яриа гарсан.
Үнэн хэрэгтээ бүх зүйл илүү зохиол юм. Тэр үеийн маркийн тоног төхөөрөмж төгс бус байсан тул эд ангиудын гадаргуу тэгш бус болсон. Нэмж дурдахад, тэр үеийн ган нь гүн зурахад тохиромжгүй байсан бөгөөд тамга дарах явцад үрчлээс үүсэх нь түгээмэл болсон. Гагнасан боловч хараахан будаагүй биеийг удаан хугацаанд бэлтгэх шаардлагатай байв. Бөмбөлөгүүдийг зүлгүүрээр тэгшлээд, хонхорхойг нь цагаан тугалга гагнуураар дүүргэсэн, ялангуяа ихэнх нь салхины шилний хүрээний ойролцоо байв. Зөвхөн ба бүх зүйл.
За, лаазалсан бие нь "мөнхийн" эсэхийг та аль хэдийн мэддэг болсон: хурц чулуугаар анхны сайн цохилт хүртэл мөнхийн байдаг. Мөн бидний зам дээр тэдний тоо хангалттай байдаг.
Гэхдээ цайрын хувьд зураг нь огт өөр юм. Энд үнэндээ бид цахилгаан химийн зэврэлтийг өөрийн зэвсгээр ялсан. Хамгаалалтын металл (цайры) нь хүчдэлийн цуваа дахь төмрийн зүүн талд байна. Энэ нь эвдэрсэн тохиолдолд ган биш, цайр устах болно гэсэн үг юм. Бүх цайр зэвэрсэний дараа л төмөр задарч эхэлнэ. Гэвч аз болоход энэ нь маш удаан зэвэрч, гангаа олон жил хадгалдаг.
a) Цагаан тугалгатай ган зэврэлт: бүрээс нь гэмтсэн тохиолдолд ган нь устдаг. б) Цайрдсан ган зэврэлт: бүрэх эвдэрсэн үед цайр устаж, ганг зэврэлтээс хамгаална.
Илүү идэвхтэй металлаар хийсэн бүрээсийг " гэж нэрлэдэг. аюулгүй", мөн бага идэвхтэй хүмүүсээс -" аюултай". Аюулгүй бүрээс, ялангуяа цайрдсан өнгөлгөө нь машины биеийг зэврэлтээс хамгаалах арга болгон амжилттай ашиглагдаж ирсэн.
Яагаад цайр гэж? Эцсийн эцэст, цайраас гадна төмрийн үйл ажиллагааны цувралд хэд хэдэн элемент илүү идэвхтэй байдаг. Эндээс барьж авлаа: Үйл ажиллагааны цувралд хоёр металл бие биенээсээ хол байх тусам илүү идэвхтэй (бага эрхэмсэг) нь хурдан устдаг.. Энэ нь зэврэлтээс хамгаалах хамгаалалтын бат бөх чанарыг бууруулдаг. Тиймээс машины биений хувьд металл хамгаалалт сайтай байхаас гадна энэ хамгаалалтыг удаан хугацаанд ашиглах нь чухал тул цайрдсан нь хамгийн тохиромжтой. Түүнээс гадна цайр нь хямд бөгөөд хямд байдаг.
Дашрамд хэлэхэд, хэрэв та биеийг, жишээлбэл, алтаар бүрхвэл юу болох вэ? Нэгдүгээрт, энэ нь маш үнэтэй байх болно! 🙂 Гэхдээ алт хамгийн хямд металл болсон ч үүнийг хийх боломжгүй, учир нь энэ нь бидний "төмрийн хэсэг"-т муугаар нөлөөлнө.
Эцсийн эцэст, алт нь үйл ажиллагааны цувралд (хамгийн хол) төмрөөс маш хол байдаг бөгөөд өчүүхэн төдий зураасанд төмөр удалгүй алтан хальсаар бүрхэгдсэн зэв овоолго болж хувирна.
Машины их бие нь химийн болон цахилгаан химийн зэврэлтэнд өртдөг. Гэхдээ гол үүрэг нь цахилгаан химийн процесст оногдсон хэвээр байна.
Эцсийн эцэст, галан хосуудыг машины их бие, жижиг тэргэнцэрт нуух нь нүгэл юм: эдгээр нь гагнуур, өөр өөр металлын контактууд, хуудас металл дахь гадны хольц юм. Цорын ганц зүйл бол эдгээр гальваник эсүүдийг "асаах" электролит юм.
Мөн электролитийг олоход хялбар байдаг - наад зах нь агаар мандалд агуулагдах чийг.
Үүнээс гадна, бодит үйл ажиллагааны нөхцөлд хоёр төрлийн зэврэлтийг бусад олон хүчин зүйлээр сайжруулдаг. Гол зүйлүүдийн талаар илүү дэлгэрэнгүй ярилцъя.
Машины биеийн зэврэлтэнд нөлөөлөх хүчин зүйлс
Металл: химийн найрлага, бүтэц
Мэдээжийн хэрэг, хэрэв машины их бие нь цэвэр төмрөөр хийгдсэн бол зэврэлтэнд тэсвэртэй байх болно. Харамсалтай нь, эсвэл магадгүй азаар энэ нь боломжгүй юм. Нэгдүгээрт, ийм төмөр машинд хэтэрхий үнэтэй байдаг, хоёрдугаарт (илүү чухал) энэ нь хангалттай хүчтэй биш юм.
Гэсэн хэдий ч өндөр үзэл санааны тухай ярихгүй, харин байгаа зүйлдээ буцаж орцгооё. Жишээлбэл, ОХУ-д биеийн эд ангиудыг тамгалахад өргөн хэрэглэгддэг 08КП маркийн ганг ав. Микроскопоор үзэхэд энэ ган нь дараах байдалтай байна: төмрийн карбидын үр тариа болон бусад хольцтой холилдсон цэвэр төмрийн нарийн ширхэгүүд.
Таны таамаглаж байсанчлан ийм бүтэц нь олон микроволтайк эсүүдийг үүсгэдэг бөгөөд системд электролит гарч ирмэгц зэврэлт нь аажмаар устгах үйл ажиллагаагаа эхэлдэг.
Сонирхолтой нь хүхэр агуулсан хольцоор төмрийн зэврэлтийн процесс хурдасдаг. Энэ нь ихэвчлэн хүдрээс тэсэлгээний зууханд хайлуулах явцад нүүрснээс төмрийг авдаг. Дашрамд хэлэхэд, эрт дээр үед чулуу биш, харин бараг хүхэр агуулаагүй нүүрсийг энэ зорилгоор ашигладаг байсан.
Энэ шалтгааны улмаас эртний зарим металл эд зүйлс олон зуун жилийн түүхэндээ зэврэлтэнд өртөөгүй байв. Жишээлбэл, Дели дэх Кутуб Минарын хашаанд байрлах энэхүү төмөр баганыг хараарай.
Энэ нь 1600 (!) жилийн турш зогсож байна, наад зах нь ямар нэг юм. Дели дэх чийгшил багатайгаас гадна Энэтхэгийн төмрийн зэврэлтэнд тэсвэртэй байдлын нэг шалтгаан нь метал дахь хүхрийн агууламж багатай байдаг.
Тэгэхээр “Өмнө нь төмөр илүү цэвэрхэн, бие нь зэвэрдэггүй байсан” гэх мэтээр дүгнэхэд одоо ч үнэний ортой, бас их.
Дашрамд хэлэхэд зэвэрдэггүй ган яагаад зэвэрдэггүй вэ? Гэхдээ эдгээр гангийн хайлш болгон ашигладаг хром, никель нь цахилгаан химийн цуврал хүчдэлд төмрийн хажууд байдаг. Үүнээс гадна түрэмгий орчинтой харьцахдаа тэдгээр нь гадаргуу дээр хүчтэй исэлдүүлэгч хальс үүсгэдэг бөгөөд энэ нь ганг цаашид зэврэлтээс хамгаалдаг.
Хром никель ган нь хамгийн энгийн зэвэрдэггүй ган боловч үүнээс гадна бусад төрлийн зэвэрдэггүй ган байдаг. Жишээлбэл, хөнгөн зэвэрдэггүй хайлш нь хөнгөн цагаан эсвэл титан байж болно. Хэрэв та Бүх Оросын үзэсгэлэнгийн төвд очсон бол үүдний урд байрлах "Сансрын байлдан дагуулагчдад" обелискийг харсан байх. Энэ нь титан хайлшин хавтангаар доторлогоотой бөгөөд гялалзсан гадаргуу дээр ганц ч зэв байхгүй.
Үйлдвэрийн биеийн технологи
Зузаан хуудас ган, орчин үеийн машины биеийн хэсгүүдийг хийдэг, ихэвчлэн 1 мм-ээс бага байдаг. Мөн биеийн зарим хэсэгт энэ зузаан нь бүр ч бага байдаг.
Биеийн хавтанг тамгалах үйл явцын онцлог, мөн металлын аливаа хуванцар хэв гажилт нь деформацийн үед хүсээгүй үлдэгдэл стресс үүсэх явдал юм. Хэрэв цоолтуурын төхөөрөмж элэгдээгүй, суналтын хурдыг зөв тохируулсан бол эдгээр хүчдэл нь ач холбогдолгүй болно.
Үгүй бол биеийн самбарт нэг төрлийн "цагтай бөмбөг" тавигддаг: болор ширхэг дэх атомуудын зохион байгуулалт өөрчлөгддөг тул механик стресст орсон метал нь ердийнхөөс илүү эрчимтэй зэврүүлдэг. Мөн онцлог шинж чанар нь металлын эвдрэл нь анодын үүрэг гүйцэтгэдэг хэв гажилттай хэсгүүдэд (нугалах, нүх) яг тохиолддог.
Түүнчлэн үйлдвэрт их биеийг гагнах, угсрах үед дотор нь маш их хагарал, давхцал, хөндий үүсч, дотор нь шороо, чийг хуримтлагддаг. Үндсэн металлтай ижил гальваник хос үүсгэдэг гагнуурын талаар дурдахгүй.
Ашиглалтын явцад хүрээлэн буй орчны нөлөө
Металл хийц, тэр дундаа автомашиныг ажиллуулж буй орчин жил бүр улам бүр түрэмгий болж байна. Сүүлийн хэдэн арван жилд агаар мандалд хүхрийн давхар исэл, азотын исэл, нүүрстөрөгчийн агууламж нэмэгдэж байна. Энэ нь машиныг усаар биш, хүчиллэг бороонд угаадаг болсон гэсэн үг.
Бид хүчиллэг борооны тухай ярьж байгаа тул цахилгаан химийн цуврал хүчдэл рүү дахин орцгооё. Ажиглагч уншигчид үүнд бас устөрөгч орсон болохыг анзаарах болно. Боломжит асуулт: яагаад? Гэхдээ яагаад: түүний байрлал нь хүчиллэг уусмалаас устөрөгчийг ямар металлаар зайлуулж, аль нь болохгүй байгааг харуулж байна. Жишээлбэл, төмөр нь устөрөгчийн зүүн талд байрладаг бөгөөд энэ нь түүнийг хүчиллэг уусмалаас зайлуулдаг бол баруун талд байрлах зэс нь ийм чадваргүй болсон.
Үүнээс үзэхэд хүчиллэг бороо нь төмрийн хувьд аюултай боловч цэвэр зэсийн хувьд аюултай биш юм. Гэхдээ хүрэл болон бусад зэс дээр суурилсан хайлшийн талаар үүнийг хэлж болохгүй: тэдгээр нь устөрөгчийн зүүн талд байрлах хөнгөн цагаан, цагаан тугалга болон бусад металлуудыг агуулдаг.
Том хотын нөхцөлд бие нь бага амьдардаг нь анзаарагдаж, батлагдсан. Үүнтэй холбогдуулан Шведийн Зэврэлтийн хүрээлэнгийн (SHIK) мэдээлэл нь дараахь зүйлийг тогтоов.
- Шведийн хөдөө орон нутагт ган устгах хурд жилд 8 микрон, цайр жилд 0.8 микрон;
- хотын хувьд эдгээр үзүүлэлтүүд жилд 30 ба 5 микрон байна.
Машиныг ажиллуулж буй цаг уурын нөхцөл нь бас чухал юм. Тиймээс далайн уур амьсгалд зэврэлт нь ойролцоогоор хоёр удаа идэвхждэг.
Чийгшил ба температур
Зэврэлтэнд чийгшил ямар их нөлөө үзүүлдэгийг Дели хотын өмнө дурдсан төмрийн баганын жишээнээс харж болно (түүний зэврэлтэнд тэсвэртэй байдлын нэг шалтгаан нь агаарын хуурайшилтыг санаарай).
Энэ зэвэрдэггүй төмрийн нууцыг задлахаар шийдэж, баганын жижиг хэсгийг ямар нэгэн байдлаар тасалсан гэсэн цуу яриа байдаг. Энэтхэгээс явж байсан хөлөг онгоцон дээр энэ хэсэг зэвэнд хучигдсан үед түүний гайхшрал юу байв. Далайн чийглэг агаарт Энэтхэгийн зэвэрдэггүй төмөр нь тийм ч зэвэрдэггүй болж хувирав. Нэмж дурдахад, тэнгисийн ойролцоо байрладаг Конаракийн ижил төстэй багана зэврэлтэнд маш хүчтэй өртжээ.
Харьцангуй чийгшил 65% хүртэл зэврэлт нь харьцангуй бага боловч чийгшил нь тогтоосон хэмжээнээс дээш гарахад зэврэлт огцом хурдасдаг, учир нь ийм чийгшилтэй үед металл гадаргуу дээр чийгийн давхарга үүсдэг. Мөн гадаргуу нь нойтон хэвээр байх тусам зэврэлт хурдан тархдаг.
Тийм ч учраас зэврэлтийн гол төвүүд нь биеийн далд хөндийд үргэлж байдаг: тэдгээр нь задгай хэсгүүдээс хамаагүй удаан хатдаг. Үүний үр дүнд тэдгээрийн дотор зогсонги бүсүүд үүсдэг бөгөөд энэ нь зэврэлтээс хамгаалах жинхэнэ диваажин юм.
Дашрамд хэлэхэд, мөсний зэврэлттэй тэмцэх химийн урвалжуудыг ашиглах нь бас бэлэн байдаг. Хайлсан цас, мөстэй холилдсон мөстөлтөөс хамгаалах давс нь маш хүчтэй электролит үүсгэдэг бөгөөд энэ нь далд хөндий зэрэг хаана ч нэвтэрч чаддаг.
Температурын хувьд үүнийг нэмэгдүүлэх нь зэврэлтийг идэвхжүүлдэг гэдгийг бид аль хэдийн мэддэг. Энэ шалтгааны улмаас яндангийн системийн ойролцоо зэврэлтийн ул мөр үргэлж байх болно.
Агаар нэвтрэх
Хамгийн сонирхолтой нь энэ зэврэлт юм. Сонирхолтой ч гэсэн нууцлаг. Жишээлбэл, зэврэлтэнд бүрэн өртөөгүй мэт гялалзсан ган кабель дотор нь зэвэрсэн байж магадгүй гэж бүү гайхаарай. Энэ нь агаарын жигд бус хүртээмжтэй холбоотой юм: хэцүү газруудад зэврэлт үүсэх аюул илүү их байдаг. Зэврэлтийн онолд энэ үзэгдлийг дифференциал агааржуулалт гэж нэрлэдэг.
Дифференциал агааржуулалтын зарчим: металлын гадаргуугийн янз бүрийн хэсгүүдэд агаар жигд бус нэвтрэх нь гальваник эс үүсэхэд хүргэдэг. Энэ тохиолдолд хүчилтөрөгчөөр эрчимтэй хангагдсан хэсэг нь гэмтэлгүй хэвээр үлдэж, хүчилтөрөгчөөр хангагдаагүй хэсэг нь зэврдэг.
Гайхалтай жишээ: металлын гадаргуу дээр унасан усны дусал. Дусал дор байгаа хэсэг, тиймээс хүчилтөрөгчөөр бага хангагдсан хэсэг нь анодын үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ хэсэгт байгаа метал исэлддэг бөгөөд катодын үүрэг нь хүчилтөрөгчийн нөлөөнд илүү хүртээмжтэй байдаг дуслын ирмэгээр тоглодог. Үүний үр дүнд төмөр, хүчилтөрөгч, чийгийн харилцан үйлчлэлийн бүтээгдэхүүн болох төмрийн гидроксид дуслын ирмэг дээр тунадасжиж эхэлдэг.
Дашрамд хэлэхэд төмрийн гидроксид (Fe 2 O 3 nH 2 O) нь бидний зэв гэж нэрлэгддэг зүйл юм. Зэсийн гадаргуу дээрх патин эсвэл хөнгөн цагаан ислийн хальснаас ялгаатай нь зэвэрсэн гадаргуу нь төмрийг цаашид зэврэлтээс хамгаалахгүй. Эхэндээ зэв нь гель бүтэцтэй байдаг боловч аажмаар талсждаг.
Талсжилт нь зэвний давхарга дотроос эхэлдэг бол хуурай үед маш сул, хэврэг байдаг гельний гаднах бүрхүүл нь гуужиж, дараагийн төмрийн давхарга ил гардаг. Бүх төмрийг устгах эсвэл системд хүчилтөрөгч, ус дутагдах хүртэл үргэлжилнэ.
Дифференциал агааржуулалтын зарчим руу буцаж очиход биеийн далд, агааржуулалт муутай хэсэгт зэврэлт үүсэх боломж хэр их байгааг төсөөлж болно.
Зэв ... бүх зүйл!
Статистик бүх зүйлийг мэддэг гэж ярьдаг. Өмнө нь бид зэврэлттэй тэмцэх ийм алдартай төвийг дурьдаж байсан Шведийн Зэврэлтийн хүрээлэн (SHIK) нь энэ салбарт хамгийн эрх мэдэлтэй байгууллагуудын нэг юм.
Хэдэн жилд нэг удаа тус хүрээлэнгийн эрдэмтэд сонирхолтой судалгаа хийдэг: тэд сайн боловсруулсан машинуудын их биеийг авч, зэврэлтэнд хамгийн их таалагддаг "хагархайг" (босго, дугуйны нуман хаалга, хаалганы ирмэг гэх мэт) хайчилж авдаг. тэдгээрийн зэврэлтийн гэмтлийн зэргийг үнэлнэ.
Судалгаанд хамрагдсан биетүүдийн дунд хамгаалалттай (цайрдсан ба / эсвэл зэврэлтээс хамгаалах) болон зэврэлтээс хамгаалах нэмэлт хамгаалалтгүй бие (зүгээр л будсан хэсгүүд) байдаг гэдгийг анхаарах нь чухал юм.
Тиймээс SHIK хамгийн сайн хамгаалалт гэж мэдэгддэг машины их биень зөвхөн "цайрын дээр нэмэх нь зэврэлтээс хамгаалах" хослол юм. Гэхдээ эрдэмтдийн үзэж байгаагаар "зүгээр л цайрдах" эсвэл "зүгээр л зэврэлтээс хамгаалах" зэрэг бусад бүх сонголтууд муу байна.
Цайржуулах нь эм биш юм
Зэврэлтээс хамгаалах нэмэлт эмчилгээнээс татгалзахыг дэмжигчид ихэвчлэн үйлдвэрийн цайржуулалтыг хэлдэг: үүний тусламжтайгаар зэврэлт нь машинд аюул учруулахгүй гэж тэд хэлдэг. Гэхдээ Шведийн эрдэмтэд энэ нь бүрэн үнэн биш гэдгийг нотолсон.
Үнэн хэрэгтээ цайр нь бие даасан хамгаалалт болж чаддаг, гэхдээ зөвхөн гөлгөр, гөлгөр гадаргуу дээр, үүнээс гадна механик халдлагад өртөхгүй. Ирмэг, ирмэг, үе мөч, түүнчлэн элс, чулуугаар байнга "бүрдэг" газруудад цайрдах нь зэврэлтэнд хүргэдэг.
Үүнээс гадна бүх машинууд бүрэн цайрдсан биетэй байдаггүй. Ихэнхдээ цөөн тооны хавтанг цайраар бүрсэн байдаг.
Цайр нь хэдийгээр ганг хамгаалдаг ч хамгаалалтын явцад зайлшгүй хэрэглэгддэг гэдгийг бид мартаж болохгүй. Тиймээс цайрын "бамбай" зузаан нь цаг хугацааны явцад аажмаар буурах болно.
Тиймээс цайрдсан биетүүдийн урт наслалтын тухай домог нь зөвхөн биеийн зэврэлтээс хамгаалах нэмэлт эмчилгээнээс гадна цайр нь ерөнхий саад тотгорын нэг хэсэг болсон тохиолдолд л үнэн юм.
Дуусгах цаг нь болсон ч зэврэлтийн тухай сэдэв эцэслээгүй байна. Үүнтэй тэмцэх талаар бид "Зэврэлтээс хамгаалах" гэсэн гарчигтай дараагийн нийтлэлүүдэд үргэлжлүүлэн ярих болно.
ТОДОРХОЙЛОЛТ
Хүрээлэн буй орчинтой харьцахдаа олон металл, түүнчлэн металл дээр суурилсан хайлш нь химийн харилцан үйлчлэлийн улмаас устаж болно (OVR хүрээлэн буй орчны бодисуудтай). Ийм процессыг нэрлэдэг зэврэлт.
Металлын гадаргуу дээр чийг байхгүй үед өндөр температурт үүсдэг хийн зэврэлт (хийн зэврэлт) ба цахилгаан химийн зэврэлт (электролитийн уусмал дахь зэврэлт, чийглэг уур амьсгал дахь зэврэлт) -ийг ялгах. Хийн зэврэлтийн үр дүнд металлын гадаргуу дээр исэл, сульфид гэх мэт бодисууд үүсдэг. кинонууд. Энэ төрлийн зэврэлтэнд зуухны холбох хэрэгсэл, дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн эд анги гэх мэт өртдөг.
Цахилгаан химийн зэврэлтийн үр дүнд металлын исэлдэлт нь уусдаггүй бүтээгдэхүүн үүсэх, металлыг ион хэлбэрээр уусмал руу шилжүүлэхэд хүргэдэг. Газар дээр байрлах шугам хоолой, хөлөг онгоцны усан доорх хэсэг гэх мэт ийм төрлийн зэврэлтэнд өртдөг.
Аливаа электролитийн уусмал нь усан уусмал бөгөөд ус нь хүчилтөрөгч, устөрөгч агуулдаг бөгөөд үүнийг багасгаж болно.
O 2 + 4H + + 4e \u003d 2H 2 O (1)
2H + +2e=H 2 (2)
Эдгээр элементүүд нь цахилгаан химийн зэврэлтийг үүсгэдэг исэлдүүлэгч бодис юм.
Цахилгаан химийн зэврэлтийн үед үүсэх процессуудыг бичихдээ стандарт электродын потенциалыг (EP) харгалзан үзэх нь чухал юм. Тиймээс төвийг сахисан орчинд 1-р процессын EC нь 0.8V тул EC нь 0.8V-ээс бага металлууд (эхнээсээ мөнгө хүртэлх үйл ажиллагааны цувралд байрлах металлууд) хүчилтөрөгчөөр исэлдэлтэнд ордог.
2-р процессын EP нь -0.41V бөгөөд энэ нь зөвхөн потенциал нь -0.41V-ээс бага металууд (эхнээс нь кадми хүртэлх үйл ажиллагааны цувралд байрлах металлууд) устөрөгчийн исэлдэлтэнд өртдөг гэсэн үг юм.
Зэврэлтийн хурд нь тодорхой металл агуулж болох хольцоос ихээхэн нөлөөлдөг. Тиймээс, хэрэв метал нь металл бус шинж чанартай хольц агуулсан бөгөөд тэдгээрийн EC нь металлын EC-ээс өндөр байвал зэврэлтийн түвшин мэдэгдэхүйц нэмэгддэг.
Зэврэлтийн төрлүүд
Зэврэлтийн хэд хэдэн төрөл байдаг: агаар мандлын (чийглэг агаар дахь зэврэлт), хөрсний зэврэлт, жигд бус агааржуулалттай зэврэлт (ууссан дахь металл бүтээгдэхүүний янз бүрийн хэсэгт хүчилтөрөгчийн хүртээмж нь ижил биш), контакт зэврэлт (2-ийн контакт) металл, чийгтэй орчинд өөр өөр EP-тэй).
Зэврэлтийн үед электродууд (анод ба катод) дээр цахилгаан химийн урвал явагддаг бөгөөд үүнийг холбогдох тэгшитгэлээр бичиж болно. Тиймээс хүчиллэг орчинд цахилгаан химийн зэврэлт нь устөрөгчийн деполяризациар явагддаг, жишээлбэл. катод (1) дээр устөрөгч ялгардаг. Төвийг сахисан орчинд цахилгаан химийн зэврэлт нь хүчилтөрөгчийн деполяризациар явагддаг - катод (2) дээр ус багасдаг.
K (катод) (+): 2H + + 2e \u003d H 2 - сэргээх (1)
A (анод) (-): Me - ne → Me n + - исэлдэлт
K (катод) (+): O 2 + 2H 2 O + 4e → 4OH - - бууралт (2)
Агаар мандлын зэврэлтийн үед электродууд дээр дараахь цахилгаан химийн урвал явагддаг (түүнээс гадна катод дээр хүрээлэн буй орчноос хамааран янз бүрийн процессууд үүсч болно).
A (анод) (-): Me→Me n + +ne
K (катод) (+): O 2 + 2H 2 O + 4e → 4OH - (шүлтлэг ба саармаг орчинд)
K (катод) (+): O 2 + 4H + + 4e → 2H 2 O (хүчиллэг орчинд)
Зэврэлтээс хамгаалах
Зэврэлтээс хамгаалахын тулд дараах аргуудыг ашигладаг: химийн тэсвэртэй хайлш ашиглах; металлын гадаргууг гаднах орчны нөлөөнд тэсвэртэй ислийн хальсаар бүрхсэн метал болгон ихэвчлэн ашигладаг бүрээстэй металлын гадаргууг хамгаалах; идэмхий орчинг эмчлэх; цахилгаан химийн аргууд(катодын хамгаалалт, хамгаалалтын арга).
Асуудлыг шийдвэрлэх жишээ
ЖИШЭЭ 1
ЖИШЭЭ 2
| Даалгавар | Хэсэг нь төмөр, никелийн хайлшаар хийгдсэн. Аль металл илүү хурдан зэврэх вэ? Агаар мандлын зэврэлтийн үеийн анод ба катодын процессын тэгшитгэлийг бичнэ үү. Стандарт электродын потенциалын утгууд E(Fe 2+ /Fe)= - 0.444V, E(Ni 2+ /Ni)= -0.250V. |
| Шийдэл | Юуны өмнө идэвхтэй металлууд (стандарт электродын потенциалын хамгийн сөрөг утгатай) зэврэлтэнд өртдөг бөгөөд энэ тохиолдолд энэ нь төмөр юм. ОХУ-ын Боловсролын яам Номхон далайн улсын эдийн засгийн их сургууль ЭССЭ Хичээл: Хими Сэдэв: Металлын зэврэлт Дууссан: 69-р бүлгийн оюутан Кривицкая Евгения Находка Төмөрлөг бус материалын зэврэлт Ашиглалтын нөхцөл улам хүндрэх тусам (температурын өсөлт, механик стресс, хүрээлэн буй орчны түрэмгий байдал гэх мэт) металл бус материалууд нь хүрээлэн буй орчны нөлөөлөлд өртдөг. Үүнтэй холбогдуулан эдгээр материалд "зэврэлт" гэсэн нэр томъёог хэрэглэж эхэлсэн бөгөөд жишээлбэл, "бетон ба төмөр бетоны зэврэлт", "хуванцар, резинэн зэврэлт". Энэ нь хүрээлэн буй орчинтой химийн болон физик-химийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд тэдгээрийг устгах, ашиглалтын шинж чанараа алдахыг хэлнэ. Гэхдээ металл бус ба металлын үйл явцын механизм, кинетик өөр өөр байх болно гэдгийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Металлын зэврэлт Галваник хос үүсэх нь батерей, аккумлятор үүсгэхэд ашигтай байдаг. Нөгөөтэйгүүр, ийм хос үүсэх нь таагүй үйл явцад хүргэдэг бөгөөд үүний хохирогч нь олон тооны металлууд - зэврэлт юм. Зэврэлт нь гадаргуу дээр үүссэн металл материалыг цахилгаан химийн болон химийн аргаар устгах явдал юм. Ихэнхдээ зэврэлтийн үед метал нь металлын ион үүсэх замаар исэлддэг бөгөөд энэ нь цаашдын хувиргалтаар янз бүрийн зэврэлтийн бүтээгдэхүүнийг өгдөг. Зэврэлт нь химийн болон цахилгаан химийн процессоос үүдэлтэй байж болно. Үүний дагуу металлын химийн болон цахилгаан химийн зэврэлт байдаг. Химийн зэврэлт Химийн зэврэлт - металлын гадаргуугийн харилцан үйлчлэл (зэврэлт идэвхтэй) фазын хил дээр цахилгаан химийн процесс дагалддаггүй орчин. Энэ тохиолдолд металлын исэлдэлтийн харилцан үйлчлэл ба идэмхий орчны исэлдүүлэгч бүрэлдэхүүн хэсгийн бууралт нэг үйлдэлд явагдана. Жишээлбэл, төмрийн суурьтай материалыг өндөр температурт хүчилтөрөгчтэй байлгахад масштаб үүсэх: 4Fe + 3O 2 → 2Fe 2 O 3 Цахилгаан химийн зэврэлтийн үед металлын атомын ионжуулалт, идэмхий орчны исэлдүүлэгч бүрэлдэхүүн хэсэг нь нэг үйлдэлд явагдахгүй бөгөөд тэдгээрийн хурд нь металлын электродын потенциалаас (жишээлбэл, далайн усанд ган зэврэх) хамаардаг. Цахилгаан химийн зэврэлт Идэмхий орчинд үүссэн гальваник эсийн нөлөөн дор металыг устгахыг цахилгаан химийн зэврэлт гэж нэрлэдэг. Цахилгаан химийн зэврэлттэй андуурч болохгүй нь нэг төрлийн материалын зэврэлт, тухайлбал төмрийн зэврэлт гэх мэт зэврэлт юм. Цахилгаан химийн зэврэлт (зэврэлтийн хамгийн түгээмэл хэлбэр) электродууд хоорондоо харьцдаг электролит (конденсат, борооны ус гэх мэт) байхыг үргэлж шаарддаг - материалын бүтцийн өөр өөр элементүүд, эсвэл өөр өөр исэлдэлтийн потенциалтай хоёр өөр холбоо барих материал. . Хэрэв давс, хүчил болон түүнтэй төстэй ионууд усанд уусвал түүний цахилгаан дамжуулах чанар нэмэгдэж, процессын хурд нэмэгддэг. идэмхий элемент Өөр өөр исэлдүүлэх потенциалтай хоёр металл хоорондоо холбогдож, ууссан нүүрстөрөгчийн давхар исэл CO 2 бүхий борооны ус зэрэг электролитийн уусмалд дүрвэл зэврэлтийн эс гэж нэрлэгддэг гальваник элемент үүсдэг. Энэ нь битүү гальваник эсээс өөр зүйл биш юм. Үүний дотор исэлдэлтийн боломж багатай метал материалыг удаан уусгана; хос хоёр дахь электрод нь дүрмээр зэвэрдэггүй. Энэ төрлийн зэврэлт нь өндөр сөрөг потенциалтай металлын онцлог шинж юм. Тиймээс, их хэмжээний исэлдүүлэх чадвартай металлын гадаргуу дээрх маш бага хэмжээний хольц нь идэмхий элемент үүсэхэд хангалттай юм. Ялангуяа эрсдэлтэй газар бол гагнуур, тав гэх мэт янз бүрийн потенциалтай металлуудтай харьцдаг газрууд юм. Хэрэв уусдаг электрод нь зэврэлтэнд тэсвэртэй бол зэврэлтийн процесс удааширдаг. Энэ нь жишээлбэл, төмрийн бүтээгдэхүүнийг цагаан тугалга эсвэл цайржуулах замаар зэврэлтээс хамгаалах үндэс суурь юм - цагаан тугалга эсвэл цайр нь төмрөөс илүү сөрөг чадвартай байдаг тул ийм хосын хувьд төмөр буурч, цагаан тугалга эсвэл цайр зэврэх ёстой. Гэсэн хэдий ч цагаан тугалга эсвэл цайрын гадаргуу дээр оксидын хальс үүсдэг тул зэврэлтийн процесс ихээхэн удааширдаг. Устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн зэврэлт Хэрэв H 3 O + ионууд эсвэл H 2 O усны молекулуудын бууралт байгаа бол тэдгээр нь устөрөгчийн зэврэлт эсвэл устөрөгчийн деполяризаци бүхий зэврэлтийн тухай ярьдаг. Ионы нөхөн сэргэлт дараах схемийн дагуу явагдана. 2H 3 O + + 2e − → 2H 2 O + H 2 2H 2 O + 2e - → 2OH - + H 2 Хэрэв устөрөгч ялгарахгүй бол энэ нь ихэвчлэн төвийг сахисан эсвэл хүчтэй шүлтлэг орчинд үүсдэг бол хүчилтөрөгчийн бууралт үүсдэг бөгөөд үүнийг хүчилтөрөгчийн зэврэлт эсвэл хүчилтөрөгчийн деполяризацийн зэврэлт гэж нэрлэдэг. O 2 + 2H 2 O + 4e - → 4OH - Идэмхий элемент нь зөвхөн хоёр өөр металл хүрэлцэх үед үүсдэггүй. Идэмхий элемент нь нэг металлын хувьд, жишээлбэл, гадаргуугийн бүтэц нь нэгэн төрлийн бус байвал мөн үүсдэг. Зэврэлтээс хамгаалах Зэврэлтээс болж жил бүр олон тэрбум долларын хохирол учирдаг бөгөөд энэ асуудлыг шийдвэрлэх нь чухал ажил юм. Зэврэлтээс үүдэлтэй гол хохирол нь металлын алдагдал биш харин зэврэлтээс болж устсан бүтээгдэхүүний асар их зардал юм. Тийм ч учраас аж үйлдвэржсэн орнуудад жил бүр түүнээс их хэмжээний хохирол учирдаг. Үүнээс гарах жинхэнэ алдагдлыг зөвхөн нурсан бүтцийн өртөг, тоног төхөөрөмжийг солих зардал, зэврэлтээс хамгаалах арга хэмжээний зардал зэрэг шууд алдагдлыг үнэлэх замаар тодорхойлох боломжгүй юм. Үүнээс ч илүү хохирол нь шууд бус алдагдал юм. Эдгээр нь зэвэрсэн эд анги, угсралтыг солих үед тоног төхөөрөмжийн зогсолт, бүтээгдэхүүн гоожих, технологийн процессыг тасалдуулах явдал юм. Зэврэлтээс хамгийн тохиромжтой хамгаалалт нь гадаргууг зохих ёсоор бэлтгэснээр 80%, ашигласан будгийн чанар, хэрэглэх арга зэргээс шалтгаалан зөвхөн 20% байдаг. . хамгийн бүтээмжтэй ба үр дүнтэй аргасубстратыг цаашид хамгаалахаас өмнө гадаргууг бэлтгэх зүлгүүрийн тэсэлгээ . Ихэнхдээ зэврэлтээс хамгаалах гурван арга байдаг: 1. Бүтцийн 2. Идэвхтэй 3. Идэвхгүй Зэврэлтээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд бүтцийн материал болгон ашигладаг зэвэрдэггүй ган , кортен ган , өнгөт металл . Зэврэлтээс хамгаалахын тулд ямар ч хэрэглээ бүрээс, энэ нь идэмхий элемент үүсэхээс сэргийлдэг (идэвхгүй арга). Цайрдсан төмрийн хүчилтөрөгчийн зэврэлт Цагаан тугалга бүрсэн төмрийн хүчилтөрөгчийн зэврэлт Будгийн бүрэх, полимер бүрэх, пааландах нь юуны түрүүнд хүчилтөрөгч, чийг нэвтрэхээс урьдчилан сэргийлэх ёстой. Ихэнхдээ цайр, цагаан тугалга, хром, никель гэх мэт бусад металлуудтай гангаар бүрхэгдсэн байдаг. Цайрын бүрээс нь бүрээсийг хэсэгчлэн устгасан ч гэсэн ганг хамгаалдаг. Цайр нь илүү сөрөг хүчин чадалтай бөгөөд эхлээд зэврүүлдэг. Zn 2+ ионууд нь хортой. Лааз үйлдвэрлэхэд цагаан тугалганы давхаргаар бүрсэн цагаан тугалга ашигладаг. Цайрдсан хуудаснаас ялгаатай нь цагаан тугалганы давхарга устах үед төмрийг зэврүүлж эхэлдэг бөгөөд үүнээс гадна цагаан тугалга нь илүү эерэг чадвартай байдаг. Металлыг зэврэлтээс хамгаалах өөр нэг боломж бол жишээлбэл цайр эсвэл магнигаар хийсэн том сөрөг потенциал бүхий хамгаалалтын электродыг ашиглах явдал юм. Үүний тулд зэврэлтээс хамгаалах элементийг тусгайлан бүтээдэг. Хамгаалагдсан металл нь катодын үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ төрлийн хамгаалалтыг катодын хамгаалалт гэж нэрлэдэг. Уусдаг электродыг тахилын хамгаалалтын анод гэж нэрлэдэг.Энэ аргыг усан онгоц, гүүр, бойлерийн үйлдвэр, газар доор байрлах хоолойн зэврэлтээс хамгаалахад ашигладаг. Усан онгоцны их биеийг хамгаалахын тулд цайрын хавтанг их биеийн гадна талд бэхэлдэг. Хэрэв бид цайр, магнийн потенциалыг төмөртэй харьцуулж үзвэл тэдгээр нь илүү сөрөг потенциалтай байдаг. Гэсэн хэдий ч гадаргуу дээр хамгаалалтын оксидын хальс үүсдэг тул металыг цаашдын зэврэлтээс хамгаалдаг тул тэдгээр нь илүү удаан зэврдэг. Ийм хальс үүсэхийг металл идэвхгүйжүүлэх гэж нэрлэдэг. Хөнгөн цагааны хувьд энэ нь анод исэлдүүлэх (аноджуулах) замаар бэхждэг. Ган дээр бага хэмжээний хром нэмэхэд металлын гадаргуу дээр оксидын хальс үүсдэг. Зэвэрдэггүй ган дахь хромын агууламж 12 хувиас дээш байдаг. Хүйтэн цайрдсан систем Хүйтэн цайрдсан систем нь нарийн төвөгтэй олон давхаргат бүрээсийн зэврэлтээс хамгаалах шинж чанарыг сайжруулах зорилготой юм. Энэхүү систем нь янз бүрийн түрэмгий орчинд төмрийн гадаргууг зэврэлтээс бүрэн катод (эсвэл гальваник) хамгаалалтаар хангадаг. Хүйтэн цайрдах системийг нэг, хоёр, гурван багц хэлбэрээр авах боломжтой бөгөөд үүнд: холбогч - хлоржуулсан резин, этил силикат, полистирол, эпокси, уретан, алкид (өөрчлөгдсөн) үндсэн дээр найрлага нь мэдэгдэж байна; Зэврэлтээс хамгаалах дүүргэгч - цайрын нунтаг ("цайрын тоос"), 95% -иас дээш металл цайрын агууламжтай, ширхэгийн хэмжээ 10 микроноос бага, исэлдэлтийн хамгийн бага зэрэгтэй; хатууруулагч (хоёр ба гурван багц системд) Нэг багц хүйтэн цайрдсан системийг хэрэглэхэд бэлэн бөгөөд хэрэглэхийн өмнө найрлагыг сайтар холих шаардлагатай. Хоёр ба гурван багц системийг олон багцад нийлүүлэх боломжтой бөгөөд хэрэглэхээс өмнө нэмэлт бэлтгэлийн үе шатуудыг шаарддаг (холимог, дүүргэгч, хатууруулагч). СонирхолтойнийтлэлСонирхолтойнийтлэл |