В чем, заключаются причины коррозии?

В совершенно сухом и лишенном окислов азота воздухе при комнатной температуре окисляются только щелочноземельные металлы. Обычное железо в этих условиях не ржавеет. Окисляться здесь оно начинает лишь при сильном нагревании. Однако в окружающем нас воздухе всегда имеются и влага, и мельчайшие кристаллики солей (даже дождевая вода является слабым их раствором), и окислы углерода и азота, а в воздухе промышленных центров присутствует и сернистый газ, образующийся при сжигании угля и нефти, которые почти всегда содержат серу. Растворяясь в воде, эти газы, как известно, образуют кислоты.Обычное техническое железо ржавеет даже при отрицательных температурах. При нагревании этот процесс резко ускоряется. При 250300С пленка ржавчины образуется на нем прямо на глазах. А при 600С железо быстро покрывается толстым слоем окалины, которая состоит из смеси различных окислов железа. Пленка ржавчины пористая, и молекулы газов сквозь нее проникают к поверхности металла. В результате изделие может проржаветь насквозь.Вы, наверное, помните, что алюминий, титан и некоторые другие металлы не боятся атмосферного воздуха Происходит это вовсе не потому, что металлы эти химически менее активны, чем железо. Просто на их поверхности образуется тонкая, но плотная пленка окисла, сквозь которую молекулам атмосферных газов не проникнуть. Она надежно защищает основную массу металла не только от дальнейшего окисления, но часто и от действия кислот и других химически активных веществ. Именно эта пленка придает коррозийную стойкость алюминию, титану, хрому и другим металлам.

Обычно удельный вес стали, в которую для защиты от коррозии добавлены другие металлы, меняется в зависимости от веса этих легирующих добавок, расчитать очень точно вес проката каждой нержавеющей марки поможет калькулятор металла.Механизм коррозии металлов в кислотах и других жидких электролитах, которыми являются и растворы солей (а это не только морская, но и речная и даже дождевая вода), сложнее, чем в газах. Чтобы разобраться в нем, вспомним, что происходит при работе гальванического элемента.

Возьмем две пластинки из разных металлов, например одну из меди, а другую из цинка. Опустим их в раствор соляной кислоты и соединим проводником электрического тока. Наш гальванический элемент готов.Ионы цинка активнее ионов водорода, поэтому они будут вытеснять последних из молекул соляной кислоты и занимать их место. Но чтобы превратиться в ион, каждый атом цинка должен отдать два своих внешних электрона. Ныряя в раствор, атомы цинка раздеваются, оставляя эти электроны, как одежду, на берегу на покидаемой ими пластинке. В результате цинковая пластинка заряжается отрицательно. В то же, время вытесненные из молекул кислоты ионы водорода оседают на медной пластинке. Поскольку ионы эти заряжены положительно, пластинка приобретает положительный заряд.Так, между цинковой и медной пластинками возникает разность потенциалов. А ведь мы соединили пластинки проводником электрического тока. По нему электроны и побегут с цинковой пластинки на медную. Этот электрический ток может зажечь, например, лампочку карманного фонаря.

Прибежав на медную пластинку, электроны соединяются с облепившими ее ионами водорода. Образовавшиеся атомы газа постепенно собираются в пузырьки и улетучиваются в атмосферу.Электрическая цепь замыкается через электролит. Благодаря этому все новые и новые ионы цинка ныряют в раствор, а вытесненные ими ионы водорода устремляются к медной пластинке.При работе нашего гальванического элемента разрушается, как видим, только цинк. Медная же пластинка остается нетронутой.Казалось бы, ясно, что в конструкциях, которые должны работать в электролитической среде, следует избегать сочетания разных металлов. На практике, однако, об этом порой забывают. Последствия же всегда печальны. Показателен, например, такой случай. Один американский богач решил построить яхту для морских прогулок. Он не пожалел денег, и строители обшили ее днище довольно дорогим монель-металлом сплавом никеля и меди, очень устойчивым к коррозии в морской воде. Сплав этот, однако, механически недостаточно прочен. Вот и пришлось строителям изготовлять многие детали яхты из специальных сталей. Как только яхта была спущена на воду в ее днище заработали мощные гальванические элементы везде, где стальные детали соприкасались с монель-металлом. И днище было разрушено еще до того, как яхта вышла в открытое море. Кстати сейчас хорошую яхту можно арендовать тут https://100boats.ru/dubai/ в компании 100boats.

Назад к разделу