Тема програми № 9: Корозія
матеріалів та засоби захисту від неї.
Тема уроку № 24:Корозія матеріалів
Корозія - це процес самочинного руйнування матеріалів внаслідок їх фізико-хімічної взаємодії з навколишнім середовищем, яка призводить до змінювання властивостей матеріалів.
Найважливіші причини корозії - атмосферні фактори, дія підземних вод, тваринних і рослинних організмів, а також механічні навантаження конструкцій.
Корозія природних каменів
Під дією цих факторів у кам'яному матеріалі послаблюються кристалізаційні зв'язки, руйнуються нестійкі мінерали, вимиваються розчинні сполуки. У камені утворюються мікротріщини, мінерали втрачають блиск, порода поступово руйнується.
Способи захисту природного каменю від корозії: конструктивний захист відкритих частин споруд; створення на поверхні каменя захисного шару, що перешкоджає проникненню всередину агресивних речовин.
До конструктивних заходів належать: організація стоку води, уникання в конструктивних елементах виступів, а також надання виробам якомога гладкої поверхні аж до полірованої.
Щоб підвищити непроникність матеріалів, застосовують цілий ряд способів. Наприклад, покривають нагріту поверхню каменя оліфою, безбарвними лаками, мінеральними маслами, розчинами парафіну, стеарину.
Консервування каменю - це послідовне просочування його верхнього шару двома розчинами, внаслідок реакції між якими утворюються нерозчинні речовини, що закривають пори й мікротріщини. До таких способів належать силікатування, флюатування, а також модифікування полімерами.
Силікатування полягає в просочуванні верхнього шару каменя розчином рідкого скла, а після просихання - розчином хлориду кальцію, При цьому відбувається реакція
Na2О*m SіО2*nН20 + СаС12 = СаО*mSiO2*nН20 + 2NaС1.
Утворюваний силікат кальцію є практично нерозчинною сполукою, а хлорид кальцію змивається водою.
Флюатування (кремнефторизацію) застосовують для обробки вапняків та інших порід, що містять кальцит. Каміння просочують розчинами кремнефтористих солей. Так, коли вапняк обробляють кременефторидом магнію, відбувається реакція
МgSіF6 + 2СаСО3 > SiO2 +2СаF2 + МgF2 + 2СО2.
При цьому утворюються кремнезем, вуглекислота й нерозчинні фтористі солі.
Флюатуванням можна захищати від корозії й некарбонатні породи. Для цього їх спочатку просочують розчином кальцієвої солі, так званим аванфлюатом (наприклад, хлоридом кальцію), а потім - розчином флюату.
Корозія металів
За звичайних умов метали можуть вступати в хімічні реакції з речовинами, що містяться в навколишньому середовищі, ― киснем і водою. На поверхні металів з’являються плями, метал становиться крихким і не витримує навантажень. Це призводить до руйнування металевих виробів.
Хімічна корозія відбувається в різних хімічних виробництвах. В атмосфері активних газів (водню, сірководню, хлору), в середовищі кислот, лугів, солей, а також у розплавах солей і інших речовин відбуваються специфічні реакції із залученням металевих матеріалів, із яких зроблені апарати, в яких здійснюється хімічний процес.
Газова корозія відбувається при підвищених температурах. Під її вплив попадають арматура печей, деталі двигунів внутрішнього згоряння.
Електрохімічна корозія відбувається, якщо метал міститься у будь-якому водному розчині.
Хоч і різновидів корозійних впливів існує багато, благо, що не менше є і різних способів боротьби з ними. Зменшити або усунути корозію можна, вдаючись до різноманітних прийомів і засобів, які базуються на:
– збільшенні хімічного опору матеріалів, які обробляються;
– ізольованості від агресивних середовищ за допомогою спеціальних покриттів;
– зниженні агресії середовища при експлуатації;
– зменшенні корозії із задіянням зовнішнього струму (електрохімічний захист).
Немає коментарів:
Дописати коментар