სპილენძისა და მისი შენადნობების კოროზია: მიზეზები და გადაწყვეტილებები

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

სპილენძისა და სპილენძის შენადნობებს აქვთ მაღალი ელექტრული და თბოგამტარობა, შეიძლება დამუშავებული იყოს, აქვთ კარგი კოროზიის წინააღმდეგობა, ამიტომ ისინი აქტიურად გამოიყენება მრავალ ინდუსტრიაში. მაგრამ როდესაც ის გარკვეულ გარემოში შედის, სპილენძისა და მისი შენადნობების კოროზია მაინც იჩენს თავს. რა არის ეს და როგორ დავიცვათ პროდუქტები დაზიანებისგან, განვიხილავთ ამ სტატიაში.

რა არის კოროზია

ეს არის ლითონების განადგურება გარემოზე ზემოქმედების შედეგად. კარგად განვითარებული ინდუსტრიის მქონე ქვეყნებში კოროზიისგან მიყენებული ზიანი ეროვნული შემოსავლის 4-5%-ს შეადგენს. ფუჭდება არა მხოლოდ ლითონები, არამედ მათგან დამზადებული მექანიზმები და ნაწილები, რაც იწვევს ძალიან მაღალ ხარჯებს. კოროზირებულ მილსადენებში ხშირად ჟონავს მავნე ქიმიკატები, რაც იწვევს ნიადაგის, წყლის და ჰაერის დაბინძურებას. ეს ყველაფერი უარყოფითად მოქმედებს ადამიანის ჯანმრთელობაზე. სპილენძის კოროზია არის მისი სპონტანური განადგურება ადამიანის გარემოს ცალკეული ელემენტების გავლენის ქვეშ. ლითონის დაზიანების მიზეზი არასტაბილურობააის ჰაერში არსებულ ცალკეულ ნივთიერებებს. რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, მით უფრო მაღალია კოროზიის მაჩვენებელი.

სპილენძის თვისებები

სპილენძი არის პირველი ლითონი, რომლის გამოყენებაც ადამიანმა დაიწყო. ის ოქროსფერია, ჰაერში კი იფარება ოქსიდის ფენით და იძენს წითელ-ყვითელ ფერს, რაც განასხვავებს მას სხვა ლითონებისგან, რომლებსაც აქვთ ნაცრისფერი ელფერი. ის ძალიან პლასტიკურია, აქვს მაღალი თბოგამტარობა, ითვლება ჩინებულ გამტარად, ვერცხლის შემდეგ. სუსტი მარილმჟავას, მტკნარ და ზღვის წყალში სპილენძის კოროზია უმნიშვნელოა.

ღია ცის ქვეშ ლითონი იჟანგება ოქსიდის ფირის წარმოქმნით, რომელიც იცავს ლითონს. დროთა განმავლობაში ის ბნელდება და ყავისფერი ხდება. ფენას, რომელიც ფარავს სპილენძს, ეწოდება პატინა. ის იცვლის ფერს მოყავისფროდან მწვანემდე და შავამდეც კი.

ელექტროქიმიური კოროზია

ეს არის ლითონის პროდუქტების განადგურების ყველაზე გავრცელებული სახეობა. ელექტროქიმიური კოროზია ანადგურებს მანქანების ნაწილებს, მიწაში განლაგებულ სხვადასხვა სტრუქტურებს, წყალს, ატმოსფეროს, საპოხი და გამაგრილებელ სითხეებს. ეს არის ლითონების ზედაპირის დაზიანება ელექტრული დენის გავლენის ქვეშ, როდესაც ქიმიური რეაქციის დროს ელექტრონები გამოიყოფა და გადადის კათოდებიდან ანოდებში. ამას ხელს უწყობს ლითონების ჰეტეროგენული ქიმიური სტრუქტურა. როდესაც სპილენძი რკინას ეკონტაქტება, ელექტროლიტში ჩნდება გალვანური უჯრედი, სადაც რკინა ხდება ანოდი, ხოლო სპილენძი კათოდი, რადგან პერიოდული სისტემის მიხედვით ძაბვის სერიებში რკინა სპილენძისგან მარცხნივ მდებარეობს და უფრო აქტიურია.

რკინაში სპილენძთან ერთად, რკინის კოროზია უფრო სწრაფად ხდება, ვიდრე სპილენძი. ეს იმიტომ ხდება, რომ როდესაც რკინა განადგურებულია, მისგან ელექტრონები გადადიან სპილენძზე, რომელიც დაცულია მანამ, სანამ რკინის მთელი ფენა მთლიანად არ განადგურდება. ეს თვისება ხშირად გამოიყენება ნაწილებისა და მექანიზმების დასაცავად.

მინარევების გავლენა ლითონების გაფუჭებაზე

ცნობილია, რომ სუფთა ლითონები პრაქტიკულად არ კოროზირდება. მაგრამ პრაქტიკაში, ყველა მასალა შეიცავს გარკვეული რაოდენობის მინარევებს. როგორ მოქმედებენ ისინი პროდუქციის ექსპლუატაციის დროს უსაფრთხოებაზე? დავუშვათ, რომ არსებობს ორი ლითონისგან დამზადებული ნაწილი. განვიხილოთ, როგორ ხდება სპილენძის კოროზია ალუმინთან. ჰაერის ზემოქმედებისას მისი ზედაპირი დაფარულია წყლის თხელი ფილმით. უნდა აღინიშნოს, რომ წყალი იშლება წყალბადის იონებად და ჰიდროქსიდის იონებად, ხოლო წყალში გახსნილი ნახშირორჟანგი წარმოქმნის ნახშირმჟავას. გამოდის, რომ ხსნარში ჩაძირული სპილენძი და ალუმინი ქმნის გალვანურ უჯრედს. უფრო მეტიც, ალუმინი არის ანოდი, სპილენძი არის კათოდი (ალუმინი არის სპილენძის მარცხნივ ძაბვის სერიაში).

ალუმინის იონები შედიან ხსნარში და ჭარბი ელექტრონები გადადიან სპილენძში, ათავისუფლებენ წყალბადის იონებს მის ზედაპირთან ახლოს. ალუმინის იონები და ჰიდროქსიდის ტონები გაერთიანებულია და დეპონირდება ალუმინის ზედაპირზე თეთრი ნივთიერების სახით, რაც იწვევს კოროზიას.

სპილენძის კოროზია მჟავე გარემოში

სპილენძი ავლენს კარგ გამძლეობას კოროზიის მიმართ ყველა პირობებში, რადგან ის იშვიათად ანაცვლებს წყალბადს, რადგან ის ელექტროქიმიური ძაბვის სერიაშია.დგას ძვირფას ლითონებთან ახლოს. სპილენძის ფართო გამოყენება ქიმიურ მრეწველობაში განპირობებულია მისი გამძლეობით მრავალი აგრესიული ორგანული მედიის მიმართ:

• ნიტრატები და სულფიდები;
• ფენოლური ფისები;
• ძმარმჟავა, რძემჟავა, ლიმონის და ოქსილის მჟავა;
• კალიუმის და ნატრიუმის ჰიდროქსიდები;
• გოგირდის და მარილმჟავას სუსტი ხსნარები.

მეორეს მხრივ, სპილენძის ძლიერი განადგურებაა:

• ქრომის მარილების მჟავა ხსნარები;
• მინერალური მჟავები - პერქლორინი და აზოტი, და კოროზია იზრდება კონცენტრაციის მატებასთან ერთად.
• კონცენტრირებული გოგირდის მჟავა, იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად;
• ამონიუმის ჰიდროქსიდი;
• ჟანგვის მარილები.

მეტალის შენარჩუნების მეთოდები

პრაქტიკულად ყველა ლითონი აირისებრ ან თხევად გარემოში განიცდის ზედაპირულ განადგურებას. სპილენძის კოროზიისაგან დაცვის მთავარი გზაა დამცავი ფენის წასმა პროდუქტების ზედაპირზე, რომელიც შედგება:

• მეტალი - პროდუქტის სპილენძის ზედაპირზე დატანილია ლითონის ფენა, რომელიც უფრო მდგრადია კოროზიის მიმართ. მაგალითად, მასში გამოიყენება სპილენძი, თუთია, ქრომი და ნიკელი. ამ შემთხვევაში გარემოსთან კონტაქტი და დაჟანგვა მოხდება საფარისთვის გამოყენებულ ლითონთან. თუ დამცავი ფენა ნაწილობრივ დაზიანებულია, მაშინ ნადგურდება ძირითადი ლითონი, სპილენძი.
• არამეტალური ნივთიერებები არის არაორგანული საფარი, რომელიც შედგება მინისებური მასისგან, ცემენტის ნაღმტყორცნებისაგან ან ორგანული - საღებავებისგან, ლაქებისგან, ბიტუმისგან.
• ქიმიურიფილმები - დაცვა იქმნება ქიმიური მეთოდით, ლითონის ზედაპირზე წარმოქმნის ნაერთებს, რომლებიც საიმედოდ იცავს სპილენძს კოროზიისგან. ამისათვის გამოიყენება ოქსიდი, ფოსფატური ფენები ან შენადნობების ზედაპირი გაჯერებულია აზოტით, ორგანული ნივთიერებებით ან მუშავდება ნახშირბადით, რომელთა ნაერთები საიმედოდ ინარჩუნებენ მას..

გარდა ამისა, სპილენძის შენადნობების შემადგენლობაში შედის შენადნობი კომპონენტი, რომელიც აძლიერებს ანტიკოროზიულ თვისებებს, ან იცვლება გარემოს შემადგენლობა, აშორებს მისგან მინარევებს და შემოდის ინჰიბიტორებს, რომლებიც ანელებენ რეაქციას.

დასკვნა

სპილენძი არ არის ქიმიურად აქტიური ელემენტი, ამის გამო მისი განადგურება ძალიან ნელა ხდება თითქმის ნებისმიერ გარემოში. ამიტომ, იგი ფართოდ გამოიყენება ეროვნული ეკონომიკის ბევრ სექტორში. მაგალითად, ლითონი ძალიან სტაბილურია სუფთა სუფთა და ზღვის წყალში. მაგრამ როდესაც ჟანგბადის შემცველობა იზრდება ან წყლის ნაკადი აჩქარებს, კოროზიის წინააღმდეგობა მცირდება.