Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

22.5: Корозія

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    19395

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Трактор колись був дуже корисною частиною сільськогосподарської техніки. Але трактори старіли, ймовірно, багато зламалися, і в кінцевому підсумку було важко знайти деталі для. Фермери купували нові, більш ефективні трактори з усіма останніми гаджетами. Ринок старих тракторів не так багато, тому вони часто сидять припаркованими з дороги, піддаються впливу погоди і спокійно залишають іржавіти.

    Корозія

    Іржа являє собою поєднання декількох різних оксидів заліза. Наведені нижче рівняння показують етапи, що беруть участь в одному з численних процесів утворення іржі.

    \[\begin{align*} 2 \ce{Fe} \left( s \right) + \ce{O_2} \left( g \right) + 4 \ce{H^+} \left( aq \right) &\rightarrow 2 \ce{Fe^{2+}} \left( aq \right) + 2 \ce{H_2O} \left( l \right) \\ 4 \ce{Fe^{2+}} \left( aq \right) + \ce{O_2} \left( g \right) + 6 \ce{H_2O} \left( l \right) &\rightarrow 2 \ce{Fe_2O_3} \cdot \ce{H_2O} \left( s \right) + 8 \ce{H^+} \left( aq \right) \end{align*}\nonumber \]

    Залізо спочатку окислюється до іонів заліза (II) киснем. На другому етапі іони заліза (II) додатково окислюються і поєднуються з водою та газом кисню, утворюючи гідратовану форму оксиду заліза (III), відому як іржа. Іржавіння - один з багатьох прикладів корозії. Корозія - це погіршення металів окислювально-відновними процесами. Корозія завдає величезної шкоди будівлям, мостам, кораблям, автомобілям та іншим об'єктам. Було підраховано, що корозія коштує економіці США понад 100 мільярдів доларів щороку. Велика кількість часу і сил витрачається на те, щоб спробувати обмежити або запобігти корозії.

    Стійкість до корозії

    Деякі метали, такі як золото і платина, не піддаються корозії легко, оскільки вони дуже стійкі до окислення звичайними речовинами. Деякі інші метали починають окислюватися, але додатково захищаються від додаткової корозії покриттям, що утворився на поверхні. Алюміній реагує з киснем з утворенням оксиду алюмінію, який залишається щільно упакованим на поверхні. Оксид алюмінію запобігає корозії внутрішньої частини алюмінію. Не вся корозія є результатом реакції з киснем. Мідь роз'їдає реакцією з вуглекислим газом з утворенням карбонату міді (II). Ця відмінна зелена сполука також називається патиною і запобігає подальшій корозії міді (див. Статую Свободи на малюнку нижче).

    Ілюстрація\(\PageIndex{1}\): Статуя Свободи.

    І навпаки, оксиди заліза, що утворюються під час корозії заліза, утворюють шар, який легко відшаровується, а не залишається щільним до поверхні. Це дозволяє залізу повністю роз'їдати, поки залізний предмет не буде зруйнований.

    Одним із способів запобігання корозії є захист поверхні металу. Покриття поверхні металевого предмета фарбою або маслом запобіжить корозії, не допустивши контакту кисню з нею. На жаль, подряпини в фарбі або стирання масла дозволять почати корозії. Корозійно-чутливі метали також можуть бути покриті іншим металом, стійким до корозії. «жерстяна банка» насправді виготовляється із заліза, покритого тонким шаром олова, яке захищає залізо.

    Корозію також можна контролювати, з'єднавши захищений об'єкт з іншим об'єктом, виготовленим з металу, який піддається корозії ще легше. Коли залізний цвях обмотується смужкою цинку і піддається впливу води, цинк (будучи більш активним металом, ніж залізо) окислюється, тоді як залізо залишається цілим. Ця техніка, звана катодним захистом, зазвичай використовується для запобігання іржавіння корпусів сталевих кораблів. Блоки з цинку кріпляться до нижньої сторони корпусу (див. Малюнок нижче). Цинкові блоки переважно піддаються корозії, зберігаючи корпус недоторканим. Цинкові блоки необхідно періодично замінювати для підтримки захисту заліза.

    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Невеликі блоки цинку кріпляться до сталевого корпусу цього корабля.

    Резюме

    • Корозія - це погіршення металів окислювально-відновними процесами.
    • Наводяться приклади корозії.