Мыс және оның қорытпаларының коррозиясы: себептері мен шешу жолдары

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Мыс және мыс қорытпалары жоғары электр және жылу өткізгіштікке ие, өңдеуге қабілетті, коррозияға жақсы төзімді, сондықтан олар көптеген өнеркәсіп салаларында белсенді қолданылады. Бірақ ол белгілі бір ортаға түскенде, мыс пен оның қорытпаларының коррозиясы әлі де көрінеді. Бұл не және өнімді зақымданудан қалай қорғау керек, біз осы мақалада қарастырамыз.

Тоттану дегеніміз не

Бұл қоршаған ортаға әсер ету нәтижесінде металдардың бұзылуы. Өнеркәсібі жақсы дамыған елдерде коррозиядан келетін зиян ұлттық табыстың 4-5% құрайды. Тек металдар ғана емес, олардан жасалған механизмдер мен бөлшектер де нашарлайды, бұл өте жоғары шығындарға әкеледі. Коррозияға ұшыраған құбырлар жиі зиянды химиялық заттардың ағып кетуіне әкеледі, нәтижесінде топырақ, су және ауа ластанады. Мұның бәрі адам денсаулығына кері әсер етеді. Мыстың коррозиясы – адамның қоршаған ортаның жекелеген элементтерінің әсерінен оның өздігінен жойылуы. Металлдың зақымдалуының себебі - тұрақсыздықол ауадағы жеке заттарға. Температура неғұрлым жоғары болса, коррозия жылдамдығы соғұрлым жоғары болады.

Мыстың қасиеттері

Мыс - адам ең алғаш пайдалана бастаған металл. Оның түсі алтын, ал ауада ол оксидті қабықпен жабылып, қызыл-сары түске ие болады, бұл оны сұр реңктері бар басқа металдардан ерекшелендіреді. Ол өте пластик, жоғары жылу өткізгіштікке ие, күмістен кейінгі тамаша өткізгіш болып саналады. Әлсіз тұз қышқылында, тұщы және теңіз суларында мыс коррозиясы шамалы.

Ашық ауада металды қорғайтын оксидті қабықша пайда болып, метал тотығады. Уақыт өте келе ол қараңғыланып, қоңыр болады. Мысты жабатын қабат патина деп аталады. Ол түсін қоңырдан жасылға және тіпті қараға өзгертеді.

Электрохимиялық коррозия

Бұл металл бұйымдарды бұзудың ең көп тараған түрі. Электрохимиялық коррозия машина бөлшектерін, жер бетінде орналасқан әртүрлі құрылымдарды, суды, атмосфераны, майлау және салқындату сұйықтарын бұзады. Бұл химиялық реакция кезінде электрондар бөлініп, катодтардан анодтарға ауысқан кезде электр тогының әсерінен металдардың бетінің зақымдалуы. Бұған металдардың гетерогенді химиялық құрылымы ықпал етеді. Мыс темірмен жанасқанда электролитте гальваникалық элемент пайда болады, онда темір анодқа, мыс катодқа айналады, өйткені периодтық жүйе бойынша кернеулер қатарындағы темір мыстың сол жағында және белсендірек болады.

Мыс қосылған темір жұбында темір коррозиясы мысқа қарағанда тезірек жүреді. Өйткені темір жойылған кезде одан электрондар мысға өтеді, ол темірдің бүкіл қабаты толығымен жойылғанша қорғалған күйінде қалады. Бұл қасиет көбінесе бөлшектер мен механизмдерді қорғау үшін пайдаланылады.

Қоспалардың металдардың тозуына әсері

Таза металдар іс жүзінде тот баспайтыны белгілі. Бірақ іс жүзінде барлық материалдарда кейбір қоспалар бар. Олар өнімді пайдалану кезінде қауіпсіздікке қалай әсер етеді? Екі металдан жасалған бөлік бар деп есептейік. Мыстың алюминиймен коррозиясы қалай болатынын қарастырыңыз. Ауа әсер еткенде оның беті жұқа су қабықшасымен жабылады. Айта кету керек, су сутегі иондары мен гидроксид иондарына ыдырайды, ал суда еріген көмірқышқыл газы көмір қышқылын түзеді. Ерітіндіге батырылған мыс пен алюминий гальваникалық элемент жасайды екен. Сонымен қатар, алюминий - анод, мыс - катод (алюминий кернеу қатарындағы мыстың сол жағында).

Алюминий иондары ерітіндіге түседі, ал артық электрондар мысқа өтіп, оның бетіне жақын жерде сутегі иондарын разрядтайды. Алюминий иондары мен гидроксид реңктері біріктіріліп, алюминий бетіне ақ зат ретінде түсіп, коррозия тудырады.

Мыстың қышқылдық ортадағы коррозиясы

Мыс барлық жағдайларда коррозияға жақсы қарсылық көрсетеді, өйткені ол сутекті сирек ығыстырады, себебі ол электрохимиялық кернеу қатарында болады.бағалы металдардың жанында орналасқан. Мыстың химия өнеркәсібінде кеңінен қолданылуы оның көптеген агрессивті органикалық орталарға төзімділігіне байланысты:

• нитраттар мен сульфидтер;
• фенолды шайырлар;
• сірке, сүт, лимон және қымыздық қышқылы;
• калий және натрий гидроксидтері;
• күкірт пен тұз қышқылының әлсіз ерітінділері.

Екінші жағынан, мыстың күшті бұзылуы бар:

• хром тұздарының қышқыл ерітінділері;
• минералды қышқылдар - перхлорлы және азотты және тоттану концентрациясы жоғарылаған сайын артады.
• концентрлі күкірт қышқылы, температура жоғарылаған сайын артады;
• аммоний гидроксиді;
• тотықтырғыш тұздар.

Металды сақтау әдістері

Газ тәріздес немесе сұйық ортадағы іс жүзінде барлық металдар беті жойылады. Мысты коррозиядан қорғаудың негізгі жолы - өнімдердің бетіне келесілерден тұратын қорғаныс қабатын жағу:

• Метал – бұйымның мыс бетіне коррозияға төзімділігі жоғары металл қабаты жағылады. Мысалы, ол ретінде жез, мырыш, хром және никель қолданылады. Бұл жағдайда жабын үшін қолданылатын металмен қоршаған ортамен байланыс және тотығу орын алады. Қорғаныс қабаты жартылай зақымдалған болса, негізгі металл, мыс бұзылады.
• Металл емес заттар – шыны тәрізді массадан, цемент ерітіндісінен немесе органикалық бояулардан, лактардан, битумдардан тұратын бейорганикалық жабындар.
• Химиялықпленкалар - қорғаныс химиялық әдіспен қалыптасады, металл бетінде мысты коррозиядан сенімді қорғайтын қосылыстар жасайды. Ол үшін оксидті, фосфатты пленкалар қолданылады немесе қорытпалардың беті азотпен, органикалық заттармен қаныққан немесе қосылыстары оны сенімді түрде сақтайтын көміртекпен өңделеді.

Сонымен қатар мыс қорытпаларының құрамына легірлеуші компонент енгізіледі, ол коррозияға қарсы қасиеттерін арттырады немесе қоршаған ортаның құрамын өзгертіп, одан қоспаларды кетіреді және реакцияны бәсеңдететін ингибиторларды енгізеді.

Қорытынды

Мыс химиялық белсенді элемент емес, сондықтан кез келген ортада оның жойылуы өте баяу жүреді. Сондықтан ол халық шаруашылығының көптеген салаларында кеңінен қолданылады. Мысалы, металл таза тұщы және теңіз суында өте тұрақты. Бірақ оттегі мөлшері артқан сайын немесе су ағыны жылдамдаса, коррозияға төзімділік төмендейді.