От чего металл ржавеет: «Почему железо ржавеет?» – Яндекс.Кью

alexxlab | 11.08.1979 | 0 | Разное

Содержание

Из-за чего металлы ржавеют

Ржавчина — итог окисления металла, также общий термин для определения оксидов железа.

Что есть общего между ржавым гвоздем, проржавевшим мостом или прохудившимся железным забором? Отчего вообще ржавеют железные конструкции и изделия из железа? Что такое ржавчина как таковая? На эти вопросы постараемся дать ответы в нашей статье. Рассмотрим причины ржавления металлов и способы защиты от этого вредного для нас природного явления.

Причины ржавления

Все начинается с добычи металла. Не только железо, но и, например, алюминий, и магний – добывают изначально в виде руды. Алюминиевая, марганцевая, железная, магниевая руды содержат в себе не чистые металлы, а их химические соединения: карбонаты, оксиды, сульфиды, гидроксиды.

Это химические соединения металлов с углеродом, кислородом, серой, водой и т. д. Чистых металлов в природе раз, два и обчелся — платина, золото, серебро — благородные металлы – они встречаются в форме металлов в свободном состоянии, и не сильно стремятся к образованию химических соединений.

Однако большинство металлов в природных условиях все же не являются свободными, и чтобы высвободить их из исходных соединений, необходимо руды плавить, восстанавливать таким образом чистые металлы.

Но выплавляя металлсодержащую руду, мы хоть и получаем металл в чистом виде, это все же состояние неустойчивое, далекое от естественного природного. По этой причине чистый металл в обычных условиях окружающей среды стремится вернуться назад в исходное состояние, то есть окислиться, а это и есть коррозия металла.

Таким образом, коррозия является естественным для металлов процессом разрушения, происходящим в условиях их взаимодействия с окружающей средой. В частности ржавление — это процесс образования гидроксида железа Fe(ОН)3, который протекает в присутствии воды.

Но на руку людям играет тот естественный факт, что окислительная реакция протекает в привычной нам атмосфере не особо стремительно, она идет с очень небольшой скоростью, поэтому мосты и самолеты не разрушаются мгновенно, а кастрюли не рассыпаются на глазах в рыжий порошок. К тому же коррозию в принципе можно замедлить, прибегнув к некоторым традиционным хитростям.

Например, нержавеющая сталь не ржавеет, хотя и состоит из железа, склонного к окислению, она тем не менее не покрывается рыжим гидроксидом. А дело здесь в том, что нержавеющая сталь — это не чистое железо, нержавеющая сталь — это сплав железа и другого металла, главным образом — хрома.

Кроме хрома в состав стали могут входить никель, молибден, титан, ниобий, сера, фосфор и т. д. Добавление в сплавы дополнительных элементов, ответственных за определенные свойства получаемых сплавов, называется легированием.

Пути защиты от коррозии

Как мы отметили выше, главным легирующим элементом, добавляемым к обычной стали для придания ей антикоррозийных свойств, является хром. Хром окисляется быстрее железа, то есть принимает удар на себя. На поверхности нержавеющей стали, таким образом, появляется сначала защитная пленка из оксида хрома, которая имеет темный цвет, и не такая рыхлая как обычная железная ржавчина.

Оксид хрома не пропускает через себя вредные для железа агрессивные ионы из окружающей среды, и металл оказывается защищенным от коррозии, словно прочным герметичным защитным костюмом. То есть оксидная пленка в данном случае несет защитную функцию.

Количество хрома в нержавеющей стали, как правило, не ниже 13%, чуть меньше в нержавеющей стали содержится никеля, и в гораздо меньших количествах имеются другие легирующие добавки.

Именно благодаря защитным пленкам, принимающим на себя воздействие окружающей среды первыми, многие металлы получаются стойкими к коррозии в различных средах. Например, ложка, тарелка или кастрюля, изготовленные из алюминия, никогда особо не блестят, они, если присмотреться, имеют белесый оттенок. Это как раз оксид алюминия, который образуется при контакте чистого алюминия с воздухом, и защищает затем металл от коррозии.

Пленка оксида возникает сама, и если зачистить алюминиевую кастрюлю наждачной бумагой, то через несколько секунд блеска поверхность снова станет белесой — алюминий на зачищенной поверхности вновь окислится под действием кислорода воздуха.

Поскольку пленка оксида алюминия образуется на нем сама, без особых технологических ухищрений, она называется пассивной пленкой. Такие металлы, на которых оксидная пленка образуется естественным образом, называются пассивирующимися. В частности алюминий — пассивирующийся металл.

Некоторые металлы принудительно переводят в пассивное состояние, например высший оксид железа — Fe2О3 способен защитить железо и его сплавы на воздухе при высоких температурах и даже в воде, чем не может похвастаться ни рыжий гидроксид, ни низшие оксиды все того же железа.

Есть в явлении пассивации и нюансы. Например, в крепкой серной кислоте мгновенно пассивированная сталь оказывается устойчивой к коррозии, а в слабом растворе серной кислоты тут же начнется коррозия.

Почему так происходит? Разгадка кажущегося парадокса состоит в том, что в крепкой кислоте на поверхности нержавеющей стали мгновенно образуется пассивирующая пленка, поскольку кислота большей концентрации обладает ярко выраженными окислительными свойствами.

В то же время слабая кислота не окисляет сталь достаточно быстро, и защитная пленка не формируется, начинается просто коррозия. В таких случаях, когда окисляющая среда не достаточно агрессивна, для достижения эффекта пассивации прибегают к специальным химическим добавкам (ингибиторам, замедлителям коррозии), помогающим образованию пассивной пленки на поверхности металла.

Так как не все металлы склонны к образованию на их поверхности пассивных пленок, даже принудительно, то добавление замедлителей в окисляющую среду попросту приводит к превентивному удержанию металла в условиях восстановления, когда окисление энергетически подавляется, то есть в условиях присутствия в агрессивной среде добавки оказывается энергетически невыгодным.

Есть и другой путь удержания металла в условиях восстановления, если нет возможности использовать ингибитор, – применить более активное покрытие: оцинкованное ведро не ржавеет, поскольку цинк покрытия корродирует при контакте с окружающей средой вперед железа, то есть принимает удар на себя, являясь более активным металлом, цинк охотнее вступает в химическую реакцию.

Днище корабля часто защищено аналогичным образом: к нему крепят кусок протектора, и тогда протектор разрушается, а днище остается невредимым.

Электрохимическая антикоррозийная защита подземных коммуникаций — также весьма распространенный путь борьбы с образованием на них ржавчины. Условия восстановления создаются подачей отрицательного катодного потенциала на металл, и в таком режиме процесс окисления металла уже не сможет протекать просто энергетически.

Кто-то может спросить, почему подверженные риску коррозии поверхности просто не красят краской, почему бы просто не покрывать каждый раз эмалью уязвимую к коррозии деталь? Для чего нужны именно разные способы?

Ответ прост. Эмаль может повредиться, например автомобильная краска может в неприметном месте отколоться, и кузов начнет постепенно но непрерывно ржаветь, поскольку сернистые соединения, соли, вода, кислород воздуха, – станут поступать к этому месту, и в итоге кузов будет разрушаться.

Чтобы такое развитие событий предотвратить, прибегают к дополнительной антикоррозийной обработке кузова. Автомобиль — это не эмалированная тарелка, которую можно в случае повреждения эмали просто выбросить, и купить новую..

Текущее положение дел

Несмотря на кажущуюся изученность и проработанность явления коррозии, несмотря на применяемые разносторонние методы защит, коррозия по сей день представляет определенную опасность. Трубопроводы разрушаются и это приводит к выбросам нефти и газа, падают самолеты, терпят крушение поезда. Природа более сложна, чем может показаться на первый взгляд, и человечеству предстоит изучить еще многие стороны коррозии.

Так, даже коррозиестойкие сплавы оказываются стойкими лишь в некоторых предсказуемых условиях, для работы в которых они изначально предназначены. Например, нержавеющие стали не терпят хлоридов, и поражаются ими — возникает язвенная, точечная и межкристальная коррозия.

Внешне без намека на ржавчину конструкция может внезапно рухнуть, если внутри образовались мелкие, но очень глубокие поражения. Микротрещины, пронизывающие толщу металла незаметны снаружи.

Даже сплав не подверженный коррозии может внезапно растрескаться, будучи под длительной механической нагрузкой — просто огромная трещина внезапно разрушит конструкцию. Такое уже случалось по всему миру с металлическими строительными конструкциями, механизмами, и даже с самолетами и вертолетами.

Ранее ЭлектроВести писали, что немецкий исследовательский институт Фраунхофера по переработке материалов и ресурсным стратегиям (Fraunhofer IWKS) создал экологически устойчивый «Центр демонтажа и переработки в области электрической мобильности» (нем. — Zentrum für Demontage und Recycling — Elektromobilität ZDR-EMIL). Он разместился в городе Ханау (Hanau) в Федеральной земле Гессен при поддержке регионального министерства науки и искусств. 

По материалам: electrik.info.

Что делать, чтобы металл долго не ржавел? Почему ржавчина поражает металлы?

Любые металлы рано или поздно начнут ржаветь. Насколько быстро это произойдет, зависит от условий эксплуатации и способов защиты от коррозии, которые были к ним применены. Почему коррозия неизбежна и как ее замедлить – расскажем в этой статье. 
 

Почему появляется ржавчина? 

Изначально в природе металлы добываются не в чистом виде, а в виде химических соединений: карбонатов, оксидов, сульфидов, гидроксидов. Это соединения металлов с углеродом, кислородом, серой, водой и прочим. 

Если бы металлы были изначально чистыми, ржавчина была бы им не страшна. Но, таких металлов раз, два и обчелся. Это всем известные: золото, серебро, платина. Такие металлы не стремятся к созданию соединений, поэтому практически не взаимодействуют с окружающей средой, она не имеет на них большого влияния. 
 

Что такое нержавеющая сталь и правда ли она не ржавеет?
Нержавеющая сталь, к сожалению, тоже ржавеет, но делает это гораздо медленнее, чем железо. Потому что нержавеющая сталь представляет собой сплав железа и хрома. Из-за связи с хромом, железо не так активно стремиться взаимодействовать с окружающей средой, поэтому процесс коррозии идет медленнее.


Большинство добытых «не чистых» металлов плавят, очищают, восстанавливают и делают чистыми. Однако полученные чистые металлы остаются не устойчивыми, далекими от природного состояния. Они стремятся снова стать соединениями, вступить в реакцию с окружающей средой. 

Взаимодействуя с воздухом, металл образует оксид, а с влагой – гидроксид. Процесс образования оксида или гидроксида является естественным для железа. Мы же называем этот процесс коррозией, а его результат – ржавчиной.
 

Как происходит процесс коррозии? 

Металлы вынуждены постоянно взаимодействовать с окружающей средой, а значит, коррозия неизбежна. Если железо полностью оградить от воздуха и влаги, содержать в абсолютном вакууме, то оно не будет ржаветь. Но и толку от него не будет. 

Людям интересен металл в первую очередь, как прочный материал, из которого изготавливают множество конструкций, объектов инфраструктуры, зданий, изделий и необходимых человеку предметов. То есть все то, что постоянно соприкасается с окружающей средой. При условии наличия воды и кислорода на протяжении достаточного количества времени железо полностью превращается в ржавчину, другими словами, разрушается до основания.

К счастью процесс коррозии не происходит мгновенно. Здания и самолеты не разваливаются от ржавчины моментально, как и другие железные бытовые предметы. К тому же люди постоянно изобретают новые способы максимально замедлить процесс коррозии.
 

Способы защиты от коррозии 

В первую очередь для защиты металлов от коррозии стали создавать различные сплавы металлов. Кроме вышеуказанного хрома, в состав добавляли никель, молибден, титан, ниобий, серу, фосфор и т. д. Добавление в сплавы дополнительных элементов, ответственных за определенные свойства получаемых сплавов, называется легированием. Этот способ применяют до сих пор, но гораздо реже, так как он сложный, дорогостоящий и не всегда применим. 

Гораздо проще наносить на уже существующие металлы различные покрытия, которые создают барьер между поверхностью металла и окружающей средой, тем самым замедляя процесс коррозии. Изначально в качестве покрытий применяли обычные краски, но такой барьер служил недолго и не выдерживал сложных условий эксплуатации. 

В ходе множества проведенных исследований, ученые выяснили, что максимально замедлить процесс коррозии можно, если покрыть коррозирующий металл тонким слоем другого металла, который коррозирует очень медленно. Так железо стали покрывать оловом, хромом, никелем, медью. В итоге, был найден оптимальный металл, покрывать которым было удобно, не дорого и эффективно – это цинк. Именно цинк коррозирует в 3 раза медленнее большинства металлов, а если наносить его правильным способом, то практически полностью останавливает коррозию на 25-50 лет. 


Есть вопросы по выбору состава? Обращайтесь в представительство в вашем городе:

в Санкт-Петербурге: +7 (812) 603-41-53, +7 (921) 927-58-47 
в других городах: 8 (800) 707-53-17
e-mail: [email protected]

Почему ржавеет гвоздь? | Наука и жизнь

Ржавый гвоздь, ржавый мост, ржавый забор, ржавый корабль. Почему всё железное ржавеет и что же такое ржавчина?

Алюминиевая руда — боксит — состоит из гидроксидов алюминия, оксидов железа и кремния. Внешне она совершенно не похожа на алюминий

Фото Натальи Домриной.

Коррозия в сочетании с ошибками в конструкции привели к разрушению моста через реку Миссисипи в штате Миннесота (США) в августе 2007 года.

Даже к такому простому делу, как мытьё раковины, надо подходить с умом. Обширная питтинговая и язвенная коррозия кухонной мойки из нержавеющей стали вызвана неправильным подбором чистящих средств, которые содержат соединения хлора.

Коррозионное растрескивание нижней части корпуса стало причиной крушения самолёта «Боинг-737» компании «Элоу Эйрлайн» в апреле 1988 года.

Давайте вспомним, откуда берётся железо или, например, алюминий. Правильно, их выплавляют из руды — железной, марганцевой, магниевой, алюминиевой и др. Металлы в рудах содержатся в основном в виде оксидов, гидроксидов, карбонатов, сульфидов, то есть в виде химических соединений с кислородом, водой, серой и пр.

В природе в металлическом, или свободном, состоянии в основном можно встретить лишь золото, платину, иногда серебро. Эти металлы устойчивы, то есть не стремятся (или слабо стремятся) образовывать химические соединения. Наверное, по этой причине они получили название благородных.

Что же до подавляющего большинства металлов, то, чтобы они находились в свободном состоянии, их надо восстановить из природных рудных соединений, то есть выплавить. Выходит, выплавляя металл, мы переводим его из устойчивого состояния в неустойчивое. Вот он и стремится вернуться в исходное состояние — окислиться. Это и есть коррозия — естественный для металлов процесс разрушения при взаимодействии с окружающей средой. Частный случай коррозии — ржавление — образование на железе гидроксида железа Fe(ОН)3. Этот процесс может протекать только в присутствии влаги (воды или водяных паров).

Но почему же тогда не рушатся в одночасье мосты, не рассыпаются мгновенно самолёты и автомобили? Да и кастрюльки со сковородками не превращаются на наших глазах в рыжий, чёрный или серый порошок. К счастью, реакции окисления металлов протекают не столь стремительно. Как и любой процесс, они идут с определённой скоростью, порою очень небольшой. Более того, есть много способов замедлить коррозию.

Плечо друга

Вы замечали, что на нержавеющей стали не бывает ржавчины, хотя её основу составляет то же самое железо, которое при окислении (в присутствии воды или водяного пара) превращается в рыжий мохнатый гидроксид. Тут есть одна хитрость: нержавеющая сталь — это сплав железа с другими металлами. Введение в металлические сплавы элементов для придания им тех или иных свойств называется легированием.

Основной легирующий элемент, который добавляют к обычной (углеродистой) стали, чтобы получить нержавеющую, — хром. Этот металл тоже стремится окислиться, что он с успехом и делает гораздо охотнее и быстрее, чем само железо. При этом на поверхности нержавеющей стали быстро образуется плёнка из оксида хрома. В отличие от рыхлой ржавчины компактный тёмный оксид хрома не даёт агрессивным ионам окружающей среды проникать к поверхности металла, то есть оксид попросту прикрывает собой металл, и процесс коррозии прекращается. Такие оксидные плёнки называются защитными. В нержавеющих сталях хрома должно быть строго определённое количество, но не менее 13%. Кроме хрома в нержавеющие стали часто добавляют никель, молибден, ниобий и титан.

Благодаря защитным плёнкам многие металлы неплохо выдерживают воздействие различных сред. Возьмём, к примеру, алюминиевую кастрюльку, в какой кипятят молоко или варят манную кашу. Обычно такая кастрюлька не блестит, подобно хрому или нержавеющей стали, и имеет слегка белёсый цвет. Дело в том, что на алюминии, как и на других металлах, на воздухе всегда образуется белёсая оксидная плёнка (оксид алюминия), которая отлично защищает металл от коррозии. Такие плёнки называются пассивными, а металлы, на которых они самопроизвольно образуются, — пассивирующимися. Если же алюминиевую кастрюльку почистить металлической щёткой, налёт исчезнет и появится металлический блеск. Но очень быстро поверхность вновь покроется плёнкой оксида алюминия и станет белёсой.

Укрощение активных

Перевести металл в пассивное состояние можно принудительным образом. Например, железо помимо незащитных гидроксида железа или же низших оксидов (закиси и закиси-окиси) при определённых условиях образует высший оксид — окись железа (Fe2О3). Этот оксид неплохо защищает металл и его сплавы при высоких температурах на воздухе, он же (одна из его форм) «ответственен», как считают специалисты, за пассивное состояние железных сплавов во многих водных средах.

Устойчивость нержавеющей стали в крепкой серной кислоте связана именно с пассивированием стали в этой весьма агрессивной среде. Если же поместить нержавейку в слабый раствор серной кислоты, сталь начнёт корродировать. Парадокс объясняется просто: крепкая серная кислота обладает сильными окислительными свойствами, благодаря чему на поверхности нержавеющей стали образуется пассивирующая плёнка, а в слабой кислоте не образуется.

В случаях, когда агрессивная среда недостаточно «окислительная», используют специальные химические добавки, помогающие образованию на поверхности металла пассивной плёнки. Такие добавки называют ингибиторами или замедлителями коррозии.

Не все металлы способны образовывать пассивные плёнки, даже принудительно. В этом случае добавление в агрессивную среду ингибитора, напротив, удерживает металл в «восстановительных» условиях, в которых его окисление подавляется (оно энергетически невыгодно).

Жертвоприношение

Искусственно поддерживать металл в «восстановительных» условиях можно и иным способом, ведь не всегда есть возможность добавить ингибитор. Возьмём, к примеру, обычное оцинкованное ведро. Оно сделано из углеродистой стали, а сверху покрыто слоем цинка. Цинк — более активный металл, чем железо, значит, он охотнее вступает в химические реакции. Поэтому цинк не просто механически изолирует стальное ведро от окружающей среды, но и «принимает огонь на себя», то есть корродирует вместо железа.

Похожим способом нередко защищают днища кораблей. Только их не покрывают сплошным слоем цинка, марганца или алюминия — это было бы очень дорого да и сложно, а прикрепляют к днищу солидный кусок более активного металла (протектора). В итоге протектор разрушается, а днище корабля остаётся целым и невредимым.

Для подземных коммуникаций «восстановительные» условия создают с помощью электрохимической защиты: накладывают на защищаемый металл отрицательный (катодный) потенциал от внешнего источника тока, так что на металле прекращается процесс окисления.

Однако зачем нужно столько разных сложных способов защиты металлов? Разве нельзя просто покрасить металл или нанести на него эмаль?

Во-первых, всё покрасить невозможно. А во-вторых… Возьмём для примера эмалированную кастрюлю или автомобиль. Если кастрюля, вырвавшись из рук, с грохотом упадёт на пол и отшибёт себе эмалированный бочок, то под отколовшейся эмалью будет зиять «чёрный глаз», края которого постепенно окрасятся в предательский рыжий цвет — скол покроется ржавчиной. Не лучшая судьба ждёт и автомобиль, если вдруг в его лаковом боку (а чаще на стыке с днищем) образуется небольшая дырочка в слое лака. Этот канал поступления к корпусу агрессивных агентов — воды, кислорода воздуха, сернистых соединений, соли — немедленно заработает, и корпус начнёт ржаветь. Вот и приходится владельцам автомобилей делать дополнительную антикоррозионную обработку.

Невидимый злодей

Так, может, проблема коррозии металлов решена? Увы, не всё так просто. Любые коррозиестойкие сплавы устойчивы только в определённых средах и условиях, для которых они разработаны. Например, большинство нержавеющих сталей отлично выдерживают кислоты, щёлочи и очень «не любят» хлориды, в которых они часто подвергаются местным видам коррозии — язвенной, точечной и межкристаллитной. Это очень коварные коррозионные разрушения. Конструкция из красивого, блестящего металла без намёка на ржавление может однажды рухнуть или рассыпаться. Всё дело в мельчайших точечных, но очень глубоких поражениях. Или же в микротрещинах, не видимых глазом на поверхности, но пронизывающих буквально всю толщу металла. Не менее опасно для многих сплавов, не подверженных общей коррозии, так называемое коррозионное растрескивание, когда внезапно конструкцию пронизывает огромная трещина. Такое случается с металлами, испытывающими длительные механические нагрузки — в самолётах и вертолётах, в различных механизмах и строительных конструкциях.

Крушение поездов, падение самолётов, разрушение мостов, выбросы газа и разливы нефти из трубопроводов — причиной подобных катастроф нередко становится коррозия. Чтобы её укротить, предстоит ещё много узнать о сложнейших природных процессах, происходящих вокруг нас.

почему ржавеет кузов и как с этим бороться. Другие причины коррозии металла

Коррозия металла является широко распространенной причиной, приводящей в негодность различные детали из металла. Коррозией металла (или ржавлением) называют разрушение металла под воздействием физических и химических факторов. К факторам, вызывающим коррозию, относят природные осадки, воду, температуру, воздух, различные щелочи и кислоты и т.д.

1

Коррозия металла становится серьезной проблемой при строительстве, в быту и на производствах. Чаще всего конструкторы предусматривают защиту металлических поверхностей от ржавчины, но иногда ржавление происходит на незащищенных поверхностях и на специально обработанных деталях.

Металлические сплавы лежат в основе жизнедеятельности человека, они окружают его практически везде: в быту, на работе, в процессе отдыха. Не всегда люди замечают металлические вещи и детали, но они постоянно им сопутствуют. Различные сплавы и чистые металлы являются самыми производимыми веществами на нашей планете. Современная промышленность выпускает различные сплавы в 20 раз больше (по массе), чем все остальные материалы. Несмотря на то что металлы считаются одними из наиболее прочных веществ на Земле, они могут разрушаться и терять свои характеристики в результате процессов ржавления. Под воздействием воды, воздуха и других факторов происходит процесс окисления металлов, который и называют коррозией. Несмотря на то что корродировать может не только металл, но и каменные породы, ниже будут рассмотрены процессы, связанные именно с металлами. Здесь стоит обратить внимание на то, что некоторые сплавы или металлы больше подвержены коррозии, чем другие. Это обусловлено скоростью протекания процесса окисления.

Процесс окисления металлов

Самое распространенное вещество в сплавах – это железо. Коррозия железа описывается следующим химическим уравнением: 3O 2 +2H 2 O+4Fe=2Fe 2 O 3 . H 2 O. Полученный в результате оксид железа и является той рыжей ржавчиной, портящей предметы. Но рассмотрим виды коррозии:

  1. Водородная коррозия. На металлических поверхностях практически не встречается (хотя теоретически возможна). В связи с этим описываться не будет.
  2. Кислородная коррозия. Аналогична водородной.
  3. Химическая. Реакция происходит из-за воздействия металла с каким-либо фактором (например, воздухом 3O 2 +4Fe=2Fe 2 O 3) и протекает без образования электрохимических процессов. Так, после воздействия кислорода с поверхностью появляется оксидная пленка. На некоторых металлах такая пленка достаточно прочна и не только защищает элемент от разрушительных процессов, но и повышает его прочность (например, алюминий или цинк). На некоторых металлах такая пленка очень быстро отслаивается (разрушается), например, у натрия или калия. А большинство металлов разрушаются достаточно медленно (железо, чугун и т.д.). Так, например, происходит коррозия чугуна. Более часто ржавление происходит при контакте сплава с серой, кислородом, хлором. Из-за химической коррозии ржавеют сопла, арматура и т.д.
  4. Электрохимическая коррозия железа. Данный вид ржавления происходит в средах, которые проводят электричество (проводники). Время разрушения различных материалов при электрохимических реакциях разное. Электрохимические реакции наблюдаются в случаях контакта металлов, которые находятся на расстоянии в ряду напряженности. Например, изделие изготовленное из стали, имеет медные напайки/крепления. При попадании воды на соединения медные части будут катодами, а сталь – анодом (каждая точка имеет свой электрический потенциал). Скорость протекания таких процессов зависит от количества и состава электролита. Для протекания реакций нужно наличие 2 разных металлов и электропроводящей среды. При этом разрушение сплавов прямо пропорционально зависит от силы тока. Чем больше ток, тем быстрее реакция, чем быстрее реакция, тем быстрее разрушение. В некоторых случаях катодами служат примеси сплава.

Электрохимическая коррозия железа

Также стоит отметить подвиды, которые бывают при ржавлении (описывать не будем, только перечислим): подземная, атмосферная, газовая, при разных видах погружения, сплошная, контактная, вызываемая трением и т.д. Все подвиды можно отнести к химическому или электрохимическому ржавлению.

2

При строительстве часто встречается коррозия арматуры и сварных конструкций. Коррозия часто происходит из-за несоблюдения правил хранения материала или невыполнения работ по обработке прутьев. Коррозия арматуры довольно опасна, поскольку арматуру закладывают для усиления конструкций, и в результате разрушения прутьев возможен обвал. Коррозия сварных швов не менее опасно, чем коррозия арматуры. Это также значительно ослабит шов и может привести к разрыву. Есть достаточно много примеров, когда ржавчина на силовых конструкциях приводит к обрушению помещений.

Другие часто встречающиеся в быту случаи ржавления – порча бытовых орудий труда (ножей, столовых приборов, инструмента), порча металлоконструкций, порча средств передвижения (как наземных, так и воздушных и водных) и т.д.

Пожалуй, самые часто встречающиеся ржавые вещи – это ключи, ножи и инструменты. Все эти предметы подвергаются ржавлению из-за того, что трением снимается защитное покрытие, которое оголяет основу.

Основа подвергается процессам разрушения из-за контактов с агрессивными средами (особенно ножи и инструменты).

Разрушения из-за контактов с агрессивными средами

Кстати, разрушения вещей, которые часто используются в быту, можно наблюдать практически повсеместно и регулярно, в то же время некоторые металлические предметы или конструкции могут простоять ржавыми десятилетия и будут исправно выполнять свои функции. Например, ножовка, которой часто пилили бревна и оставили на месяц в сарае, быстро проржавеет и может сломаться в процессе работы, а столб с дорожным знаком может простоять десять, а то и более лет ржавым и не разрушится.

Поэтому все металлические вещи следует защищать от коррозии. Методов защиты несколько, но все это химия. Выбор такой защиты зависит от типа поверхности и действующего на нее разрушительного фактора.

Для этого поверхность тщательно очищают от грязи и пыли, для того чтобы исключить возможность непопадания защитного покрытия на поверхность. Затем ее обезжиривают (для некоторых типов сплава или металла и для некоторых защитных покрытий это является необходимым), после чего наносят защитный слой. Наиболее часто защиту обеспечивают лакокрасочные материалы. В зависимости от металла и факторов используются разные лаки, краски и грунты.

Другой вариант – нанесение тонкого защитного слоя из другого материала. Обычно этот способ практикуется на производстве (например, оцинковка). В итоге потребителю практически ничего не требуется делать после приобретения вещи.

Нанесение тонкого защитного слоя

Другой вариант – создание специальных сплавов, которые не окисляются (например, нержавейка), однако они не гарантируют 100% защиты, более того, некоторые вещи из таких материалов окисляются.

Важными параметрами защитных слоев являются толщина, срок службы и скорость разрушения под активным неблагоприятным воздействием. При нанесении защитного покрытия крайне важно точно вписаться в допустимую толщину слоя. Обычно производители лакокрасочных материалов указывают его на упаковке. Так, если слой будет больше максимально допустимого, то это вызовет перерасход лака (краски), и слой может разрушаться под сильным механическим воздействием, более тонкий слой может стираться и сократить срок защиты основы.

Правильно выбранный защитный материал и правильно нанесенный на поверхность гарантирует на 80% то, что деталь не будет подвержена коррозии.

3

Многие люди в быту не задумываются над тем, как защитить свои вещи ото ржи. И получают проблему в виде испорченного предмета. Как правильно решить эту проблему?

Удаление ржавчины с детали

Для того чтобы произвести восстановление вещи или детали от ржавчины, первым делом следует снять весь рыжий налет до чистой поверхности. Он снимается с помощью наждачной бумаги, напильников, сильными реагентами (кислотами или щелочами), но особую славу в этом заслужили напитки типа «Кока-Колы». Для этого вещь погружают полностью в емкость с чудо-жидкостью и оставляют на некоторое время (от нескольких часов до нескольких суток – время зависит от вещи и поврежденной площади).

Рыжие пятна на стальных изделиях

Согласно данным ООН, каждая страна в год теряет от 0,5 до 7-8% валового национального продукта из-за коррозии. Парадокс заключается в том, что менее развитые страны теряют меньше, чем развитые. А 30% всех выпускаемых стальных изделий на планете идет на замену проржавевшим. Поэтому настоятельно рекомендуется отнестись к этой проблеме серьезно.

Опасный враг – ржавчина! Как металл ни крепок ржавчина все равно его одолеет. Послушайте про это одну историю. В стародавние времена один незадачливый король приказал про запас спрятать в сырые подвалы крепости много разнообразного оружия: стальные мечи, ружья, пушки, пушечные ядра. Только порох туда не велел класть, чтобы не отсырел. А с железом, мол, ничего не случится. По счастью, войны долго не было, и пролежало оружие в подвале много лет.

Собрался король на войну и приказал вооружить молодцов-новобранцев. Отпели тяжелые двери, вынесли из подвала боевые мечи – смотрят, а они все ржавые. Начали чистить – мечи сделались тоньше кухонных ножей. Куда такие годятся! Достали ружья – те тоже были ржавыми. Из таких пальнешь – в руках разорвутся. Дошла очередь до пушек. С ядрами. Стали с них ржавчину сдирать. До того дочистили, что ядра величиной с арбуз сделались меньше картофелины. Как такими пушки заряжать? Велики им теперь пушки, не по размеру. Пришлось отменить поход! Подвела сырость, влага.

А эта история приключилась недавно. Шел по льду трактор и угодил в занесенную снегом полынью. Тракториста удалось спасти, трактор же пошел ко дну. Только через год сумели поднять тяжелую машину. Долго очищал от ржавчины, а завести мотор так и не удалось, пока многие его заржавевшие в воде части не заменили новыми.

Где еще ржавеет железо?

Если бы ржавело только в воде! Но металл ржавеет даже в жаркой пустыне. Кругом – сколько ни ищи – капли воды не найдешь. Но в воздухе всегда есть крошечные, совсем не заметные частички влаги. И этой малости достаточно, чтобы металл понемногу стал ржаветь. А в сыром климате он, понятно, разрушается куда быстрее.

Сколько же всего железа уничтожает ржавчина? Ответ готов. За десять лет ржавчина съедает столько металла, сколько его вырабатывают за год все металлургические заводы мира. Оказывается, ржавчина съедает миллионы тонн металла! Вот люди издавна и объявили ей войну! Как вы ? Правильно, надеваете резиновые сапожки и плащи, а еще лучше спрячетесь под крышу. Вот и с металлом поступают также. Машины, станки прячут под навесы, под крыши цехов.

Ржавчина и защита металла от коррозии

Прокладывают газопровод, нефтепровод, водопровод – на трубы надевают непромокаемый плащ – обертывают их просмоленной тканью или бумагой.

А автомобили, ? Они ведь не только для красоты покрашены нарядными, яркими красками. Хоть и тонок слой краски, но от сырости, а значит, и от ржавчины защищает неплохо. Для этого же красят и мосты, и вагоны, и корабли, и крыши…

Но защищать металл может не только краска, железо могут покрывать тонким слоем другого, более стойкого металла – цинка. И крыша сразу становится долговечнее. Консервные банки тоже железные – жестяные. Тут на железо нанесено тонким слоем расплавленное олово.

Много есть и других способов защиты металла от ржавчины, а ученые ищут новые, более надежные.

Если оставить какой-то железный предмет в сыром и влажном месте на несколько дней, он покроется ржавчиной, как если бы его покрасили красноватой краской.

Что такое ржавчина? Почему она образуется на железных и стальных предметах? Ржавчина – это окись железа. Она образуется в результате «сгорания» железа при соединении с кислородом, растворенным в воде.

Это значит, что при отсутствии в воздухе влаги и воды вообще отсутствует растворенный в воде кислород и ржавчина не образуется.

Если капля дождя попадает на блестящую железную поверхность, она остается прозрачной в течение короткого периода времени. Железо и кислород, находящийся в воде, начинают взаимодействовать и образуют окись, то есть ржавчину, внутри капли. Вода становится красноватой, и ржавчина плавает в воде в виде мелких частиц. Когда капля испарится, остается ржавчина, образуя красноватый слой на поверхности железа.

Если уж ржавчина появилась, она будет расти и в сухом воздухе. Это происходит потому, что пористое пятно ржавчины поглощает влагу, содержащуюся в воздухе, – она притягивает и удерживает ее. Вот почему легче предупредить ржавчину, чем остановить ее, когда она появилась. Проблема предупреждения ржавчины очень важна, так как изделия из железа и стали должны долго храниться. Иногда их покрывают слоем краски или пластмассы. А что бы ты сделал, чтобы предохранить от ржавчины боевые корабли, когда они не используются? Эта проблема решена с помощью поглотителей влажности. Такие механизмы заменяют влажный воздух в отсеках на сухой. Ржавчина в таких условиях появиться не может!

Думаете, что ржавчина – это проблема владельцев 15-летних “Жигулей”? Увы, рыжими пятнами покрываются и гарантийные авто, даже если кузов оцинкован. Разбираемся, как правильно ухаживать за металлом и можно ли защитить его от коррозии раз и навсегда.

Что такое кузов? Конструкция из тонкого листового металла, причем разных сплавов и со множеством сварных соединений. И еще не нужно забывать о том, что кузов используется как «минус» для бортовой сети, то есть постоянно проводит ток. Да он просто обязан ржаветь! Попробуем разобраться, что же происходит с кузовом машины и как с этим бороться.

Что такое ржавчина?

Коррозия железа или стали – процесс окисления металла кислородом в присутствии воды. На выходе получается гидратированный оксид железа – рыхлый порошок, который мы все называем ржавчиной.

Разрушения автомобильного кузова относят к классическим примерам электрохимической коррозии. Но вода и воздух – это лишь часть проблемы. Помимо обычных химических процессов важную роль в нем играют гальванические пары, возникающие между электрохимически неоднородными парами поверхностей.

Уже вижу, как на лицах читателей-гуманитариев возникает скучающее выражение. Не пугайтесь термина «гальваническая пара» – мы не на лекции по химии и сложных формул приводить не будем. Эта самая пара в частном случае – всего лишь соединение двух металлов.

Металлы, они почти как люди. Не любят, когда к ним прижимается кто-то чужой. Представьте себя в автобусе. К вам прижался помятый мужчина, вчера отмечавший с друзьями какой-нибудь День монтажника-высотника. Вот это в химии называется недопустимой гальванической парой. Алюминий и медь, никель и серебро, магний и сталь… Это «заклятые враги», которые в тесном электрическом соединении очень быстро «сожрут» друг друга.

Вообще-то, ни один металл долго не выдерживает близкого контакта с чужаком. Сами подумайте: даже если к вам прижалась фигуристая блондинка (или стройная шатенка, по вкусу), то первое время будет приятно… Но не будешь же так стоять всю жизнь. Особенно под дождем. Причем тут дождь? Сейчас все станет понятно.

В автомобиле очень много мест, где образуются гальванические пары. Не недопустимые, а «обычные». Точки сварки, кузовные панели из разного металла, различные крепежные элементы и агрегаты, даже разные точки одной пластины с разной механической обработкой поверхности. Между ними всеми постоянно есть разность потенциалов, а значит, в присутствии электролита будет и коррозия.

Стоп, а что такое электролит? Пытливый автомобилист вспомнит, что это некая едкая жидкость, которую заливают в аккумуляторы. И будет прав лишь отчасти. Электролит – это вообще любая субстанция, проводящая ток. В аккумулятор заливают слабый раствор кислоты, но не обязательно поливать машину кислотой, чтобы ускорить коррозию. С функциями электролита прекрасно справляется обычная вода. В чистом (дистиллированном) виде она электролитом не является, но в природе чистой воды не встречается…

Таким образом, в каждой образовавшейся гальванической паре под воздействием воды начинается разрушение металла на стороне анода – положительно заряженной стороны. Как победить этот процесс? Запретить металлам корродировать друг от друга мы не можем, но зато можем исключить из этой системы электролит. Без него «допустимые» гальванические пары могут существовать долго. Дольше, чем служит автомобиль.


Как с ржавчиной борются производители?

Самый простой способ защиты – покрыть поверхность металла пленкой, через которую электролит не проникнет. А если еще и металл будет хорошим, с низким содержанием примесей, способствующим коррозии (например серы), то результат получится вполне достойным.

Но не воспринимайте слова буквально. Пленка – это необязательно полиэтилен. Самый распространенный вид защитной пленки – краска и грунт. Также ее можно создать из фосфатов металла, обработав поверхность фосфатирующим раствором. Входящие в его состав фосфоросодержащие кислоты окислят верхний слой металла, создав очень прочную и тонкую пленку.

Прикрыв фосфатную пленку слоями грунта и краски можно защитить кузов машины на долгие годы, именно по такому «рецепту» готовили кузова на протяжении десятков лет, и, как видите, довольно успешно – многие машины производства пятидесятых-шестидесятых годов смогли сохраниться до наших времен.

Но далеко не все, ведь со временем краска склонна к растрескиванию. Сначала не выдерживают внешние слои, потом трещины добираются до металла и фосфатной пленки. А при авариях и последующем ремонте покрытия часто наносят, не соблюдая абсолютной чистоты поверхности, оставляя на ней маленькие точки коррозии, которые всегда содержат в себе немного влаги. И под пленкой краски начинает появляться новый очаг разрушения.


Можно улучшать качество покрытия, применять все более эластичные краски, слой которых может быть чуть надежнее. Можно покрыть пластиковой пленкой. Но есть лучшая технология. Покрытие стали тонким слоем металла, имеющего более стойкую оксидную пленку, использовалось давно. Так называемая белая жесть – листовая сталь, покрытая тонким слоем олова, знакома всем, кто хоть раз в жизни видел консервную банку.

Олово для покрытия кузовов машин уже давно не применяют, хотя байки про луженые кузова ходят. Это отголосок технологии выправления брака при штамповке горячими припоями, когда часть поверхности вручную покрывали толстым слоем олова, и иногда самые сложные и важные части кузова машины и правда оказывались неплохо защищены.

Современные покрытия для предотвращения коррозии наносятся в заводских условиях до штамповки кузовных панелей, и в качестве «спасателей» используется цинк или алюминий. Оба этих металла, помимо наличия прочной оксидной пленки, обладают еще одним ценным качеством – меньшей электроотрицательностью. В уже упомянутой гальванической паре, которая образуется после разрушения внешней пленки краски, они, а не сталь будут играть роль анода, и, пока на панели остается немного алюминия или цинка, разрушаться будут именно они. Этим их свойством можно воспользоваться иначе, просто добавив немного порошка таких металлов в грунт, которым покрывают металл, что даст кузовной панели дополнительный шанс на долгую жизнь.


В некоторых отраслях промышленности, когда стоит задача защитить металл, применяют и другие технологии. Серьезные металлоконструкции могут быть оборудованы и специальными пластинами-протекторами из алюминия и цинка, которые можно менять со временем, и даже системами электрохимической защиты. С помощью источника напряжения такая система переносит анод на какие-то части конструкции, не являющиеся несущими. На автомобилях подобные вещи не встречаются.

Многослойный бутерброд, состоящий из слоя фосфатов на поверхности стали или цинка, слоя цинка или алюминия, антикоррозийного грунта с цинком и нескольких слоев краски и лака, даже в очень агрессивной внешней среде вроде обычного городского воздуха с влагой, грязью и солью позволяет сохранить кузовные панели на десяток-другой лет.

В местах, где слой краски легко повреждается (например на днище) используют толстые слои герметиков и мастики, которые дополнительно защищают поверхность краски. Мы привыкли называть это «антикором». Дополнительно во внутренние полости закачивают составы на основе парафина и масел, их задача вытеснять влагу с поверхностей, тем самым еще улучшая защиту.

Ни один из способов по одиночке не дает стопроцентной защиты, но все вместе они позволяют производителям давать восьми-десятилетнюю гарантию на отсутствие сквозной коррозии кузова. Однако нужно помнить, что коррозия подобна смерти. Ее приход можно замедлить или отложить, но нельзя исключить совсем. В общем, что мы говорим ржавчине? Правильно: «Не сегодня». Или, перефразируя современного классика, «не в этом году».

  • Держите кузов машины чистым. Грязь вбирает влагу, которая таким образом сохраняется на поверхности и долго выполняет свою разрушительную функцию, потихоньку проникая через микротрещины к железу.
  • Своевременно восстанавливайте повреждения ЛКП, даже если кузов оцинкованный. Ведь то, что «голый» металл не ржавеет, является следствием постоянного «расхода» металлов-защитников, а их на поверхности отнюдь не килограммы.
  • Пользуйтесь услугами квалифицированных кузовных сервисов, ведь правильное восстановление поверхности требует очень аккуратной и чистой работы, с полным пониманием происходящих процессов. А предложения просто закрасить всё слоем краски потолще обязательно приведут вас в кузовной цех еще раз, причем с куда более серьезными повреждениями металла.
  • <a href=»http://polldaddy.com/poll/8389175/»>Приходилось ли бороться с ржавчиной на кузове?</a>


    Почему ржавеет железо?

    Если оставить какой-то железный предмет в сыром и влажном месте на несколько дней, он покроется ржавчиной, как если бы его покрасили красноватой краской.

    Что такое ржавчина? Почему она образуется на железных и стальных предметах? Ржавчина – это окись железа. Она образуется в результате «сгорания» железа при соединении с кислородом, растворенным в воде.

    Это значит, что при отсутствии в воздухе влаги и воды вообще отсутствует растворенный в воде кислород и ржавчина не образуется.

    Если капля дождя попадает на блестящую железную поверхность, она остается прозрачной в течение короткого периода времени. Железо и кислород, находящийся в воде, начинают взаимодействовать и образуют окись, то есть ржавчину, внутри капли. Вода становится красноватой, и ржавчина плавает в воде в виде мелких частиц. Когда капля испарится, остается ржавчина, образуя красноватый слой на поверхности железа.

    Если уж ржавчина появилась, она будет расти и в сухом воздухе. Это происходит потому, что пористое пятно ржавчины поглощает влагу, содержащуюся в воздухе, – она притягивает и удерживает ее. Вот почему легче предупредить ржавчину, чем остановить ее, когда она появилась. Проблема предупреждения ржавчины очень важна, так как изделия из железа и стали должны долго храниться. Иногда их покрывают слоем краски или пластмассы. А что бы ты сделал, чтобы предохранить от ржавчины боевые корабли, когда они не используются? Эта проблема решена с помощью поглотителей влажности. Такие механизмы заменяют влажный воздух в отсеках на сухой. Ржавчина в таких условиях появиться не может!

    Почему металл ржавеет в воде. Почему ржавеют металлы. Значит можно сделать вывод

    ПЕРВОЕ ИЗ НИХ – МЕТЕОРИТНОЕ, А ВТОРОЕ – АСТЕРОИДНОЕ-ЗЕМНОЕ

    Уникальная железная Кутубская колонна в Индии, которая не ржавеет более тысячи лет!!!
    В Индии, на территории комплекса Кутб-Минар в Дели находится один из самых загадочных в мире предметов – знаменитая Железная колонна. Ее назывют Кутубской колонной, или колонной Махарсули. Её стоило бы отнести к одному из того, что сейчас принято называть «чудеса света», ибо современная наука сам факт ее существования, иначе как чудом объяснить не может. В том виде, в котором она есть, она просто существовать не может!
    На этой колонне имеется санскритское стихотворение, которое говорит о том, что данная колонна поставлена в период правления царя Чандрагупты II из династии Гуптов, царствовавшего между 381 и 414 гг. нашей эры. Хотя это не подтверждает изготовление колонны именно в этот период – не исключено, что сама колонна была изготовлена существенно раньше, а надпись нанесена позднее. На сегодняшний момент Кутубская колонна, пожалуй, один из самых загадочных памятников индийской культуры.
    Изначально Железная колонна увенчивалась изображением мифической птицы Гаруды, посвящалась богу Вишну и находилась в другом месте Индии. Позднее мусульманские завоеватели, не понимая толком с чем имеют дело, перенесли ее во двор мечети Кувват уль-Ислам. Скорее всего, именно тогда с колонны исчезла птица Гаруда и куда делась неизвестно.

    2)
    КУТУБСКАЯ КОЛОННА ИМЕЕТ СЛЕДУЮЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ: ВЫПОЛНЕНА ИЗ ЧИСТОГО ЖЕЛЕЗА, МОНОЛИТНА, ТО ЕСТЬ НЕ ИМЕЕТ НИ ОДНОГО СВАРНОГО ИЛИ ЛЮБОГО ДРУГОГО СОЕДИНИТЕЛЬНОГО ШВА, ВЫСОТА – 7,3 МЕТРА, ВЕС – БОЛЕЕ 6,5 ТОНН; ДИАМЕТР У ОСНОВАНИЯ – 42 СМ., ДИАМЕТР У ВЕРХА – 30 СМ.. НО НЕ ЭТО САМОЕ ИНТЕРЕСНОЕ – В МИРЕ
    ЕСТЬ КУДА БОЛЕЕ МАСШТАБНЫЕ РЕЛИГИОЗНЫЕ ИЛИ СИМВОЛИЧЕСКИЕ РЕАЛИЗАЦИИ. ВООБЩЕ, В ТРОПИЧЕСКОМ И ОЧЕНЬ ВЛАЖНОМ КЛИМАТЕ ИНДИИ, ПРЕДМЕТЫ ИЗ ЖЕЛЕЗА РЖАВЕЮТ ОЧЕНЬ БЫСТРО, НО КОРРОЗИЯ ДАННУЮ КОЛОННУ

    СОВЕРШЕННО НЕ ЗАТРОНУЛА – ОНА СТОИТ УЖЕ БОЛЕЕ 1500 ЛЕТ (ЧТО ПОДТВЕРЖДАЕТСЯ ДОКУМЕНТАЛЬНО) И НЕ ИМЕЕТ НИ МАЛЕЙШИХ СЛЕДОВ РЖАВЧИНЫ. НИКАКИХ! КАК БУДТО НАХОДИТСЯ ОНА НЕ ВО ВЛАЖНОЙ АТМОСФЕРЕ, А ЗАПАЯНА В БЕЗВОЗДУШНОЙ КОЛБЕ. (ЭНЦИКЛОПЕДИЯ).

    ПОЧЕМУ РЖАВЕЕТ ЖЕЛЕЗО?

    Если оставить какой-то железный предмет в сыром и влажном месте на несколько дней, он
    покроется ржавчиной, как если бы его покрасили красноватой краской.
    Что такое ржавчина? Почему она образуется на железных и стальных предметах? Ржавчина – это
    окись железа. Она образуется в результате «сгорания» железа при соединении с кислородом,
    растворенным в воде.
    Это значит, что при отсутствии в воздухе влаги и воды вообще отсутствует растворенный в воде
    кислород и ржавчина не образуется.
    Если капля дождя попадает на блестящую железную поверхность, она остается прозрачной в
    течение короткого периода времени. Железо и кислород, находящийся в воде, начинают
    взаимодействовать и образуют окись, то есть ржавчину, внутри капли. Вода становится
    красноватой, и ржавчина плавает в воде в виде мелких частиц. Когда капля испарится, остается
    ржавчина, образуя красноватый слой на поверхности железа.
    Если уж ржавчина появилась, она будет расти и в сухом воздухе. Это происходит потому, что
    пористое пятно ржавчины поглощает влагу, содержащуюся в воздухе, – она притягивает и
    удерживает ее. Вот почему легче предупредить ржавчину, чем остановить ее, когда она появилась.
    Проблема предупреждения ржавчины очень важна, так как изделия из железа и стали должны долго храниться. Иногда их покрывают слоем краски или пластмассы. А что бы ты сделал, чтобы
    предохранить от ржавчины боевые корабли, когда они не используются? Эта проблема решена с
    помощью поглотителей влажности. Такие механизмы заменяют влажный воздух в отсеках на сухой.
    Ржавчина в таких условиях появиться не может! (Энциклопедия).

    Известно, что каждое явление природы, в том числе – ржавеет и не ржавеет, как следствие, основаны на причине.

    Первопричина колебаний и явлений природы, как единая точка зрения на Вселенную, была обнаружена (в том числе) и на таком опыте: падающий на твёрдые кристаллы свет отражается с рассеиванием. При понижении

    3)
    температуры кристаллов рассеивание уменьшается до некоторого предела и, вопреки классическим представлениям, сохраняется при дальнейшем охлаждении. В связи с этим учёные пришли к выводу, что в природе
    существуют ничем не уничтожимые колебания частиц (первичное движение) с некоторой «нулевой» амплитудой А и энергией равной постоянной Планка: h=6,626 10-34, Дж/Т,
    (см. Нулевые колебания, квантовая механика из Википедии–свободной энциклопедии).
    Действия ничем неуничтожимых “нулевых” притягивающих и отталкивающих векторов объёмно колеблющихся тел в едином времени,
    представляют природную первопричину (диффузия, броуновское движение). А следствием, вторичным, являются результаты их всех
    взаимодействий, обладающие (Дао-божественно-генетически-термодинамическим) само организующим строительно-разрушительным ходом: (растянутым во времени) – от рождения „чего-либо“, взросления, старения и распада во всех вселенских масштабах.

    Период полураспада квантово-механической системы (частицы, ядра, атома…) – время Т, в течение которого система распадается с вероятностью;. Если рассматривается ансамбль независимых частиц, то в течение одного периода полураспада Т количество выживших частиц уменьшится в среднем в 2 раза. Например, период полураспада:

    Калия – 39,1 (19) составляет Т=1,28 106 лет;
    урана – 238 (92) Т=4,5 109 лет;
    тория – 232 (90) Т=1,41 1010 лет. (Энциклопедия).

    Планета Земля предположительно образовалась из астероидного пояса. Астероиды, состоящие из элементов таблицы Менделеева и их сочетаний, в виде платформ, щитов различных наименований и размеров, некогда составлявшие вращающийся между Венерой и Марсом пояс, (при сохранении количества движения), сложились, подобно вееру, в дубль планеты – Землю и Луну. Аналогично из своих астероидных поясов образовались все планеты Солнечной системы. Астероидный пояс между Марсом и Юпитером – это не распавшаяся планета Фаэтон, а будущая. При переходе астероидного пояса в гео – селеновые объекты, – его различных наименований платформы, плиты, щиты и т. д., собираясь в кучу, разбивались и дробились, но между ними оставались пустоты. Действие гравитации и времени вытесняло пустоты. А когда наступил период распада, то температура Земли начала повышаться. Ледяные астероиды (а они могли быть, в том числе, и в центре) – превращались в воду. Гравитация, как основа тектоники, вынуждала более плотным телам опускаться к центру Земли, вытесняя менее плотные объекты и воду, изменяя рельеф местности, создавая перепады по высоте. Несолёная вода (источники) в виде атмосферных

    4)
    осадков, рек, морей и океанов размывали выступающие на поверхность астероиды (в том числе соли), из которых образовались осадочные месторождения полезных ископаемых, например: железа, марганца, угля…и
    солёность воды в океанах. Тогда как не размытые астероиды стали представлять коренные месторождения полезных ископаемых, в том числе нефти и газа. (См. www.oskar-laar.at.ua стр. 22-23).
    А теперь остаётся сравнить возрасты нержавеющего метеоритного железа Кутубской колонны с железом земного происхождения.

    Пусть (условно) единицей измерения времени каждого периода Тт (рождения-Тт, взросления-Тт, старения-Тт, распада-Тт), будет период полураспада

    Тория – 232 (90) Тт = 1,41 1010 лет.

    Тогда земное железо будет иметь возраст четыре единицы 4Тт=Тт+Тт+Тт+Тт, а Кутубское железо – всего одну единичку Тт. Ответ лежит на поверхности:

    Кутубское метеоритное железо молодое, обладает иммунитетом, поэтому не ржавеет.

    А земное железо – старое (распадающееся, изменившее свойства), уже утратило иммунитет, поэтому ржавеет.

    Как и полагается первопричина – одна – возраст, а следствия – разные.
    В том-же ключе: усталость металла, аппарат не выдержал нагрузки, появилась трещина и так далее.

    Возможно учёные-дегустаторы будут учитывать „стаж наработки” и возрастные нагрузки для железа.

    Рецензии

    “Планета Земля предположительно образовалась из астероидного пояса” – “предположительно!” вот и вся основа этой работы…
    Объяснить (притянуть за уши) можно все, что угодно… особенно если есть имя в науке… только будет ли это правдой в последнем (или первом…) значении.
    Помнится, Капица не смог объяснить почему чаинки (при размешивании) собираются в центре стакана… вернее объяснил… сложные течения (упал в глазах).
    Есть такие ученые – дарвины (с маленькой буквы и с полным презрением)… они умеют предполагать (ржунимагу)… вот главное, таким не стать… лучше сказать: “Мы этого пока не знаем.”

    И расскажите уж, наконец:
    – Что такое огонь?
    Потом можно и в дебри лезть.

    Если оставить какой-то железный предмет в сыром и влажном месте на несколько дней, он покроется ржавчиной, как если бы его покрасили красноватой краской.

    Что такое ржавчина? Почему она образуется на железных и стальных предметах? Ржавчина – это окись железа. Она образуется в результате «сгорания» железа при соединении с кислородом, растворенным в воде.

    Это значит, что при отсутствии в воздухе влаги и воды вообще отсутствует растворенный в воде кислород и ржавчина не образуется.

    Если капля дождя попадает на блестящую железную поверхность, она остается прозрачной в течение короткого периода времени. Железо и кислород, находящийся в воде, начинают взаимодействовать и образуют окись, то есть ржавчину, внутри капли. Вода становится красноватой, и ржавчина плавает в воде в виде мелких частиц. Когда капля испарится, остается ржавчина, образуя красноватый слой на поверхности железа.

    Если уж ржавчина появилась, она будет расти и в сухом воздухе. Это происходит потому, что пористое пятно ржавчины поглощает влагу, содержащуюся в воздухе, – она притягивает и удерживает ее. Вот почему легче предупредить ржавчину, чем остановить ее, когда она появилась. Проблема предупреждения ржавчины очень важна, так как изделия из железа и стали должны долго храниться. Иногда их покрывают слоем краски или пластмассы. А что бы ты сделал, чтобы предохранить от ржавчины боевые корабли, когда они не используются? Эта проблема решена с помощью поглотителей влажности. Такие механизмы заменяют влажный воздух в отсеках на сухой. Ржавчина в таких условиях появиться не может!

    Коррозия металлов, как известно, приносит много бед. Уж не вам ли, уважаемые автовладельцы, объяснять, чем она грозит: дай ей волю, так от машины одни покрышки останутся. Поэтому, чем раньше начнется борьба с этим бедствием, тем дольше проживет автомобильный кузов.

    Чтобы быть успешными в борьбе с коррозией, необходимо выяснить, что же это за «зверь» и понять причины ее возникновения.

    Сегодня вы узнаете

    Есть ли надежда?

    Ущерб, наносимый человечеству коррозией, колоссален. По разным данным коррозия «съедает» от 10 до 25% мировой добычи железа. Превращаясь в бурый порошок, оно безвозвратно рассеивается по белому свету, в результате чего не только мы, но и наши потомки остаемся без этого ценнейшего конструкционного материала.

    Но беда не только в том, что теряется металл как таковой, нет — разрушаются мосты, машины, крыши, памятники архитектуры. Коррозия не щадит ничего.

    Неизлечимо больна та же Эйфелева башня — символ Парижа. Изготовленная из обычной стали, она неизбежно ржавеет и разрушается. Башню приходится красить каждые 7 лет, отчего ее масса каждый раз увеличивается на 60-70 тонн.

    К сожалению, полностью предотвратить коррозию металлов невозможно. Ну, разве что полностью изолировать металл от окружающей среды, например поместить в вакуум. 🙂 Но какой прок от таких «консервированных» деталей? Металл должен «работать». Поэтому единственным способом защиты от коррозии является поиск путей ее замедления.

    В незапамятные времена для этого применяли жир, масла, позднее начали покрывать железо другими металлами. Прежде всего, легкоплавким оловом. В трудах древнегреческого историка Геродота (V в. до н.э.) и римского ученого Плиния-старшего уже есть упоминания о применении олова для защиты железа от коррозии.

    Интересный случай произошел в 1965 году на Международном симпозиуме по борьбе с коррозией. Некий индийский ученый рассказал об обществе по борьбе с коррозией, которое существует около 1600 лет и членом которого он является. Так вот, полторы тысячи лет назад это общество принимало участие в постройке храмов Солнца на побережье у Конарака. И несмотря на то, что эти храмы некоторое время были затоплены морем, железные балки прекрасно сохранились. Так что и в те далекие времена люди знали толк в борьбе с коррозией. Значит, не все так безнадежно.

    Что такое коррозия?

    Слово «коррозия» происходит от латинского «corrodo – грызу». Встречаются ссылки и на позднелатинское «corrosio – разъедание». Но так или иначе:

    Коррозия – это процесс разрушения металла в результате химического и электрохимического взаимодействия с окружающей средой.

    Хотя коррозию чаще всего связывают с металлами, ей также подвергаются бетон, камень, керамика, дерево, пластмассы. Применительно к полимерным материалам, правда, чаще используется термин деструкция или старение.

    Коррозия и ржавчина — не одно и то же

    В определении коррозии абзацем выше не зря выделено слово «процесс». Дело в том, коррозию частенько отождествляют с термином «ржавчина». Однако это не синонимы. Коррозия — это именно процесс, в то время как ржавчина — один из результатов этого процесса.

    Также стоит отметить, что ржавчина — продукт коррозии исключительно железа и его сплавов (таких как сталь или чугун). Поэтому, когда говорим «ржавеет сталь», мы подразумеваем, что ржавеет железо в ее составе.

    Если ржавчина относится только к железу, значит другие металлы не ржавеют? Не ржавеют, но это не значит, что они не корродируют. Просто продукты коррозии у них другие.

    Например, медь, корродируя, покрывается красивым по цвету зеленоватым налетом (патиной). Серебро на воздухе тускнеет — это на его поверхности образуется налет сульфида, чья тонкая пленка придает металлу характерную розоватую окраску.

    Патина — продукт коррозии меди и ее сплавов

    Механизм протекания коррозионных процессов

    Разнообразие условий и сред, в которых протекают коррозионные процессы, очень широко, поэтому сложно дать единую и всеобъемлющую классификацию встречающихся случаев коррозии. Но не смотря на это, все коррозионные процессы имеют не только общий результат — разрушение металла, но и единую химическую сущность — окисление.

    Упрощенно окисление можно назвать процессом обмена веществ электронами. Когда одно вещество окисляется (отдает электроны), другое, наоборот, восстанавливается (получает электроны).

    Например, в реакции…

    … атом цинка теряет два электрона (окисляется), а молекула хлора присоединяет их (восстанавливается).

    Частицы, которые отдают электроны и окисляются, называются восстановителями , а частицы, которые принимают электроны и восстанавливаются, называются окислителями . Два этих процесса (окисление и восстановление) взаимосвязаны и всегда протекают одновременно.

    Такие вот реакции, которые в химии называются окислительно-восстановительными, лежат в основе любого коррозионного процесса.

    Естественно, склонность к окислению у разных металлов неодинакова. Чтобы понять, у каких она больше, а у каких меньше, вспомним школьный курс химии. Было там такое понятие как электрохимический ряд напряжений (активности) металлов, в котором все металлы расположены слева направо в порядке повышения «благородности».

    Так вот, металлы, расположенные в ряду левее, более склонны к отдаче электронов (а значит и к окислению), чем металлы, стоящие правее. Например, железо (Fe) больше подвержено окислению, чем более благородная медь (Cu). Отдельные металлы (например, золото), могут отдавать электроны только при определенных экстремальных условиях.

    К ряду активности вернемся немного позднее, а сейчас поговорим об основных видах коррозии.

    Виды коррозии

    Как уже говорилось, критериев классификация коррозионных процессов существует множество. Так, различают коррозию по виду распространения (сплошная, местная), по типу коррозионной среды (газовая, атмосферная, жидкостная, почвенная), по характеру механических воздействий (коррозионное растрескивание, явление Фреттинга, кавитационная коррозия) и так далее.

    Но основным способом классификации коррозии, позволяющим наиболее полно объяснить все тонкости этого коварного процесса, является классификация по механизму протекания.

    По этому критерию различают два вида коррозии:

    • химическую
    • электрохимическую

    Химическая коррозия

    Химическая коррозия отличается от электрохимической тем, что протекает в средах, не проводящих электрический ток. Поэтому при такой коррозии разрушение металла не сопровождается возникновением электрического тока в системе. Это обычное окислительно-восстановительное взаимодействие металла с окружающей средой.

    Наиболее типичным примером химической коррозии является газовая коррозия. Газовую коррозию еще называют высокотемпературной, поскольку обычно она протекает при повышенных температурах, когда возможность конденсации влаги на поверхности металла полностью исключена. К такому виду коррозии можно отнести, например, коррозию элементов электронагревателей или сопел ракетных двигателей.

    Скорость химической коррозии зависит от температуры — при ее повышении коррозия ускоряется. Из-за этого, например, в процессе производства металлического проката, во все стороны от раскаленной массы разлетаются огненные брызги. Это с поверхности металла скалываются частички окалины.

    Окалина — типичный продукт химической коррозии, — оксид, возникающий в результате взаимодействия раскаленного металла с кислородом воздуха.

    Помимо кислорода и другие газы могут обладать сильными агрессивными свойствами по отношению к металлам. К таким газам относятся диоксид серы, фтор, хлор, сероводород. Так, например, алюминий и его сплавы, а также стали с высоким содержанием хрома (нержавеющие стали) устойчивы в атмосфере, которая содержит в качестве основного агрессивного агента кислород. Но картина кардинально меняется, если в атмосфере присутствует хлор.

    В документации к некоторым антикоррозионным препаратам химическую коррозию иногда называют «сухой», а электрохимическую — «мокрой». Однако химическая коррозия может протекать и в жидкостях. Только в отличие от электрохимической коррозии эти жидкости — неэлектролиты (т.е. не проводящие электрический ток, например спирт, бензол, бензин, керосин).

    Примером такой коррозии является коррозия железных деталей двигателя автомобиля. Присутствующая в бензине в качестве примесей сера взаимодействует с поверхностью детали, образуя сульфид железа. Сульфид железа очень хрупок и легко отслаивается, освобождая свежую поверхность для дальнейшего взаимодействия с серой. И так, слой за слоем, деталь постепенно разрушается.

    Электрохимическая коррозия

    Если химическая коррозия представляет собой не что иное, как простое окисление металла, то электрохимическая — это разрушение за счет гальванических процессов.

    В отличие от химической, электрохимическая коррозия протекает в средах с хорошей электропроводностью и сопровождается возникновением тока. Для «запуска» электрохимической коррозии необходимы два условия: гальваническая пара и электролит .

    В роли электролита выступает влага на поверхности металла (конденсат, дождевая вода и т.д.). Что такое гальваническая пара? Чтобы понять это, вернемся к ряду активности металлов.

    Смотрим. Cлева расположены более активные металлы, справа — менее активные.

    Если в контакт вступают два металла с различной активностью, они образуют гальваническую пару, и в присутствии электролита между ними возникает поток электронов, перетекающих от анодных участков к катодным. При этом более активный металл, являющийся анодом гальванопары, начинает корродировать, в то время как менее активный коррозии не подвергается.

    Схема гальванического элемента

    Для наглядности рассмотрим несколько простых примеров.

    Допустим, стальной болт закреплен медной гайкой. Что будет корродировать, железо или медь? Смотрим в ряд активности. Железо более активно (стоит левее), а значит именно оно будет разрушаться в месте соединения.

    Стальной болт — медная гайка (корродирует сталь)

    А если гайка алюминиевая? Снова смотрим в ряд активности. Здесь картина меняется: уже алюминий (Al), как более активный металл, будет терять электроны и разрушаться.

    Таким образом, контакт более активного «левого» металла с менее активным «правым» усиливает коррозию первого.

    В качестве примера электрохимической коррозии можно привести случаи разрушения и затопления кораблей, железная обшивка которых была скреплена медными заклепками. Также примечателен случай, который произошел в декабре 1967 года с норвежским рудовозом «Анатина», следовавшим из Кипра в Осаку. В Тихом океане на судно налетел тайфун и трюмы заполнились соленой водой, в результате чего возникла большая гальваническая пара: медный концентрат + стальной корпус судна. Через некоторое время стальной корпус судна начал размягчаться и оно вскоре подало сигнал бедствия. К счастью, экипаж был спасен подоспевшим немецким судном, а сама «Анатина» кое-как добралась до порта.

    Олово и цинк. «Опасные» и «безопасные покрытия

    Возьмем еще пример. Допустим, кузовная панель покрыта оловом. Олово — очень стойкий к коррозии металл, кроме того, оно создает пассивный защитный слой, ограждая железо от взаимодействия с внешней средой. Значит, железо под слоем олова находится в целости и сохранности? Да, но только до тех пор, пока слой олова не получит повреждение.

    А коль уж такое случается, между оловом и железом тут же возникает гальваническая пара, и железо, являющееся более активным металлом, под воздействием гальванического тока начнет корродировать.

    Кстати, в народе до сих пор ходят легенды о якобы «вечных» луженых кузовах «Победы». Корни этой легенды таковы: ремонтируя аварийные машины, мастера использовали паяльные лампы для нагрева. И вдруг, ни с того ни с сего, из-под пламени горелки начинает «рекой» литься олово! Отсюда и пошла молва, что кузов «Победы» был полностью облужен.

    На самом деле все гораздо прозаичнее. Штамповая оснастка тех лет была несовершенной, поэтому поверхности деталей получались неровными. Вдобавок тогдашние стали не годились для глубокой вытяжки, и образование морщин при штамповке стало обычным делом. Сваренный, но еще не окрашенный кузов приходилось долго готовить. Выпуклости сглаживали наждачными кругами, а вмятины заполняли оловяным припоем, особенно много которого было вблизи рамки ветрового стекла. Только и всего.

    Ну, а так ли «вечен» луженый кузов, вы уже знаете: он вечен до первого хорошего удара острым камешком. А их на наших дорогах более чем достаточно.

    А вот с цинком картина совсем иная. Здесь, по сути, мы бьем электрохимическую коррозию ее же оружием. Защищающий металл (цинк) в ряду напряжений стоит левее железа. А значит при повреждении будет разрушаться уже не сталь, а цинк. И только после того, как прокорродирует весь цинк, начнет разрушаться железо. Но, к счастью, корродирует он очень и очень медленно, сохраняя сталь на долгие годы.

    а) Коррозия луженой стали: при повреждении покрытия разрушается сталь. б) Коррозия оцинкованной стали: при повреждении покрытия разрушается цинк, защищая от коррозии сталь.

    Покрытия, выполненные из более активных металлов называются «безопасными », а из менее активных – «опасными ». Безопасные покрытия, в частности оцинковка, давно и успешно применяются как способ защиты от коррозии автомобильных кузовов.

    Почему именно цинк? Ведь помимо цинка в ряду активности относительно железа более активными являются еще несколько элементов. Здесь подвох вот в чем: чем дальше в ряду активности находятся друг от друга два металла, тем быстрее разрушение более активного (менее благородного) . А это, соответственно, сокращает долговечность антикоррозионной защиты. Так что для автомобильных кузовов, где помимо хорошей защиты металла важно достичь и продолжительного срока действия этой защиты, оцинковка подходит как нельзя лучше. Тем более, что цинк доступен и недорог.

    Кстати, а что будет, если покрыть кузов, например, золотом? Во-первых, будет ох как дорого! 🙂 Но даже если золото стало бы самым дешевым металлом, такого делать нельзя, поскольку оно окажет нашей «железке» плохую услугу.

    Золото ведь стоит очень далеко от железа в ряду активности (дальше всего), и при малейшей царапине железо вскоре превратится в груду ржавчины, покрытую золотой пленкой.

    Автомобильный кузов подвергается воздействию как химической, так электрохимической коррозии. Но главная роль все же отводится электрохимическим процессам.

    Ведь, чего греха таить, гальванических пар в автомобильном кузове воз и маленькая тележка: это и сварные швы, и контакты разнородных металлов, и посторонние включения в листовом прокате. Не хватает только электролита, чтобы «включить» эти гальванические элементы.

    А электролит тоже найти легко — хотя бы влага, содержащаяся в атмосфере.

    Кроме того, в реальных условиях эксплуатации оба вида коррозии усиливаются множеством других факторов. Поговорим о главных из них поподробнее.

    Факторы, влияющие на коррозию автомобильного кузова

    Металл: химический состав и структура

    Конечно, если бы автомобильные кузова изготавливались из технически чистого железа, их коррозионная стойкость была бы безупречной. Но к сожалению, а может быть и к счастью, это невозможно. Во-первых, такое железо для автомобиля слишком дорого, во-вторых (что важнее) — недостаточно прочно.

    Впрочем, не будем о высоких идеалах, а вернемся к тому, что имеем. Возьмем, к примеру, сталь марки 08КП, широко применяемую в России для штамповки кузовных элементов. При изучении под микроскопом эта сталь представляет собой следующее: мелкие зерна чистого железа перемешаны с зернами карбида железа и другими включениями.

    Как вы уже догадались, подобная структура порождает множество микрогальванических элементов, и как только в системе появится электролит, коррозия потихоньку начнет свою разрушительную деятельность.

    Интересно, что процесс коррозии железа ускоряется под действием серосодержащих примесей. Обычно она попадает в железо из каменного угля при доменной выплавке из руд. Кстати, в далеком прошлом для этой цели использовался не каменный, а древесный уголь, практически не содержащий серы.

    В том числе и по этой причине некоторые металлические предметы древности за свою многовековую историю практически не пострадали от коррозии. Взгляните, к примеру, на эту железную колонну, которая находится во дворе минарета Кутуб-Минар в Дели.

    Она стоит уже 1600 (!) лет, и хоть бы что. Наряду с низкой влажностью воздуха в Дели, одной из причин такой поразительной коррозионной стойкости индийского железа является, как раз-таки, низкое содержание в металле серы.

    Так что в рассуждениях на манер «раньше металл был чище и кузов долго не ржавел», все-таки есть доля правды, и немалая.

    Кстати, почему же тогда не ржавеют нержавеющие стали? А потому, что хром и никель, используемые в качестве легирующих компонентов этих сталей, стоят в электрохимическом ряду напряжений рядом с железом. Кроме того, при контакте с агрессивной средой они образуют на поверхности прочную оксидную пленку, предохраняющую сталь от дальнейшего корродирования.

    Хромоникелевая сталь — наиболее типичная нержавейка, но кроме нее есть и другие марки нержавеющих сталей. Например, легкие нержавеющие сплавы могут включать алюминий или титан. Если вы были во Всероссийском выставочном центре, вы наверняка видели перед входом обелиск «Покорителям космоса». Он облицован пластинками из титанового сплава и на его блестящей поверхности нет ни единого пятнышка ржавчины.

    Заводские кузовные технологии

    Толщина листовой стали, из которой изготавливаются кузовные детали современного легкового автомобиля, составляет, как правило, менее 1 мм. А в некоторых местах кузова эта толщина — и того меньше.

    Особенностью процесса штамповки кузовных панелей, да и вообще, любой пластической деформации металла, является возникновение в ходе деформации нежелательных остаточных напряжений. Эти напряжения незначительны, если шпамповочное оборудование не изношено, и скорости деформирования настроены правильно.

    В противном случае в кузовную панель закладывается этакая «часовая бомба»: порядок расположения атомов в кристаллических зернах меняется, поэтому металл в состоянии механического напряжения корродирует интенсивнее, чем в нормальном состоянии. И, что характерно, разрушение металла происходит именно на деформированных участках (изгибах, отверстиях), играющих роль анода.

    Кроме того, при сварке и сборке кузова на заводе в нем образуется множество щелей, нахлестов и полостей, в которых скапливается грязь и влага. Не говоря уже о сварных швах, образующих с основным металлом все те же гальванические пары.

    Влияние окружающей среды при эксплуатации

    Среда, в которой эксплуатируются металлические конструкции, в том числе и автомобили, с каждым годом становится все более агрессивной. В последние десятилетия в атмосфере повысилось содержание сернистого газа, оксидов азота и углерода. А значит, автомобили омываются уже не просто водичкой, а кислотными дождями.

    Коль уж зашла речь о кислотных дождях, вернемся еще раз к электрохимическому ряду напряжений. Наблюдательный читатель подметил, что в него включен также и водород. Резонный вопрос: зачем? А вот зачем: его положение показывает, какие металлы вытесняют водород из растворов кислот, а какие — нет. Например, железо расположено левее водорода, а значит вытесняет его из растворов кислот, в то время как медь, стоящая правее, на подобный подвиг уже не способна.

    Отсюда следует, что кислотные дожди для железа опасны, а для чистой меди — нет. А вот о бронзе и других сплавах на основе меди этого сказать нельзя: они содержат алюминий, олово и другие металлы, находящиеся в ряду левее водорода.

    Замечено и доказано, что в условиях большого города кузова живут меньше. В этой связи показательны данные Шведского института коррозии (ШИК), установившего, что:

    • в сельской местности Швеции скорость разрушения стали составляет 8 мкм в год, цинка — 0,8 мкм в год;
    • для города эти цифры составляют 30 и 5 мкм в год соответственно.

    Немаловажны и климатические условия, в которых эксплуатируется автомобиль. Так, в условиях морского климата коррозия активизируется примерно в два раза.

    Влажность и температура

    Насколько велико влияние влажности на коррозию мы можем понять на примере ранее упомянутой железной колонны в Дели (вспомним сухость воздуха, как одну из причин ее коррозионной стойкости).

    Поговаривают, что один иностранец решил раскрыть тайну этого нержавеющего железа и каким-то образом отколол небольшой кусочек от колонны. Каково же было его удивление, когда еще на корабле по пути из Индии этот кусочек покрылся ржавчиной. Оказывается, на влажном морском воздухе нержавеющее индийское железо оказалось не таким уж и нержавеющим. Кроме того, аналогичную колонну из Конарака, расположенного поблизости моря, коррозия поразила очень сильно.

    Скорость коррозии при относительной влажности до 65% сравнительно невелика, но когда влажность возрастает выше указанного значения — коррозия резко ускоряется, поскольку при такой влажности на металлической поверхности образуется слой влаги. И чем дольше поверхность остается влажной, тем быстрее распространяется коррозия.

    Вот почему основные очаги коррозии всегда обнаруживаются в скрытых полостях кузова: cохнут-то они гораздо медленнее открытых частей. Как результат — в них образуются застойные зоны, — настоящий рай для коррозии.

    Кстати, применение химических реагентов для борьбы с гололедом коррозии тоже на руку. Вперемешку с подтаявшими снегом и льдом антигололедные соли образуют очень сильный электролит, способный проникнуть куда угодно, в том числе и в скрытые полости.

    Что касается температуры, то мы уже знаем, что ее повышение активизирует коррозию. По этой причине вблизи выхлопной системы следов коррозии всегда будет больше.

    Доступ воздуха

    Интересная все-таки вещь эта коррозия. Насколько интересна, настолько же и коварна. К примеру, не удивляйтесь, что блестящий стальной трос, с виду абсолютно не тронутый коррозией, внутри может оказаться проржавевшим. Так происходит из-за неравномерного доступа воздуха: в тех местах, где он затруднен, угроза коррозии больше. В теории коррозии это явление называется дифференциальной аэрацией.

    Принцип дифференциальной аэрации: неравномерный доступ воздуха к разным участкам металлической поверхности приводит к образованию гальванического элемента. При этом участок, интенсивно снабжаемый кислородом, остается невредимым, а участок хуже снабжаемый им, корродирует.

    Яркий пример: капля воды, попавшая на поверхность металла. Участок, находящийся под каплей и потому хуже снабжаемый кислородом, играет роль анода. Металл на этом участке окисляется, а роль катода выполняют края капли, более доступные влиянию кислорода. В результате на краях капли начинает осаждаться гидроксид железа — продукт взаимодействия железа, кислорода и влаги.

    Кстати, гидроксид железа (Fe 2 O 3 ·nH 2 O) и является тем, что мы называем ржавчиной. Поверхность ржавчины, в отличие от патины на медной поверхности или оксидной пленки алюминия, не защищает железо от дальнейшего корродирования. Изначально ржавчина имеет структуру геля, но затем постепенно происходит ее кристаллизация.

    Кристаллизация начинается внутри слоя ржавчины, при этом внешняя оболочка геля, который в сухом состоянии очень рыхлый и хрупкий, отслаивается, и воздействию подвергается следующий слой железа. И так до тех пор, пока все железо не будет уничтожено или в системе не закончится весь кислород с водой.

    Возвращаясь к принципу дифференциальной аэрации, можно представить, сколько существует возможностей для развития коррозии в скрытых, плохо проветриваемых участках кузова.

    Ржавеют… все!

    Как говорится, статистика знает все. Ранее мы упоминали о таком известном центре борьбы с коррозией, как Шведский институт коррозии (ШИК) — одной из наиболее авторитетных организаций в данной области.

    Раз в несколько лет ученые института проводят интересное исследование: берут кузова хорошо потрудившихся автомобилей, вырезают из них наиболее полюбившиеся коррозии «фрагменты» (участки порогов, колесных арок, кромок дверей и т.д.) и оценивают степень их коррозионного поражения.

    Важно отметить, что среди исследуемых кузовов есть как защищенные (оцинковкой и/или антикором), так и кузова без какой либо дополнительной антикоррозионной защиты (просто окрашенные детали).

    Так вот, ШИК утверждает, что наилучшей защитой автомобильного кузова является лишь сочетание «цинк плюс антикор». А вот все остальные варианты, включая «просто оцинковку» или «просто антикор», по словам ученых — плохи.

    Оцинковка — не панацея

    Сторонники отказа от дополнительной антикоррозионной обработки часто ссылаются на заводскую оцинковку: с ней, мол, никакая коррозия автомобилю не грозит. Но, как показали шведские ученые, это не совсем так.

    Действительно, цинк может служить в качестве самостоятельной защиты, но только на ровных и плавных поверхностях, к тому же не подверженных механическим атакам. А на кромках, краях, стыках, а также местах, регулярно подвергающихся «обстрелу» песком и камнями, оцинковка перед коррозией пасует.

    К тому же, далеко не у всех автомобилей кузова оцинкованы полностью. Чаще всего цинком покрыто лишь несколько панелей.

    Ну и не нужно забывать, что цинк хоть и защищает сталь, но в процессе защиты неизбежно расходуется сам. Поэтому толщина цинкового «щита» со временем будет постепенно снижаться.

    Так что легенды о долгожительстве оцинкованных кузовов правдивы лишь в тех случаях, когда цинк становится частью общего барьера, дополнением к регулярной дополнительной антикоррозионной обработке кузова.

    Пора заканчивать, но на этом тема коррозии далеко не исчерпана. О борьбе с ней мы продолжим говорить в следующих статьях рубрики «Антикоррозионная защита».

    Опасный враг – ржавчина! Как металл ни крепок ржавчина все равно его одолеет. Послушайте про это одну историю. В стародавние времена один незадачливый король приказал про запас спрятать в сырые подвалы крепости много разнообразного оружия: стальные мечи, ружья, пушки, пушечные ядра. Только порох туда не велел класть, чтобы не отсырел. А с железом, мол, ничего не случится. По счастью, войны долго не было, и пролежало оружие в подвале много лет.

    Собрался король на войну и приказал вооружить молодцов-новобранцев. Отпели тяжелые двери, вынесли из подвала боевые мечи – смотрят, а они все ржавые. Начали чистить – мечи сделались тоньше кухонных ножей. Куда такие годятся! Достали ружья – те тоже были ржавыми. Из таких пальнешь – в руках разорвутся. Дошла очередь до пушек. С ядрами. Стали с них ржавчину сдирать. До того дочистили, что ядра величиной с арбуз сделались меньше картофелины. Как такими пушки заряжать? Велики им теперь пушки, не по размеру. Пришлось отменить поход! Подвела сырость, влага.

    А эта история приключилась недавно. Шел по льду трактор и угодил в занесенную снегом полынью. Тракториста удалось спасти, трактор же пошел ко дну. Только через год сумели поднять тяжелую машину. Долго очищал от ржавчины, а завести мотор так и не удалось, пока многие его заржавевшие в воде части не заменили новыми.

    Где еще ржавеет железо?

    Если бы ржавело только в воде! Но металл ржавеет даже в жаркой пустыне. Кругом – сколько ни ищи – капли воды не найдешь. Но в воздухе всегда есть крошечные, совсем не заметные частички влаги. И этой малости достаточно, чтобы металл понемногу стал ржаветь. А в сыром климате он, понятно, разрушается куда быстрее.

    Сколько же всего железа уничтожает ржавчина? Ответ готов. За десять лет ржавчина съедает столько металла, сколько его вырабатывают за год все металлургические заводы мира. Оказывается, ржавчина съедает миллионы тонн металла! Вот люди издавна и объявили ей войну! Как вы ? Правильно, надеваете резиновые сапожки и плащи, а еще лучше спрячетесь под крышу. Вот и с металлом поступают также. Машины, станки прячут под навесы, под крыши цехов.

    Ржавчина и защита металла от коррозии

    Прокладывают газопровод, нефтепровод, водопровод – на трубы надевают непромокаемый плащ – обертывают их просмоленной тканью или бумагой.

    А автомобили, ? Они ведь не только для красоты покрашены нарядными, яркими красками. Хоть и тонок слой краски, но от сырости, а значит, и от ржавчины защищает неплохо. Для этого же красят и мосты, и вагоны, и корабли, и крыши…

    Но защищать металл может не только краска, железо могут покрывать тонким слоем другого, более стойкого металла – цинка. И крыша сразу становится долговечнее. Консервные банки тоже железные – жестяные. Тут на железо нанесено тонким слоем расплавленное олово.

    Много есть и других способов защиты металла от ржавчины, а ученые ищут новые, более надежные.

    МОУ Средняя общеобразовательная школа п. Новопавловка

    Петровск-Забайкальского района Забайкальского края

    Исследовательская работа по теме:

    Почему вода ржавая?

    Работу выполнил ученик 2-А класса

    Ионинский Дмитрий,

    п. Новопавловка

    ВВЕДЕНИЕ

    Теоретическая часть

    Что такое ржавчина

    Роль металлов в жизнедеятельности человека

    Практическая часть

    ОПЫТ 1. «В какой воде металлы ржавеют быстрее всего»

    ОПЫТ 2. «В какой среде металлы ржавеют быстрее всего»

    ОПЫТ 3. «Как различные металлы противостоят коррозии»

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    СПИСОК ИСПОЛЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

    ВВЕДЕНИЕ

    Я заметил, что если некоторое время не откачивать воду из скважины, то она становится желтоватого цвета. Мне стало интересно, а почему вода желтеет? От папы я узнал, что это ржавчина.

    Цель работы : узнать, почему ржавчина образуется на железе, в каких растворах образуется ржавчина и выяснить методы защиты от ржавчины.

    Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач :

    · Узнать, что такое ржавчина, почему она возникает (теоретически).

    · Путем опыта получить в домашних условиях ржавчину на железных гвоздях в различных средах.

    · Проанализировать и сравнить результаты наблюдений данного эксперимента и сделать выводы.

    Объект исследования : железный гвоздь в пробирках с различными растворами.

    Методы исследования :

    · изучение литературы;

    · наблюдения;

    · анализ полученных данных;

    · обобщение.

    Я выдвигаю гипотезу: железо разрушается, то есть ржавеет, в любых растворах.

    Чтобы провести данное исследование, мы с учителем Людмилой Сергеевной, изучили специальную литературу (авторы указаны в списке литературы). При участии моей семьи я ставил опыты, наблюдал, анализировал и делал выводы.

    ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ

    Теоретическая часть

    Что такое ржавчина

    Первоначально я прочитал в толковом словаре Ожегова что такое ржавчина?

    РЖА́ВЧИНА, – ы, ж.

    1. Красно-бурый налёт на железе, образующийся вследствие окисления и ведущий к разрушению металла, а также след на чём-н. от такого налёта. В душе появилась какая-то р. (перен.: что-то разъедающее, мучащее).

    2. Бурая плёнка на болотной воде.

    Jpg”>

    Ржавчина возникает при взаимодействии атмосферы с железом. Процесс её образования называется ржавлением или коррозией. Корро́зия – это самопроизвольное разрушение металлов в результате взаимодействия с окружающей средой. Процесс ржавления железа начинается только при наличии в воздухе влаги. При попадании на поверхность изделия из железа капли воды, спустя некоторое время, можно заметить изменение её цвета. Капля становится мутной и постепенно окрашивается в бурый цвет. Это свидетельствует о появлении, в месте контакта воды с поверхностью, продуктов коррозии железа.

    Роль металлов в жизнедеятельности человека

    В повседневной жизни металлы применяются повсюду. Мы живем в мире металлов. Дома, на улице, в автобусе – всюду нас окружают металлические предметы. Без них мы просто не мыслим свою жизнь.

    Железо – химический элемент, серебристо – белый металл. В чистом виде практически не применяется из-за своей небольшой прочности. Как правило, используют сплавы на основе железа – сталь и чугун.

    Сталь – это самый важный вид железных сплавов. От чистого железа его отличает содержание углерода, меньше 2%, но именно эта незначительная добавка придает сплаву твердость, которой нет у железа. От того, сколько в стране выплавляется стали в расчёте на душу населения, в огромной степени зависит технический и экономический уровень развития государства.

    Алюминий используется в самолетостроении, потому что он очень прочный и легкий. В отличие от железа алюминий не боится влаги и не ржавеет, поэтому изделия из него не нуждаются в защитных покрытиях.

    Цинк служит добавкой к меди, но часто его применяют и в чистом виде. У цинка хорошие литейные качества, поэтому из него отливают детали для различных машин. Обычно мы замечаем этот голубовато – белый металл с характерным пятнистым узором на новых водосточных трубах и металлических ведрах. Все эти изделия изготовлены из так называемого кровельного железа – мягкой листовой стали, покрытой тонким слоем цинка. Он предохраняет основной металл от ржавчины. Такое железо называется оцинкованным.

    Медь очень пластична и она лучше других металлов (за исключением драгоценного серебра) проводит электрический ток. Эти качества позволяют использовать её в электрических проводах. Здесь она считается металлом номер один.

    Серебро . Древние литейщики, кузнецы и ювелиры ценили этот металл за мягкость и податливость в обработке. Со времен Древней Греции и вплоть до начала нынешнего века большая часть добываемого серебра шла на чеканку монет, а остальная на изготовление ювелирных изделий, столовых приборов и посуды. Сегодня серебро ценится ещё за то, что оно лучше любого металла проводит электрический ток. Поэтому его широко применяют в электротехнике . Немало серебра идет на изготовление аккумуляторов, но ещё больше – на производство фото – и киноматериалов. Есть у металла ещё одно достоинство: оно убивает болезнетворные микробы. Поэтому на его основе готовят лекарственные препараты, которыми промывают гнойные раны, для заживления небольших ран к телу прикладывают бактерицидную бумагу, пропитанную соединениями серебра. Так же серебро применяют на зеркальных фабриках.

    Больше всего от коррозии страдают сплавы на основе железа. «Ржа ест железо»- поговорка старая, но точная. Около 10% добытого металла теряется безвозвратно. За коррозией наступает эрозия – разрушение металлических изделий. После чего металл уже не пригоден. И все-таки 2/3 металлов возвращается в производство после переплавки в мартеновских печах. Вот почему важно собирать металлолом.

    Я решил провести опыты с железными гвоздями, помещая их в различные среды.

    Практическая часть

    ОПЫТ 1. «В какой воде металлы ржавеют быстрее всего»

    Цель опыта : выяснить, в какой воде железо ржавеет быстрее всего

    Я взял воду из 4-х источников (из скважины, из речки, дистиллированную, снег) и положил в неё одинаковые железные гвозди. Банки с водой находились в одинаковых условиях. Через 2 дня вода пожелтела, через неделю на гвоздях появилась ржавчина, через месяц слой ржавчины значительно вырос. Ржавчина образовалась на всех гвоздях независимо от того в воде из какого источника они находились.

    Вода из скважины

    Вода из речки

    Вода дистиллированная

    Положили гвозди в воду

    Вода пожелтела

    Вода пожелтела

    Вода пожелтела

    Вода пожелтела

    Появилась ржавчина на гвозде

    Появилась ржавчина на гвозде

    Появилась ржавчина на гвозде

    Появилась ржавчина на гвозде

    Слой ржавчины растёт

    Слой ржавчины растёт

    Слой ржавчины растёт

    Слой ржавчины растёт

    Вывод : ржавчина образуется на железе в любой воде.

    ОПЫТ 2. «В какой среде металлы ржавеют быстрее всего»

    Цель опыта : выяснить, в какой среде железо ржавеет быстрее всего

    Я решил выяснить, в какой среде железо ржавеет быстрее всего. Для этого взял 4 банки воды из скважины. В первую добавил соль, во вторую – сахар, в третью – соду, в четвертую – уксус. В каждую, банку опустил железный гвоздь.

    Через 2 дня :

    · в воде с солью появился небольшой желтый осадок, сам раствор остался прозрачным;

    · раствор с сахаром пожелтел;

    · раствор с уксусом прозрачный на стенках банки пузырьки.

    Через месяц :

    · в воде с солью появился слой ржавчины и кристаллы соли на гвозде;

    · раствор с сахаром посветлел, ржавчины нет;

    · в воде с содой изменений не произошло;

    · раствор уксуса темно-коричневый, на дне банки частички гвоздя.

    Вода с сахаром

    Вода с солью

    Вода с содой

    Вода с уксусом

    Положили гвозди в разные растворы

    Раствор пожелтел

    Небольшой желтый осадок, раствор прозрачный

    Изменений нет

    Раствор прозрачный, на стенках банки пузырьки

    Раствор посветлел, ржавчины нет

    Появился слой ржавчины и кристаллы соли на гвозде

    Изменений нет

    Раствор темно-коричневый, на дне банки частички гвоздя

    Вывод : ржавчина не образуется в щелочной среде; в кислой среде железо разрушается.

    ОПЫТ 3. «Как различные металлы противостоят коррозии»

    Цель опыта : выяснить, образуется ли ржавчина на других металлах

    Мне захотелось выяснить, образуется ли ржавчина на других металлах. Я взял 4 разных металла (медь, алюминий, цинк, железо) и опустил их в воду. Отдельно положил в воду окрашенный железный гвоздь. Уже через 2 дня вода с железом стала ржавой, а на остальных металлах ржавчина не образовалась даже через месяц. Вода с окрашенным гвоздем не заржавела.

    Вывод : ржавчина образуется только при взаимодействии воды с железом.

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    В ходе своего исследования я попытался выяснить, почему ржавчина образуется на железе, в каких растворах образуется ржавчина и выяснить методы защиты от ржавчины. На примере исследования видно, что вода является благоприятной средой для возникновения ржавчины, не зависимо от того из какого источника она берется. Щелочная среда благоприятна для предохранения железа от ржавчины. В кислой среде железо разрушается более быстро. Железо можно сохранить, если не допустить его соприкосновения с водой, для этого необходимо проводить окрашивание.

    СПИСОК ИСПОЛЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

    2. Большая энциклопедия «Почемучек».- М.: «РОСМЭН», 2006

    3. Я познаю мир. АСТ», 1999

    Как быстро металл ржавеет


    Как заржавить металл

    1. Убедитесь, что металл, с которым вы работаете, ржавеет. Ржавеют только металлы, содержащие железо, а некоторые сплавы железа ржавеют медленно или вовсе не ржавеют. Нержавеющую сталь, сплав железа и хрома очень трудно заржавить. Чугун или кованое железо ржавеют лучше.

    2. Налейте немного хлористоводородной кислоты в пластиковую бутылку. Раствор хлороводородной кислоты в низких концентрациях широкодоступен в хозяйственных магазинах и обычно называется соляной кислотой. Осторожно налейте около 60 мл кислоты в прочный пластиковый флакон. При этом необходимо использовать резиновые перчатки и защитные очки.

    3. Растворите небольшое количество меди в соляной кислоте. Растворив медь в кислоте, вы получите раствор, который ускорит процесс ржавления. Легче всего растворить медь в кислоте, свернув короткий отрезок медного провода в катушку и погрузив его в кислоту на период около одной недели.

    Когда вы погрузили медь в кислоту, не закрывайте бутылку плотно. Газы, выделяемые в ходе химической реакции, создают давление внутри бутылки. Кроме того, убедитесь, что четко обозначили бутылку и храните ее в недоступном для детей и домашних животных месте.

    Также можно использовать медные монеты. Убедитесь, что монета содержит медь в достаточном количестве. Например, монеты США, выпущенные после 1982 года, содержат только 2,5 процента меди. Однако, пенни, сделанные до 1982 года, состоят из меди на 95 процентов.

    4. Разведите раствор кислоты и меди с водой. После того, как немного меди растворилось в кислоте, используя защитные перчатки, осторожно удалите медь из раствора. Когда вы достали медь из раствора, можете ее выбросить. Разведите кислоту с водой в соотношении примерно 1 часть кислоты к 50 частям воды. Если вы использовали 60 мл соляной кислоты, вы должны разбавить ее с 3,8 л воды.

    5. Тщательно очистите сталь или железо. Раствор кислоты и меди лучше работает, если металл будет очень чистым. Существуют доступные на рынке продукты, предназначенные для очистки метала от окалины или коррозии, однако, как правило, вполне достаточно вымыть металл водой с мылом.

    6. Нанесите раствор кислоты. Нанесите тонкий слой раствора на поверхность металла и дайте ему высохнуть на воздухе. Кислоту можно наносить распылителем или кистью для краски, однако она быстро разъест любые металлические части распылителя. Используйте защитные перчатки и защитные очки при применении раствора кислоты и работайте в хорошо проветриваемом помещении, предпочтительно на открытом воздухе.

    7. Дайте металлу заржаветь. В течение часа вы должны увидеть на металле заметную ржавчину. Не нужно вытирать или смывать раствор кислоты, он выветрится естественным путем. Если вы хотите получить более толстый слой ржавчины, нанесите раствор кислоты еще один раз.

    8. Готово.

    Метод 2 из 4: Уксус и отбеливатель

    1. Убедитесь, что ваш металл непокрыт грунтовкой или герметиком. Этот метод лучше всего работает для оловянных или железных изделий. После того как вы осмотрели изделие, смешайте в большой пластиковый емкости одну часть уксуса с двумя частями хлорной извести. Количество ингредиентов, которые вы используете, зависит от размера предмета, который вы собираетесь заржавить.

    2. Поместите металл в емкость. Убедитесь, что он полностью погружен, если не хотите чтобы заржавела только часть металла. Держите его в растворе около тридцати минут. За это время на металле должен появиться потрескавшийся слой ржавчины.

    3. Высушите предмет с помощью бумажного полотенца. Можно воспользоваться и обычным полотенцем, если не боитесь его окрасить. Кстати, если использовать для вытирания бумажные полотенца, то в конце получатся очень симпатичные полотенца с ржавым оттенком. Утилизируйте раствор уксуса и отбеливателя, вылив его в слив.

    4. Дождитесь, пока предмет полностью высохнет, прежде чем делать с ним что-либо. Убедитесь, что метал полностью сухой, перед тем, как дотрагиваться до него, чтобы не подвергать вашу кожу контакту с большим количеством хлорки. Когда предмет высохнет, сотрите ржавчину до необходимой степени. Некоторые люди предпочитают толстый слой ржавчины, в то время как другим нравится легкая коррозия на металле.

    5. Используйте грунтовку в аэрозоле, чтобы закрепить ржавчину на предмете. Обычно для этого хорошо подходит матовый спрей герметик. Вы можете приобрести такие спреи в местном хозяйственном магазине.

    Метод 3 из 4: Перекись и соль

    1. Выберите для работы хорошо проветриваемое помещение. Использование перекиси может быть опасным, если слишком много ее вдыхать. Выберите металл. Этот метод подойдет как для железа, так и для олова.

    2. Налейте перекись в бутылку с распылителем. С помощью распылителя намного проще нанести перекись на металл. Опрыскайте металл значительным количеством пероксида. Применение большего количества перекиси ускорит процесс ржавления.

    3. Посыпьте металл солью. Нужно делать это в то время, когда перекись еще влажная. Процесс ржавления начнется почти сразу же и будет легко заметен. Вы можете использовать больше или меньше соли, в зависимости от того, насколько толстый слой ржавчины хотите получить.

    4. Дайте металлу высохнуть на свежем воздухе. В отличие от использования раствора отбеливателя и уксуса, металл должен высохнуть естественным образом на воздухе. Если вы протрете соль, когда перекись еще влажная, то нарушите процесс ржавления, и ржавчина образует неравномерные пятна на металле. После высыхания сотрите соль и полюбуйтесь вашей работой.

    5. Экспериментируйте с этим методом. Только что вы прочитали основы того, как использовать перекись и соль, чтобы заржавить металл, однако при использовании этого метода нет предела совершенству. Сотрите соль, а затем снова распылите перекись на металл. Пробуйте наносить разное количество соли или окунуть металл в воду, как только он высохнет. Вода придаст ржавчине более гладкую структуру.

    Метод 4 из 4: Уксус и перекись

    1 Защитите рабочую поверхность, если это необходимо.
    2 Разложите металлические предметы.
    3 Распылите перекись водорода на металл.
    4 Сразу же распылите белый уксус на металлические предметы.
    5 Дайте металлу заржаветь до конца дня.

    Предупреждения

    При работе с соляной кислотой, отбеливателем или перекисью всегда соблюдайте осторожность. Даже в низких концентрациях эти химические вещества могут вызвать раздражение кожи или слизистой оболочки.

    Что вам понадобится

    Раствор кислоты и меди

    Железо или его сплав
    Резиновые перчатки
    Защитные очки
    Соляная кислота
    Мерная ложка
    Пластиковая бутылка
    Медный провод
    Канистра
    Вода
    Мыло
    Ткань
    Распылитель или кисть

    Раствор отбеливателя и уксуса

    Бытовой отбеливатель
    Уксус
    Пластиковая емкость для смешивания
    Бумажные полотенца

    Раствор перекиси и соли

    Перекись водорода
    Поваренная соль
    Распылитель

    Как быстро сталь может ржаветь?

    60000 тем вопросов и ответов – образование, алоха и развлечения

    тема 20357


    2003

    В. Чуть менее 6 месяцев назад я поцарапал VW Passat моего друга, удалив примерно 0,2 “x 2” область краски и подвергнув эту область воздействию времени и элементов. Через 3 дня я попросил ее оценить ущерб. На сегодняшний день ремонт машины не производился. С помощью прошедшей зимы вышеупомянутая территория полностью заржавела и увеличилась в размерах (сейчас прибл.1 “х 3”). Мой друг утверждает, что через 4-5 дней местность в основном заржавела. Насколько это вероятно? С какой скоростью ржавеет железо, учитывая, что в этой ситуации погода переменчива? Мы также знаем, что этой зимой на дорогу (и наши машины) было брошено много соли, которая ускорила бы этот процесс. Кроме того, не будет ли скорость зависеть также от химического состава стали? Другими словами, возможно ли, что эта область заржавела так быстро, как она сказала?

    Любая информация будет полезна – я пытаюсь подсчитать приличную сумму денег, чтобы заплатить ей за ущерб, который я понес.

    Спасибо,

    Лия К. [фамилия удалена редактором для конфиденциальности]
    – Бостон, Массачусетс
    2003 г.

    A. Извините за плохие новости, но да, сталь могла так быстро заржаветь. Сталь может начать коррозию (микроскопически) сразу после воздействия элементов. Вы упомянули несколько смягчающих факторов. Влага ускорит коррозию. Соль ускорит коррозию. Другой фактор – насколько глубоко царапина вошла в панель кузова.В автомобилях перед покраской на сталь наносится защитное покрытие, которое помогает предотвратить коррозию – если вы полностью поцарапали его и обнажили голый металл, это ускорит коррозию. Что касается ремонта, процесс ремонта будет таким же, независимо от того, корродировала ли царапина или нет, то есть шлифование, грунтование и окраска. В эту эпоху «не я виноват» приятно видеть, как кто-то берет на себя ответственность за свои действия – даже если это было случайностью.

    Дэн Брюэр
    поставщик химических процессов – Герни, Иллинойс
    2003 г.

    А.Привет, Лия,

    В зависимости от климата, сталь довольно легко могла заржаветь за 4-5 дней. Ваше местонахождение – Бостон; это где машина тоже? Если машина находится рядом с океаном, соленая атмосфера только заставляет сталь коррозировать намного быстрее.

    Химический состав стали (вероятно, оцинкованной) не является важным фактором в этом случае, потому что не следует ожидать, что неокрашенный автомобильный кузов будет оставаться без коррозии очень долго.

    Зараженная коррозией область расширилась от тонкой царапины до большей за 4-5 дней? Сложно сказать.Но как только коррозия начнет расти, она снимет пленку краски со стальной поверхности.

    Независимо от того, насколько быстро эта область подверглась коррозии, ваша подруга поступила глупо, позволив голой стали на своей машине подвергаться воздействию элементов в течение 6 месяцев.

    Джордж Горецки
    – Нейпервилл, Иллинойс
    2003

    A. Вероятно, через 2 дня образовалась очень легкая ржавчина. С тех пор он потек под краской, стал гуще и съел больше металла. Ей следовало позаботиться об этом в первую неделю.Если вы ищете 100% справедливость, спросите человека, который его ремонтирует, сколько он взял за текущий ремонт и сколько бы он заплатил, если бы он был отремонтирован в течение 1 недели. Мое безумное предположение состоит в том, что разница в трудозатратах между ними составит около часа.

    Джеймс Уоттс
    – Наварра, Флорида

    2003 г.

    A. Привет, Лия, я немного запоздал с ответом, но это может помочь. Я думаю, что металл может заржаветь так быстро, но зачем брать на себя ответственность. Позвольте вашему другу сделать оценку, а затем договориться о меньшей сумме или, черт возьми, если он / она не является хорошим другом, я говорю, что откажитесь от ответственности.

    Удачи.

    Qadir W [фамилия удалена редактором для конфиденциальности]
    – Бостон, Массачусетс
    2003

    Привет, Лия. Несчастные случаи – отстой.

    Qadir определенно был бы никчемным другом, но я подозреваю, что он написал вымышленное имя и просто играет 🙂

    «Временной стежок экономит девять», и если бы это был арендованный автомобиль, вы, безусловно, могли бы потребовать немедленного ремонта. Но ваш друг оказал вам услугу, одолжив вам машину; Я бы не стал требовать, чтобы подруга еще больше доставляла себе неудобства, бросая все и исправляя это в течение 4-5 дней.Я говорю заплатить за исправление.


    Тед Муни, P.E.
    finish.com – Пайн-Бич, Нью-Джерси
    Стремление к жизни Алоха
    13 июля 2011 г.

    A. Что вам делать сейчас, зависит от вас. Но в будущем, когда вы попадете в аварию, немедленно (и вежливо) скажите человеку, что он либо должен получить оценку в течение десяти дней, либо вы заплатите только часть стоимости, если ущерб со временем станет хуже. Потому что на самом деле вы виноваты в первоначальном повреждении машины.Ваш так называемый друг виноват в дальнейших повреждениях, вызванных небрежным обращением с его автомобилем. Спросите его, менял ли он масло за последние шесть месяцев (я уверен, что да), получение оценки занимает примерно столько же времени, сколько и замена вашего масла, поэтому очевидно, что у него было время, чтобы это сделать, но не удалось. Теперь не имеет значения, возникла ли ржавчина через пять дней или через несколько месяцев после нее. Он пренебрегал своей машиной, и следующие шесть месяцев, безусловно, причинили больше вреда, чем первые пять дней – период конца истории.Более того, он не представил вам никаких доказательств того, что в то время он действительно ржавел. Единственная причина, по которой я мог бы заплатить за все это в этом случае, было бы, если бы я думал, что независимо от того, как я справлюсь с этим, невыплата разрушит отношения И если бы я думал, что он был для меня достаточно хорошим другом, это имело большее значение, чем принцип платить только за то, что действительно было моей ошибкой. Если бы он был хорошим другом, и я знал, что это не разрушит отношения, я бы наверняка заставил его заплатить часть, чтобы он мог научиться правильно ухаживать за своей машиной.

    Мэтт Бэкон
    – Сан-Хосе, Калифорния, США

    Заявление об ограничении ответственности: с помощью этих страниц невозможно диагностировать проблему отделки или опасность операции. Вся представленная информация предназначена для общего ознакомления и не отражает профессионального мнения или политики работодателя автора. Интернет в основном анонимный и непроверенный; некоторые имена могут быть вымышленными, а некоторые рекомендации могут быть намеренно вредными.

    .

    средств от ржавчины: 6 естественных способов удаления ржавчины

    Ржавчина: вы обнаруживаете ее на ручках велосипеда, инструментах, трубах и автомобиле, особенно после дождливой осени или снежной зимы. Есть ли что-нибудь, что можно сделать, чтобы от него избавиться? Да!

    Что такое Rust?

    Ржавчина возникает, когда металл подвергается продолжительному контакту с водой и соединяется с кислородом в процессе, называемом окислением. Этот процесс разъедает металл, превращая его в меловую красновато-коричневую субстанцию, известную как ржавчина.

    Лучший способ справиться с ржавчиной – предотвратить ее, сохраняя металлические поверхности сухими. Конечно, это возможно не всегда. Вы можете купить средства для удаления ржавчины, содержащие токсичные химические вещества, которые вредны для окружающей среды и опасны для маленьких детей и домашних животных. Но есть много более безопасных решений, и у вас, вероятно, уже есть все необходимое для них дома. Вот шесть простых и безопасных приемов удаления ржавчины, которые помогут вам начать работу.

    6 простых способов удаления ржавчины
    1. Скраб .Хорошее место для начала – просто протереть ржавую поверхность металлической мочалкой, наждачной бумагой, проволочной щеткой или даже скомканным шариком из фольги. Если металл не заржавел слишком глубоко, немного смазки для локтей будет иметь большое значение. Но даже если ржавчина глубокая, рекомендуется сначала удалить внешние чешуйки ржавчины, прежде чем использовать другие методы.
    2. Белый уксус. Для более стойкой ржавчины попробуйте использовать белый уксус. Уксусная кислота в этом обычном бытовом продукте достаточно кислая, чтобы растворять ржавчину.Вы можете замочить мелкие вещи, такие как серьги, протереть их о поверхность старой тканью или просто вылить прямо на ржавые пятна или болты и винты, которые заржавели вместе. Обязательно тщательно промойте предметы после растворения ржавчины, так как уксус, оставшийся на металле, может повредить поверхность.
    3. Пищевая сода отлично подходит для очистки множества домашних беспорядков, но пробовали ли вы когда-нибудь ее на ржавчине? Сделайте пасту, смешав ее с водой, убедившись, что она достаточно густая, чтобы прилипать к ржавой поверхности.Оставьте на некоторое время, а затем сотрите металлической мочалкой или металлической щеткой. Возможно, вам придется повторить этот процесс несколько раз.
    4. Косынки на помощь ржавчине. У вас завалялась лишняя картошка? Вы можете использовать его кусочек, чтобы очистить ржавые поверхности – это особенно хорошо подходит для лезвий ножей, кастрюль и сковородок. Посыпьте картофель небольшим количеством соли или пищевой соды, а затем протрите им место ржавчины или просто вставьте нож в картофель и дайте ему постоять. Щавелевая кислота картофеля помогает растворить ржавчину.
    5. Лимонный сок также растворяет ржавчину – посыпьте ржавчину крупной солью, а затем добавьте лимонный сок. Не оставляйте его слишком долго, иначе он может повредить. Вытрите сок и смойте. Попробуйте смешать лимонный сок с небольшим количеством уксуса, чтобы получить особо крепкий раствор. Вы не только избавитесь от ржавчины, но и все, что вы будете чистить, будет пахнуть цитрусовыми!
    6. Кола действительно удаляет ржавчину? Если вы когда-либо роняли пенни в стакан с кока-колой, вы, вероятно, были впечатлены (или встревожены) тем, что пенни оказался чистым.Кола и другие безалкогольные напитки содержат высокий уровень фосфорной кислоты (распространенный ингредиент в продуктах для удаления ржавчины) и могут использоваться для ржавых гаек и болтов или даже для корродированных клемм аккумулятора. Однако очистить его может быть довольно сложно, так как он настолько липкий, поэтому сначала вы можете попробовать другой метод.

    После завершения промойте и высушите все поверхности полностью – если вы оставите предметы влажными, они снова заржавеют! Вы можете грунтовать и перекрашивать такие вещи, как велосипеды, садовую мебель или любую поверхность, которая будет постоянно подвергаться воздействию влажной погоды.Также не забудьте проверить велосипеды (особенно цепи) на предмет повреждений, которые могла вызвать глубокая ржавчина, прежде чем вы снова начнете их использовать.

    .

    Как действует ржавчина? | HowStuffWorks

    Ржавчина – это общее название очень распространенного соединения, оксида железа. Оксид железа, химическое соединение Fe 2 O 3 , является обычным явлением, потому что железо очень легко соединяется с кислородом – на самом деле настолько легко, что чистое железо редко встречается в природе. Ржавчина железа (или стали) является примером коррозии – электрохимического процесса с участием анода (кусок металла, который легко отдает электроны), электролита (жидкость, которая помогает электронам двигаться) и катода (кусок металла). металл, легко принимающий электроны).Когда кусок металла подвергается коррозии, электролит помогает обеспечить кислород аноду. Когда кислород соединяется с металлом, высвобождаются электроны. Когда они протекают через электролит к катоду, металл анода исчезает, уносится электрическим потоком или превращается в катионы металла в такой форме, как ржавчина.

    Чтобы железо стало оксидом железа, необходимы три вещи: железо, вода и кислород. Вот что происходит, когда все трое собираются вместе:

    Объявление

    Когда капля воды попадает в железный предмет, почти сразу же происходят две вещи.Во-первых, вода, хороший электролит, соединяется с углекислым газом в воздухе, образуя слабую угольную кислоту, даже лучший электролит. По мере образования кислоты и растворения железа часть воды начинает распадаться на составляющие части – водород и кислород. Свободный кислород и растворенное железо соединяются в оксид железа, освобождая при этом электроны. Электроны, высвобождающиеся из анодной части железа, попадают на катод, который может быть частью металла, обладающим меньшей электрической реактивностью, чем железо, или другой точкой на самом куске железа.

    Химические соединения, содержащиеся в жидкостях, таких как кислотные дожди, морская вода и соленые брызги с заснеженных дорог, делают их электролитами лучше, чем чистая вода, что позволяет их присутствию ускорять процесс ржавления железа и других форм коррозии других металлов. .

    .

    Почему некоторые вещи ржавеют?

    Вы когда-нибудь видели очень старую машину? Как насчет старого металлического ключа или набора инструментов? Может быть, вы видели валяющийся старый велосипед. Если какие-то из этих вещей были заброшены и оставлены без присмотра в течение нескольких лет, вероятно, они в плохом состоянии. На самом деле они, вероятно, приобрели красновато-коричневый цвет. Они могут даже отслаиваться во многих местах.

    Что это за красновато-коричневый материал? Это пятна, на которых металл подвергся коррозии, и их называют ржавчиной.Когда металлические предметы ржавеют, они подвергаются опасности. Если в ближайшее время о них не позаботиться должным образом, они никому не пригодятся.

    Но что такое ржавчина? Ржавчина – очень распространенное соединение. Его научное название – оксид железа (Fe2O3). Ржавчина образуется при реакции железа и кислорода в присутствии воды или влаги в воздухе.

    Но знаете ли вы, что ржавчина не всегда бывает красновато-коричневого цвета? Вы бы поверили, что иногда он зеленый? Это так! Когда железо вступает в реакцию с хлоридом в подводной среде, появляется зеленая ржавчина.Иногда это можно увидеть на стали, используемой в подводных столбах.

    Ржавчина возникает, когда железо или его сплавы, например сталь, подвергаются коррозии. В присутствии кислорода и воды поверхность куска железа сначала подвергнется коррозии. Со временем любой кусок железа полностью превратится в ржавчину и распадется.

    Процесс ржавления – это реакция горения, похожая на огонь. При контакте с кислородом железо вступает в реакцию с кислородом с образованием ржавчины. Однако, в отличие от огня, реакция намного медленнее и не вызывает пламени.

    Есть определенные факторы, которые могут ускорить процесс ржавления. Например, вода ускоряет реакцию. Другие вещества, такие как соль, также могут увеличить скорость процесса ржавления.

    Для предотвращения ржавчины железо можно покрыть покрытием. Это предотвращает его реакцию с кислородом и водой. Один из таких процессов называется гальванизацией. Обычно это включает покрытие железного предмета слоем цинка. Цинк препятствует реакции железа с кислородом и водой с образованием ржавчины.

    Другой метод предотвращения ржавчины намного проще и распространен.Что это такое? Покрасить! Вот так. Простой слой краски может предотвратить реакцию железа с кислородом и водой в окружающей среде.

    У вас дома есть ржавые предметы? Как вы можете защитить их от коррозии? Действуй быстро! Они могут не подлежать ремонту, прежде чем вы об этом узнаете.

    Стандарты: CCRA.L.3, CCRA.L.6, CCRA.R.1, CCRA.R.2, CCRA.R.4, CCRA.R.10, CCRA.SL.1, NGSS.PS1.B,

    .

    Что такое ржавчина. Виды и причины коррозии

    Содержание:

    • Виды коррозии различных металлов
    • От чего может ржаветь металл?
    • Способы защиты металла от коррозии
    • Коррозия металла – это разрушение металлов или сплавов в результате электрохимического взаимодействия с окружающей средой. Следствием процесса является ухудшение качеств материала и его дальнейшее разрушение. Ущерб от коррозии огромен, поскольку страдает не только техника, но и сооружения, коммуникации государственного значения. Производители металлопродукции лучше других знают масштабы урона. Приобрести качественный металл, в том числе нержавеющий прокат, в Санкт-Петербурге и области можно по телефону +7 (812) 334-91-51.

      Виды коррозии различных металлов

      По степени распространения выделяют следующие виды коррозии металлов:

      • Равномерная коррозия. Характеризуется разрушением металла по всей поверхности. Встречается на металлах или сплавах с однофазной структурой.
      • Местная коррозия. Охватывает отдельные участки поверхности. Данный вид можно наблюдать на металлах с однофазной и многофазной структурой. Причиной становится механический дефект (скол, зазубрина, царапина).
      • Межкристаллитная. Разрушает металл по границам зерен. К слову, это самый коварный вид коррозии, поскольку внешних признаков на начальных этапах может не быть. Разрушение происходит внутри металла. Более подвержены межкристаллитной коррозии сплавы алюминия, хромоникелевые стали.

      От чего может ржаветь металл

      Ржавчина – это результат окисления железа. Только изделия из железа и его сплавов подвержены такому разрушению. Распознать ржавчину можно по характерному рыхлому налету от желтого до красного цвета. От чего же он возникает?

      Причиной желтой ржавчины является наличие воды, поэтому она чаще образуется на изделиях и объектах, находящихся под водой. Красная ржавчина проявляется при одновременном воздействии воды и кислорода. Это самый распространенный вариант ржавления железа, который можно встретить на элементах строительных конструкций, сооружений, транспортных средствах. Коричневая ржавчина не нуждается в воде. Она встречается довольно редко.

      При незначительном содержании кислорода и отсутствии воды образуется черная ржавчина. Скорость распространения ее невысока, и она не оказывает большой угрозы для изделий с непродолжительным сроком эксплуатации.

      Кислород и вода – не единственные причины, от чего может ржаветь металл. Если к их воздействию присоединяются разрушительные соли – процесс ржавления заметно ускоряется. Соль может находиться в средствах бытовой химии, в зимний период на дорогах, как способ борьбы со льдом, снегом. Спровоцировать быстрое разрушение железа могут блуждающие токи. Пагубному их воздействию подвержен наземный электротранспорт. Такие виды коррозии называют электрохимическими.

      Способы защиты металла от коррозии

      Ржавление или коррозия железа – это не только эстетическая проблема изделия или конструкции. Появление ржавчины свидетельствует об изменении свойств металла: уменьшении прочности, пластичности, возможной деформации.

      Для защиты используют следующие методы:

      • Легирование. Способ подразумевает введение в сплав элементов, предотвращающих или замедляющих коррозию. В сталь обычно добавляют титан, никель.
      • Создание окисных пленок искусственным путем при помощи оксидирования или фосфатирования. Введение хрома способствует возникновению оксида, который «пленкой» покрывает поверхность и уберегает ее от негативного воздействия коррозийных факторов.
      • Обработка внешней среды. Суть этого метода в удалении вредоносных составляющих окружения. Например, нейтрализовать воздействие воды можно добавлением 0,5% бихромата калия.
      • Катодное или анодное покрытие поверхности. Метод широко применяется в промышленности, и хорош, когда возобновить покрытие не предоставляется возможным (например, в подземных коммуникациях, свайных фундаментах).
      • Неметаллическое покрытие. К этому методу относят покрытие лаками, красками, полимерными материалами (эпоксидной смолой, полиэтиленом, поливинилхлоридом).
      • Электрическая защита. Заключается в подключении металлического изделия к источнику тока (отрицательному полюсу).
      • Протектор. В роли протектора выступает материал, имеющий больший электроотрицательный потенциал, чем металл, который необходимо защитить. Для стали такой защитой выступают цинк, кадмий.

      Ржавый, покрытый налетом металл требует немедленных действий для остановки распространения разрушения. В некоторых случаях сделать это не удается, поэтому лучше заранее позаботиться о защите металлических изделий и конструкций, используя изложенные выше способы.

    Что вызывает коррозию?

    Что такое коррозия?

    Коррозия – это естественный процесс, при котором происходит разрушение металлических компонентов. Согласно NACE International , коррозия – это «разрушение вещества (обычно металла) или его свойств из-за реакции с окружающей средой». Это в конечном итоге приводит к потенциально серьезным повреждениям вашего здания или приложения и может стать очень дорогостоящим для ремонта .

    Как возникает коррозия

    Коррозия – это электрохимическая реакция, которая проявляется в нескольких формах, таких как химическая коррозия и атмосферная коррозия, последняя из которых является наиболее распространенной формой.Когда кислотные вещества (включая воду) вступают в контакт с металлами, такими как железо и / или сталь, начинает образовываться ржавчина. Ржавчина является результатом коррозии стали после того, как частицы железа (Fe) подверглись воздействию кислорода и влаги (например, влажности, пара, погружения). Когда сталь подвергается воздействию воды, частицы железа теряются с кислотными электролитами воды. Затем частицы железа окисляются, что приводит к образованию Fe2. Когда образуется Fe⁺⁺, два электрона высвобождаются и проходят через сталь в другую область стали, известную как катодная область.

    Кислород заставляет эти электроны подниматься вверх и образовывать ионы гидроксила (ОН). Ионы гидроксила реагируют с FE⁺⁺ с образованием водного оксида железа (FeOH), более известного как ржавчина. Там, где были затронутые частицы железа, теперь образовалась коррозионная яма, а то место, где они сейчас находятся, называется продуктом коррозии (ржавчиной).

    Коррозия может произойти в любом случае, в зависимости от окружающей среды, в которой находится металл. Однако, поскольку атмосферная коррозия широко распространена, рекомендуется принять эффективные меры предосторожности, когда речь идет о предотвращении коррозии.

    Это ржавый резервуар.


    Удаление и обработка ржавчины

    В зависимости от ситуации и применения, вы можете обработать заржавевший участок. Если пораженный участок небольшой и поддается лечению, вам могут потребоваться некоторые инструменты и средства для его удаления. Начните с удаления ржавчины с металла с помощью таких инструментов, как шлифовальный круг или игольчатый пистолет. Будьте осторожны, чтобы не повредить металл.

    Для больших участков, подверженных коррозии, вам может потребоваться постоянное защитное покрытие, такое как антикоррозионное защитное покрытие SI-COAT компании CSL. Вы также можете потратить это время на то, чтобы посмотреть на приложение в целом на предмет других преждевременных признаков коррозии.


    Как предотвратить коррозию?

    Одним из лучших способов предотвращения коррозии является нанесение антикоррозионного защитного покрытия . Защитное покрытие защищает субстрат, предотвращая контакт субстрата с агрессивными средами (атмосферными, химическими и т. Д.).). Здесь, в CSL Silicones Inc, мы предлагаем два вида антикоррозионных защитных покрытий (одно – экологически безопасное покрытие с низким содержанием летучих органических соединений!), Которые легко наносятся одним слоем. Защитное покрытие Si-COAT® 579 AC является экономичным и обеспечивает длительную защиту практически любой подложки.

    Покрытия экологически безопасны, обладают превосходной термостойкостью (выдерживают температуры от -76 ° F до 392 ° F), не выгорают и не выгорают, имеют слабую пленку, требуют нанесения только одного слоя и обладают отличными характеристиками. Устойчивость к ультрафиолетовому излучению.Эластичность 180% делает покрытие очень гибким, что допускает тепловое расширение и сжатие основы, на которую оно наносится.

    Слева: резервуар, подверженный коррозии. Справа: Тот же резервуар после нанесения антикоррозионного защитного покрытия Si-COAT 579.

    Si-COAT Anti-Corrosion Protective Coatings может применяться в широком диапазоне применений, таких как конструкционная сталь, мосты, машины и оборудование, области с сильной коррозией, внешние поверхности резервуаров, металлические крыши, облицовка и многое другое.

    Защитные покрытия Si-COAT AC

    идеально подходят для нанесения там, где требуется необходимое покрытие и максимальная защита, адгезия, эластичность и долговечность.

    Если вас интересует защита от коррозии, посетите нашу страницу Антикоррозийные защитные покрытия, стр. , для получения дополнительной информации.

    Почему некоторые вещи ржавеют?

    Вы когда-нибудь видели очень старую машину? Как насчет старого металлического ключа или набора инструментов? Может быть, вы видели валяющийся старый велосипед.Если какие-то из этих вещей были заброшены и оставлены без присмотра в течение нескольких лет, они, вероятно, в плохом состоянии. На самом деле они, вероятно, приобрели красновато-коричневый цвет. Они могут даже отслаиваться во многих местах.

    Что это за красновато-коричневый материал? Это пятна, на которых металл подвергся коррозии, и их называют ржавчиной. Когда металлические предметы ржавеют, они подвергаются опасности. Если в ближайшее время о них не позаботиться должным образом, они никому не пригодятся.

    Но что такое ржавчина? Ржавчина – очень распространенное соединение.Его научное название – оксид железа (Fe2O3). Ржавчина образуется, когда железо и кислород вступают в реакцию в присутствии воды или влаги в воздухе.

    Но знаете ли вы, что ржавчина не всегда бывает красновато-коричневого цвета? Вы бы поверили, что иногда он зеленый? Это правда! Когда железо вступает в реакцию с хлоридом в подводной среде, появляется зеленая ржавчина. Иногда это можно увидеть на стали, используемой в подводных столбах.

    Ржавчина возникает при коррозии железа или его сплавов, например стали. В присутствии кислорода и воды поверхность куска железа сначала подвергнется коррозии.Через некоторое время любой кусок железа полностью превратится в ржавчину и распадется.

    Процесс ржавления – это реакция горения, похожая на огонь. При контакте с кислородом железо вступает в реакцию с кислородом с образованием ржавчины. Однако, в отличие от огня, реакция происходит намного медленнее и не вызывает пламени.

    Есть определенные факторы, которые могут ускорить процесс ржавления. Например, вода ускоряет реакцию. Другие вещества, такие как соль, также могут увеличить скорость процесса ржавления.

    Для предотвращения ржавчины железо можно покрыть покрытием. Это предотвращает его реакцию с кислородом и водой. Один из таких процессов называется гальванизацией. Обычно это включает покрытие железного предмета слоем цинка. Цинк препятствует реакции железа с кислородом и водой с образованием ржавчины.

    Другой метод предотвращения ржавчины намного проще и распространен. Что это? Покрасить! Верно. Простой слой краски может предотвратить реакцию железа с кислородом и водой в окружающей среде.

    У вас дома есть ржавые предметы? Как защитить их от коррозии? Действуй быстро! Они могут быть не подлежат ремонту, прежде чем вы об этом узнаете.

    Стандарты: CCRA.L.3, CCRA.L.6, CCRA.R.1, CCRA.R.2, CCRA.R.4, CCRA.R.10, CCRA.SL.1, NGSS.PS1.B,

    Почему железо ржавеет (и как это предотвратить)

    Железо, возможно, является одним из важнейших металлов в мире. Он относительно прочный, легкий и податливый, что делает его эффективным материалом для изготовления бесчисленных продуктов.Однако в естественном состоянии железо очень подвержено коррозии. Со временем универсальный металл подвергнется коррозии, что приведет к образованию оксида железа, который более известен как ржавчина.

    Наука за ржавчиной


    Железо, как и его сплавы, ржавеет из-за химической реакции, известной как окисление. Когда железо подвергается воздействию влаги или кислорода, происходит окисление. Во время этой химической реакции железо превращается в оксид железа. Оксид железа обычно имеет красноватый шелушащийся вид, который со временем становится все хуже.Если оставить без внимания, оксид железа будет распространяться, тем самым ставя под угрозу физическую целостность железа.

    Железо может ржаветь как на воздухе, так и под воздействием влаги. И кислород, и влага являются катализаторами ржавления. Когда железо подвергается воздействию воздуха или влаги, окисление превращает его в оксид железа.

    Антикоррозийные средства для обработки железа


    Металлообрабатывающие и производственные предприятия могут защитить свои металлические изделия от ржавчины.Например, цинкование – это распространенный процесс антикоррозийной обработки железа. Он предполагает нанесение защитного покрытия на поверхность металлической заготовки. При гальванике цинк наносится на поверхность железа. Слой цинка действует как барьер между железом и окружающей средой. В результате утюг не контактирует с воздухом или влагой. Если предположить, что слой цинка не поврежден, оцинкованное железо не должно ржаветь.

    Другой распространенной антикоррозийной обработкой железа является металлизация поверхности.Гальваника поверхности включает нанесение никеля или хрома. Поскольку никель и хром не содержат железа, они не подвержены коррозии. Покрытие поверхности – это более сложная антикоррозионная обработка, но она очень эффективна для защиты железа от ржавчины.


    Что-нибудь простое, например, покраска поверхности железа, может защитить ее от ржавчины. Как и в случае гальванизации, окраска создает барьер на поверхности железа. Наличие краски создает барьер между утюгом и окружающей средой.Однако недостатком окраски железа является то, что она не держится так долго, как другие виды обработки поверхности.

    Использование кованого железа вместо чистого железа также может защитить от ржавчины. Кованое железо имеет более высокое содержание углерода, чем чистое железо, и с большим содержанием углерода, естественно, лучше защищено от ржавчины. С учетом сказанного, чистое железо, кованое железо и чугун могут ржаветь под воздействием влаги или воздуха.

    Нет тегов для этого сообщения.

    Почему сталь ржавеет? Плюс ответы на другие вопросы о ржавлении стали

    Несмотря на то, что сталь является одним из наиболее распространенных и полезных материалов для производства в мире, она всегда имела один серьезный недостаток.Ржавеет. Мы часто видим темно-коричневый или красный цвет и отслаивающийся материал на старых мостах, старых зданиях и на стали, которая слишком долго оставалась открытой. Однако сталь – не единственный металл, который ржавеет. Просто взгляните на любые копейки, которые у вас лежат, на любое столовое серебро, которое у вас есть, или на фотографии Статуи Свободы. Цинк, никель, медь, алюминий и многие другие металлы также подвержены коррозионной химической реакции. Почему сталь вообще ржавеет, почему одни стали ржавеют, а другие нет, и почему сталь не ржавеет в определенных ситуациях – это интересная тема.

    Почему сталь ржавеет?

    Любой материал, сделанный из железа, который подвергается воздействию кислорода и воды, ржавеет. Поскольку сталь почти полностью состоит из железа, это самый высокотехнологичный искусственный материал, подверженный ржавчине. Чтобы понять, почему сталь ржавеет, вам нужно немного узнать о химии и таблице Менделеева. После элемента гелия, элементы, как имеющие 8 электронов на своей внешней оболочке, будут заимствовать электроны у других элементов для достижения этого уровня.Например, вода состоит из атома кислорода с 6 внешними электронами и 2 атомов водорода, каждый из которых имеет по 1 электрону. Заимствуя и разделяя электроны в реакции восстановления, образуется FeO (OH) (наиболее распространенная форма ржавчины).

    Как образуется ржавчина?

    Когда любой тип стали ржавеет, включая сталь, она подвергается химической реакции, называемой коррозией. Во время этого процесса воздействия воздуха и воды, когда они остаются снаружи или в элементах на длительный период времени, могут образовываться различные типы ржавчины, но наиболее распространенной формой является Fe2O3.Ржавчина образуется только на внешней стороне металлической поверхности, потому что для ее образования требуется кислород и вода. Если вы найдете старый металлический стол или стальной стержень, оставленный снаружи, который вы пытаетесь очистить от ржавчины, то все, что вы видите под поверхностью, еще не подверглось воздействию кислорода и воды.

    Ржавеет ли сталь в воде?

    Да, сталь действительно ржавеет в воде, только посмотрите подводные фотографии затонувших кораблей. Однако он образует другой тип ржавчины, который не развивается так быстро, как обычная ржавчина, которую вы видите на металлах, оставленных на открытом воздухе, – FeO (OH).В частности, он создает гидроксид железа (III) Fe (OH) 3. Сталь нуждается как в воде, так и в кислороде воздуха для образования ржавчины FeO (OH). Однако это не означает, что ваша лодка, сделанная из стальных материалов, защищена от коррозии, поскольку лишь небольшое количество воздуха может вызвать ржавчину стали. Вы можете сами убедиться, что для создания обычной ржавчины требуется как воздух, так и вода, попробовав это в домашнем научном эксперименте:

    Ржавеет ли сталь в соленой воде?

    Да.Фактически, в соленой воде сталь ржавеет быстрее, чем в пресной. Присутствие соли действует как катализатор, ускоряя процесс химической коррозии. Соль – это электролит, и он вносит ионы в воду. Те, кто живет в более холодном климате, хорошо осведомлены о коррозионной опасности соли и должны регулярно проверять свои автомобили зимой на наличие признаков ржавчины, если соль регулярно наносится на их дороги для борьбы со льдом. Дороги, мосты и другие стальные конструкции вдоль дорог в более холодном климате также подвержены риску износа.

    Как быстро ржавеет сталь?

    Сталь немедленно ржавеет при воздействии влаги и воздуха. Скорость коррозии стали обычно зависит от того, насколько сталь подвергается воздействию влаги и воздуха, уровня влажности и воздуха, а также наличия защитных покрытий (мы вернемся к этому позже). Хотя химическая реакция, приводящая к коррозии стали, происходит мгновенно, вам может потребоваться некоторое время, чтобы это заметить. Визуальные признаки ржавчины могут появиться через неделю или две при правильных условиях.Ржавчина сначала затронет внешнюю поверхность стали, а затем начнет медленно разъедать стальную поверхность. По прошествии достаточного времени все железо в стальном материале окислится и сделает сталь практически бесполезной для той цели, для которой она была предназначена. К счастью, этот процесс окисления обычно занимает много времени, и некоторые ржавые поверхности можно исправить, немного поработав, как помогает объяснить Джей Лено.

    Ржавеет ли мягкая сталь?

    Да. Низкоуглеродистая сталь, также известная как углеродистая сталь, со временем ржавеет, если на нее не будет нанесено какое-либо защитное покрытие, предотвращающее коррозию стали.Низкоуглеродистая сталь имеет низкое содержание углерода, и углерод не помогает предотвратить коррозию стали. Элементы, которые вводятся в сталь, такие как молибден, титан и хром, могут улучшить коррозионную стойкость стали, но не делают ее стойкой к ржавчине.

    Ржавеет ли оцинкованная сталь? А как насчет титановой стали и нержавеющей стали?

    Хотя железо в стали подвергается процессу окисления, в результате которого образуется ржавчина, нанесение на сталь тонкого слоя материала, который не ржавеет, является эффективным способом защиты стали от коррозии.Вот несколько наиболее распространенных методов защиты металлов от коррозии.

    Цинк (оцинкованная сталь)

    Сталь с цинковым покрытием обычно называют сталью для цинкования. Сталь, а также другие металлы, такие как алюминий и железо, погружены в цинк с температурой 860 градусов по Фаренгейту. Цинк вступает в реакцию с кислородом и углекислым газом с образованием карбоната цинка, который является внешним видом многих металлических предметов, таких как уличные фонари, двутавровые балки и другие изделия из стали. Он не только придает стали приятный внешний вид, но и отлично предотвращает образование ржавчины.Конечно, если внешняя поверхность поцарапана или изнашивается, то теперь обнаженная сталь начнет разъедать.

    Хром (нержавеющая сталь)

    Сталь с покрытием тонким слоем оксида хрома чаще называют нержавеющей сталью и является одной из наиболее широко производимых коррозионно-стойких сталей в мире. Хром действует в основном для предотвращения процесса окисления и коррозии, поскольку он действует как барьер для кислорода от проникновения кислорода в железо стали.Хром также придает стали чистый и полированный вид, что делает ее практичной для широкого спектра применений.

    Алюминий (алюминиевая сталь)

    Сталь, покрытая алюминиево-кремниевым сплавом, имеет большую коррозионную стойкость, чем сталь, а также сохраняет свойства стали при чрезвычайно высоких температурах. По этой причине алюминиевая сталь часто используется в тех областях, где требуется, чтобы материал выдерживал высокие температуры, но не ржавел со временем, например, в установках HVAC, автомобильных глушителях, духовках, водонагревателях и каминах.

    Как защитить сталь от ржавчины

    Независимо от того, есть ли у вас стальные инструменты, автомобильные детали или стальной сарай, все они могут подвергнуться коррозии, если вы не будете обращаться с ними должным образом. Вот несколько наших любимых советов по предотвращению образования ржавчины на повседневных предметах из стали.

    • Держите его сухим – Если вы моете инструменты или случайно оставили их под дождем, лучше всего держать их сухими. Высушите инструменты после использования и по возможности храните их в закрытом помещении с низким уровнем влажности.
    • Держите его в чистоте – Скопившаяся грязь и мусор могут удерживать влагу и вызывать коррозию даже в сухой день. Периодическое использование шланга или мойки высокого давления для очистки грязных участков вокруг металлических поверхностей может помочь избежать ржавчины в долгосрочной перспективе.
    • Нанесите защитное покрытие – В зависимости от поверхности, которую вы хотите защитить, вы можете нанести покрытие для защиты металла от ржавчины. Добавление слоя акриловой латексной краски или краски на масляной основе помогает металлическим предметам, таким как водостоки, от ржавчины, и, вероятно, является наиболее экономичным вариантом для предметов вокруг дома.

    Что вызывает окисление металлов или образование ржавчины?

    Все металлы, за исключением драгоценных металлов, окисляются под воздействием кислорода и электролита (т. Е. Атмосферной влаги). Это химическая реакция поверхности металла с кислородом, присутствующим в воздухе, которая вызывает коррозию (или окисление) металла с образованием соответствующего оксида металла на поверхности. В некоторых металлах, таких как сталь, образующиеся продукты коррозии очень заметны и неплотны. Все видели красный цвет оксида железа (ржавчины) на неправильно защищенных стальных изделиях.Образовавшаяся красная ржавчина обычно чешуйчатая и рыхлая и легко отпадает, подвергая воздействию окружающей среды все больше и больше основного материала. Однако окисляются и такие металлы, как нержавеющая сталь (сталь с добавлением никеля и хрома). Разница в том, что образующиеся оксиды никеля и хрома представляют собой более однородный и прочный оксидный слой, который защищает нижележащий материал, «запечатывая» поверхность от дальнейшего окисления после образования.

    Рисунок F.1: Дуплексная никелевая система

    В дополнение к поверхностному окислению, которое происходит на отдельных металлах, любые два разнородных металла, контактирующие друг с другом с электролитом (например, атмосферной влагой или водой), образуют коррозионную ячейку.Это сама основа аккумуляторов, используемых в повседневных товарах. Один из двух соприкасающихся металлов будет корродировать больше, чем другой, и образовывать соответствующий оксид этого металла. Какой металл корродирует, основано на том, что химики называют электродвижущей серией металлов. Выбор того, какой гальванический слой использовать, является важным, поскольку гальваника по самой своей сути представляет собой процесс соприкосновения двух разнородных металлов друг с другом. Гальванический слой (или слои) может быть либо анодным (покрытие корродирует в большей степени, чем подложка), либо катодным покрытием (субстрат корродирует в большей степени, чем гальванический слой).Независимо от того, является ли покрытие анодным или катодным, сильно зависит то, как система отделки будет работать после эксплуатации, и каждая из них имеет свои преимущества и недостатки.

    На рисунке F.1 показано поперечное сечение двухслойного (дуплексного) никелированного изделия в качестве примера катодного покрытия. Коррозия возникает между двумя разнородными слоями никеля (блестящий никель и полужидкий никель), что заставляет коррозию распространяться в боковом направлении. Использование двух слоев разнородного никеля помогает предотвратить гальваническое воздействие между основной сталью и слоем покрытия.

    Химическая реакция, вызывающая ржавчину

    Ржавчина – это общее название оксида железа. Самая известная форма ржавчины – красноватый налет, образующий чешуйки на железе и стали (Fe 2 O 3 ), но ржавчина также бывает других цветов, включая желтый, коричневый, оранжевый и даже зеленый! Разные цвета отражают различный химический состав ржавчины.

    Ржавчина, в частности, относится к оксидам на железе или сплавах железа, таких как сталь. Окисление других металлов имеет другие названия.Например, на серебре есть потускнение, а на меди – зеленоватый оттенок.

    Ключевые выводы: как работает Rust

    • Ржавчина – это общее название химического вещества, называемого оксидом железа. Технически это гидрат оксида железа, потому что чистый оксид железа – это не ржавчина.
    • Ржавчина образуется при контакте железа или его сплавов с влажным воздухом. Кислород и вода в воздухе реагируют с металлом с образованием гидратированного оксида.
    • Знакомая красная форма ржавчины (Fe 2 O 3 ), но железо имеет другие степени окисления, поэтому оно может образовывать ржавчину других цветов.

    Химическая реакция, образующая ржавчину

    Хотя ржавчина считается результатом реакции окисления, стоит отметить , не все оксиды железа являются ржавчиной . Ржавчина образуется, когда кислород вступает в реакцию с железом, но простого соединения железа и кислорода недостаточно. Хотя около 21% воздуха состоит из кислорода, в сухом воздухе ржавчины не происходит. Встречается во влажном воздухе и в воде. Для образования ржавчины необходимы три химиката: железо, кислород и вода.

    железо + вода + кислород → гидратированный оксид железа (III)

    Это пример электрохимической реакции и коррозии. Происходят две различные электрохимические реакции:

    Происходит анодное растворение или окисление железа, переходящего в водный (водный) раствор:

    2Fe → 2Fe 2+ + 4e-

    Катодное восстановление кислорода, растворенного в воде, также происходит:

    O 2 + 2H 2 O + 4e → 4OH

    Ион железа и ион гидроксида реагируют с образованием гидроксида железа:

    2Fe 2+ + 4OH → 2Fe (OH) 2

    Оксид железа реагирует с кислородом с образованием красной ржавчины, Fe 2 O 3 .H 2 O

    Из-за электрохимической природы реакции растворенные в воде электролиты способствуют реакции. Например, в соленой воде ржавчина образуется быстрее, чем в чистой.

    Помните, что газообразный кислород (O 2) – не единственный источник кислорода в воздухе или воде. Двуокись углерода (CO 2) также содержит кислород. Диоксид углерода и вода реагируют с образованием слабой угольной кислоты. Углекислота – лучший электролит, чем чистая вода. Когда кислота атакует железо, вода распадается на водород и кислород.Свободный кислород и растворенное железо образуют оксид железа, высвобождая электроны, которые могут течь к другой части металла. Как только начинается ржавчина, она продолжает разъедать металл.

    Предотвращение ржавчины

    Ржавчина хрупкая, хрупкая, прогрессирующая и ослабляет железо и сталь. Чтобы защитить железо и его сплавы от ржавчины, поверхность нужно отделить от воздуха и воды. Покрытия можно наносить на утюг. Нержавеющая сталь содержит хром, который образует оксид, подобно тому, как железо образует ржавчину.Разница в том, что оксид хрома не отслаивается, поэтому он образует защитный слой на стали.

    Дополнительные ссылки

    • Gräfen, H .; Хорн, Э. М .; Schlecker, H .; Шиндлер, Х. (2000). «Коррозия». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Wiley-VCH. DOI: 10.1002 / 14356007.b01_08
    • Holleman, A. F .; Виберг, Э. (2001). Неорганическая химия . Академическая пресса. ISBN 0-12-352651-5.
    • Уолдман, Дж.(2015). Ржавчина – самая долгая война . Саймон и Шустер. Нью-Йорк. ISBN 978-1-4516-9159-7.

    Спросите у металлурга: что такое ржавчина?

    Химия коррозии: как очистить и защитить ваши металлические предметы

    Ржавчина – это термин, который мы используем для описания красных оксидов железа, образующихся при коррозии черных металлов.

    Ржавчина – это общее название химических веществ, образующихся при реакции железа с кислородом и водой. Однако «ржавчина» плохо определяется в химии – когда железо остается открытым, может образоваться много химикатов.Тем не менее, мы обычно называем ржавчиной красный шелушащийся вид, возникающий в результате воздействия определенных химикатов.

    Корродирующее железо или сталь в обычных условиях окружающей среды приводит к образованию множества различных соединений. Некоторые из этих химикатов будут черными, синими, желтыми, серыми или коричневыми, в зависимости от того, какие молекулы они захватывают из окружающей среды при ржавлении. Например, кислотный дождь, содержащий серу, может соединяться с железом с образованием молекул пирита, желтого минерала, называемого «золото дураков». Эти минералы совсем не то, что мы называем ржавчиной.Обычно мы имеем в виду какой-либо тип оксида железа (III), красный или красно-коричневый по внешнему виду.

    Поэтому, когда мы говорим о ржавлении железа, мы не всегда связываем это с химическими изменениями, которые мы наблюдаем в других металлах, которые мы регулярно используем. Мы не говорим о «ржавчине» серебра или меди. Вместо этого говорят, что медь образует патину, а серебро тускнеет. Все эти термины описывают открытую коррозию металла.

    Леди Свобода облачена в зеленую зелень, густую патину минеральных продуктов коррозии меди.

    Почему ржавеет железо? Почему не ржавеет медь?

    Металлы подвержены коррозии в результате химических реакций с окружающей средой. Очищенные, пригодные для использования человеком металлы часто не находятся в самой термодинамически стабильной форме. Они вступают в реакцию с молекулами в воздухе вокруг них, чтобы найти более стабильное состояние.

    При ржавлении железа это процесс окисления, при котором кислород и вода работают с образованием оксидов железа. Однако коррозия может происходить и с другими молекулами. Серебряный налет часто возникает в результате реакции с сероводородом, газом, который пахнет тухлыми яйцами и образуется в результате бактериального разложения в среде с низким содержанием кислорода.Если у вас есть серебро возле болота или возле свалки, оно быстро потускнеет!

    Некоторые металлы не подвержены коррозии, потому что они уже химически стабильны. Примеры – золото и платина: по этой причине они с большей вероятностью будут обнаружены в земной коре как чистый элементарный металл. Серебро также считается чистым металлом, потому что, когда оно тускнеет, оно само по себе создает термодинамически стабильное уплотнение вокруг остального металла. Эта пассивная пленка предотвращает дальнейшую коррозию нижних слоев в процессе, называемом пассивацией.

    Патина из меди, отвечающая за характерный зеленый цвет Статуи Свободы, является примером пассивной пленки, которая защищает находящийся под ней металл; зеленовато-коричневый цвет, образовавшийся в результате выветривания меди, сохраняет свою связь со слоем меди ниже, запечатывая и защищая его от атмосферных молекул.

    Напротив, красные оксиды железа (III) не связываются с железом под ними, а скорее отрываются и отслаиваются. Следовательно, ржавчина не образует пассивирующего слоя, а вместо этого разъедает, подвергая окислению следующий слой железа.

    Некоторые сплавы на основе железа, например нержавеющая сталь, известны своей устойчивостью к ржавчине. В составе коррозионностойких сплавов железа есть металл, который создает пассивную и защитную пленку до того, как может образоваться ржавчина. В случае нержавеющей стали пассивация создается за счет добавления хрома, который быстро окисляется, оставляя очень тонкий слой, защищающий железо. .

    Лимонные батареи могут быть сделаны из цинка и меди, вызывающих гальваническую реакцию.

    Распространенные виды коррозии металлов

    Металлы подвержены коррозии в разных средах в результате различных процессов.Самая простая форма коррозии возникает, когда металлы реагируют на влагу и воздух на своей поверхности. В соленой среде присутствие хлора в соли может ускорить и замедлить этот процесс. В кислотных дождях причиной могут быть соединения серы.

    Солевые среды также способствуют немного более сложному процессу, называемому гальванической коррозией . При гальванической коррозии два типа металлов с очень разными электрическими потенциалами вступают в электрический или физический контакт в ванне с электролитом, например в морской воде.Более пассивный металл, катодный металл, притягивает электроны из активного или анодного металла. Эта химическая реакция является формой коррозии, которая также лежит в основе электрохимических батарей.

    Вновь заряженные молекулы в анодном металле стабилизируются, соединяясь с молекулами окружающей среды, обычно образуя оксиды или другие минералы. В стали эти оксиды представляют собой ржавчину.

    Алюминий – это металл, который во время коррозии обычно защищен пассивной пленкой. Однако алюминий может быстро подвергнуться коррозии до отказа, если он закреплен винтами из нержавеющей стали, из-за гальванической коррозии.С другой стороны, стальные винты будут более устойчивы к ржавчине! Обеспечение анода постоянным потоком электронов предотвращает коррозию катодного металла. По этой причине иногда «жертвенные аноды» прикрепляют к металлу, который будет подвергаться воздействию моря, как корпус корабля, чтобы электрохимически помочь защитить мембрану корабля.

    Точечная коррозия – это термин, обозначающий коррозию, которая не происходит равномерно по поверхности металла. Вместо этого в металле появляются небольшие дыры.Эти области более быстрой коррозии обычно возникают из-за разрушения «уплотнения» на материале, будь то искусственный герметик, такой как краска или порошковое покрытие, или пассивный пленочный герметик верхнего слоя коррозии. Пассивирующий слой может выйти из строя, если в металле есть включения или сплав неоднороден. Металл – это кристаллическая структура, состоящая из зерен, и у этих зерен есть разные фазы. Если химический состав неоднороден или деформирован, это может привести к появлению пятен, более уязвимых к коррозии, и даже к гальванической коррозии по всему телу из того же металла.

    Нержавеющая сталь обычно устойчива к ржавчине, но некоторые виды повреждений могут сделать ее уязвимой.

    Может ли нержавеющая сталь ржаветь?

    Нержавеющая сталь – это коррозионно-стойкий сплав черных металлов, который борется с ржавчиной с добавлением хрома. Используется различное процентное содержание хрома, чтобы сделать его устойчивым к регулярному использованию или интенсивному использованию в соленых средах, как в случае с нержавеющей сталью 316.

    Но даже нержавеющая сталь может ржаветь! Все железо, которое заперто в металле, просто должно иметь воздействие, чтобы реагировать.Он полагается на «герметизирующий» пассивный слой оксида хрома, который защищает его.

    Слой оксида хрома состоит всего из нескольких молекул и не образуется мгновенно. Когда производится нержавеющая сталь, ее очищают кислотой. Эта кислота удаляет железные, солевые или жировые отложения на уровне поверхности, которые могут вызвать проблемы с химической реакцией хрома. В зависимости от типа используемой кислоты она может быть либо частью процесса пассивации, либо просто подготовить сталь к естественной пассивации на воздухе.

    Поскольку эта пассивная пленка является химическим веществом, она может быть повреждена. Очень высокая температура, превышающая 750 ° F, может вызвать молекулярные изменения в хроме, предотвращающие окисление, поэтому ржавчина может образоваться вокруг места сварного шва на нержавеющей стали. В других случаях слой оксида хрома может быть поврежден из-за быстрого термического изменения, истирания, разрушения, солей, кислоты и накопления других металлических отложений. Если нержавеющая сталь соприкасается со слишком большим количеством железа, локализованное процентное содержание хрома может упасть ниже минимального процента, необходимого для сохранения пленки (нижний предел составляет 10.5%.)

    Следовательно, очистка нержавеющей стали металлической мочалкой может усугубить проблему ржавчины! По мере износа хрома молекулы стали из скруббера могут стать частью основного металла, снижая локальное содержание хрома. Когда пассивация нержавеющей стали не проходит и железо подвергается воздействию воды и воздуха, образуется ржавчина.

    При чистке нержавеющей стали важно не использовать стальной скруббер.

    Как очистить нержавеющую сталь от ржавчины

    В рекомендациях по очистке нержавеющей стали часто говорится о том, что вы должны «быть осторожными, не поцарапать хромированную поверхность», и поэтому не рекомендуется использовать абразивные материалы и другие химические вещества.Это не совсем правильно: ржавчина свидетельствует о том, что поверхность оксида хрома уже повреждена. Цель очистки нержавеющей стали от ржавчины в непромышленном контексте (дома или на небольшой коммерческой кухне) состоит в том, чтобы сначала полностью очистить нержавеющий сплав, удалив всю ржавчину, а также все отложения железа, соли, жира или кислоты, а затем дать материалу возможность «автоматически пассивироваться», то есть вступить в реакцию с воздухом, чтобы снова сформировать уплотнение. При этом воздерживаться от всех форм железа и стали – это один из способов быть довольным результатом.

    Для очистки нержавеющей стали от ржавчины:

    1. Мягкий абразив, например пищевая сода, можно использовать для очистки поверхности тряпкой, губкой или щеткой с мягкой щетиной, чтобы удалить ржавчину.
    2. По мере удаления ржавчины и любых загрязнений хром мгновенно автоматически пассивируется, создавая свой собственный защитный экран.
    3. Слой оксида хрома действительно становится толще в течение следующих нескольких дней, поэтому сушка на воздухе в течение ночи помогает укрепить его защиту!
    4. После хорошего ополаскивания нержавеющую сталь можно дать высохнуть на воздухе или очистить и отполировать специальным очистителем для нержавеющей стали.

    На производстве нержавеющую сталь иногда чистят в горячей ванне с азотной кислотой, которая «заставляет» более толстый слой пассивирования. По экологическим причинам многие производители в настоящее время переходят на использование лимонной кислоты для очистки, что может быть более распространено в домашних условиях, а затем позволяют нержавеющей стали «автоматически пассивироваться».

    Чугун необходимо выдержать, чтобы предотвратить ржавчину. Используется масло, желательно льняное.

    Как удалить ржавчину с чугуна и стали

    В отличие от удаления ржавчины со сплавов нержавеющей стали, использование стальной ваты или щетки с проволочной щетиной может помочь удалить ржавчину с чугуна или стали!

    Для простых небольших поверхностей, таких как ржавые чугунные сковороды:

    1. Мочалка и небольшая смазка для локтей могут удалить слой оксида железа.Соль – широко используемый абразив.
    2. После этого сковороду следует хорошо вымыть.
    3. Сковорода должна быть высушена на огне, чтобы жидкость вытесняла все поры поверхности.
    4. Чугун необходимо заправить маслом, которое при налипании на поверхность образует полимерный герметик.
    5. Это масло можно нанести тонким слоем на поверхность, а затем запечь (в перевернутом виде, чтобы предотвратить образование луж) при 375 ° в течение 1 часа. При желании могут быть добавлены дополнительные слои.
    6. Пищевое льняное масло – идеальный выбор в масле для приправ, обеспечивающий твердую глянцевую поверхность.

    Очистка щеткой непрактична для многих предметов сложной формы или размера. В этом случае лучше всего подходят химические методы удаления. Они обладают различной эффективностью в зависимости от типа используемого сплава. Можно использовать обычные домашние ингредиенты, такие как уксус, патока или лимонная кислота. Патока – удивительный выбор, и она занимает больше времени, чем уксус, но она может быть довольно эффективной, так как расщепляется на щавелевую кислоту, которая помогает удалить ржавчину.

    Также доступны коммерческие продукты для удаления ржавчины, часто содержащие более сильные кислоты.Замачивание в этих жидкостях с последующим извлечением и сушкой может быть эффективным средством восстановления старых ржавых сокровищ.

    Однако, как и в случае с чугунными сковородами, важно учитывать, как ваша сталь и железо будут защищены от элементов после очистки.

    Защита черных металлов

    Железо ржавеет в присутствии воздуха и воды. Это означает, что пока человечество занимается обработкой железа, мы также работаем над лучшими герметиками для железа. Есть много способов создать плотный слой.

    Принудительная пассивация – Очень распространенной формой герметизации железа или стали является коррозия первого слоя до оксида железа (II) или черного оксида, который действует подобно другим металлическим патинам и герметизирует металл. Единственная разница между этим процессом и тем, что происходит с медью, цинком или хромом, заключается в том, что он не происходит в обычных условиях окружающей среды. Следовательно, если верхний слой на изделии поврежден, весь предмет придется переделывать. Это известно как «воронение», когда оно проводится с помощью оружия в рамках одного процесса, или «чернение» в большинстве механических цехов с помощью аналогичного процесса, но с немного другими химическими веществами.В процессе холодного чернения поверхность может быть окрашена оксидом железа (II), что обеспечивает немного менее прочную защиту.

    Регулярное использование и уход, включая смазку или восковую эпиляцию —Некоторое рабочее железо или сталь останутся в основном необработанными, где использование, уход или окружающая среда сохранят их сияние. Традиционно такое оружие, как мечи и снаряжение, такое как ножи, можно было оставить «сырым», но высушить и смазать минеральными или кулинарными маслами, которые являются временными герметиками, требующими регулярного повторного нанесения.При длительном хранении для создания уплотнения можно использовать воски и другие полироли, но они все равно изнашиваются.

    Детали двигателя, контактирующие с обычным маслом, могут остаться сырыми, так как тепло и масло вокруг двигателя делают маловероятным их ржавление, но внешние поверхности могут быть окрашены. Выхлопные системы автомобилей полагаются на более высокие температуры полностью горячего двигателя, чтобы предотвратить коррозию, поэтому длительная вождение, достаточная для нагрева блока двигателя, является способом предотвращения ржавчины на глушителе. (В высокопроизводительных гоночных двигателях внутренняя часть также может быть окрашена, но в основном это помогает циркуляции масла.)

    Краска – это один из многих способов защиты стали и железа от коррозии.

    Нанесенные герметики —Многие изделия из чугуна и стали защищены твердым слоем из другого вещества. К ним относятся:

    • Полимеризованное масло: Льняное масло (изготовленное из льна, но не соответствующее стандартам пищевого качества) было одним из исходных материалов для отделки изделий из кованого железа. Кузнец может закалить в масле или нарисовать объект маслом, а затем поджечь его, придав ему традиционный черно-коричневый блеск, который мы все еще копируем на кованом железе сегодня – обычно с помощью лаков, красок или лаков.
    • Горячее цинкование: В этом процессе цинк наносится на сталь или железо в ванне расплава. Цинковое цинкование обладает рядом защитных свойств. Во-первых, он создает патину, которая закрывает как цинк, так и железо или сталь внизу. Во-вторых, он более «активен», чем металлы, на которые его наносят. В течение всего срока службы объекта из оцинкованной стали цинк действует как «жертвенный анод». По мере разрушения он защищает и замедляет коррозию находящейся под ним стали, даже если сталь обнажена.
    • Гальваника: Цинк можно наносить на сталь не с помощью погружной ванны, а путем пропускания электрического заряда через стальной объект и распыления на него заряженных частиц цинка. Это вызывает однородное и непрерывное электрическое соединение на поверхности металла.
    • Порошковое покрытие: Процесс нанесения порошкового покрытия аналогичен нанесению цинка в том смысле, что объект и герметик оба электростатически заряжены, что означает молекулярную связь без малейших разрывов, которая пропускает влагу.Смолистое порошковое покрытие затем запекается на предмете в горячей духовке. Шерсть будет сохранять блеск в течение многих лет, обеспечивая превосходную защиту и требуя минимального ухода.
    • Краска: Краска является популярным и универсальным герметиком как внутри помещений, так и снаружи, и даже в самом сердце высокопроизводительных двигателей. Как недорогой герметик, он по-прежнему очень хорошо защищает железо и сталь от непогоды. Когда он трескается и изнашивается, его достаточно просто отшлифовать и нанести повторно. Недостатком краски является ее собственная склонность к растрескиванию и отслаиванию под воздействием погодных условий: даже небольшое отверстие в слое герметика может запустить процесс ржавчины внизу.Однако с этими недостатками иногда можно справиться, если использовать часть или часть регулярного технического обслуживания.

    Уход за металлическими предметами

    Металл – это классически прочный материал, который используется для создания предметов и конструкций, которые прослужат долгие годы. Тем не менее, большинство металлов по-прежнему подвержены коррозии и электрохимическому распаду. В начале проекта рассмотрение среды, в которой будет находиться металл, позволяет дизайнеру выбрать металл, который лучше всего выдержит эти условия.

    Железо очень склонно к окислению, и ржавчина обычно образуется при малейшем намеке на воду и кислород. В отличие от других металлов, это окисление не образует собственного пассивного герметизирующего слоя. Поэтому герметики обычно используются с черными металлами. Поиск подходящего типа и наблюдение за металлом на протяжении десятилетий его использования могут помочь продлить срок службы любого металлического предмета.