Ржавчина это оксид железа: Что такое ржавчина? как она образуется?

alexxlab | 26.05.2023 | 0 | Разное

Ржавчина

О ржавчине рассказывается на многих сайтах. Есть много фотографий, но только изделий или, в крайнем случае, макроструктура. Как выглядит ржавчина под микроскопом?

Ржавчиной, как правило, называют продукт коррозии только железа и его сплавов, таких, как сталь или чугун, хотя многие другие металлы тоже подвергаются коррозии.
Все знают красный налет на поверхности металлических материалов или изделий, которые находятся под воздействием влаги или некоторых реактивов. Этот налет – окислы, которые образуются при взаимодействии железа с кислородом. Химическая формула ржавчины Fe2O3nH2O (гидратированный оксид трехвалентного железа), а также метагидрооксид (FeO(OH), Fe(OH)3). На рис.1 показаны красные окислы железа – Fe2O3 и Fe3O4.

   
                                         а
                                                     б 

 Рисунок 1. Красные окислы железа: а – Fe2O3; б – Fe3O4.

Если поверхность железных изделий не защищать, то в конце концов изделие рассыплется в порошок. Красный окисел не пассивирует поверхность, т.е. не защищает ее от дальнейшего разрушения. (Кстати, концентрированная серная кислота пассивирует поверхность. При взаимодействии железа с кислотой на поверхности железа образуется сернокислое железо и окисление железа прекращается).
Окисление возможно и на воздухе, т.к. он в наших условиях содержит некоторое количество влаги. На рис. 2 показана ржавчина на изломе пластинки быстрорежущей стали Р6М5.

Рисунок 2. Излом стали Р6М5; окисление в комнатных условиях; светлопольное изображение

Ржавчина образуется и при коррозии металла в почве (рис. 3 и 4). На рис. 3 показан фрагмент детали сельхозтехники, пролежавшей несколько лет в поле. Это макроструктура, которая показывает расположение окисленных участков на поверхности.

Более красивую и интересную картину дает микроструктура (рис. 4). Видны кристаллы красной ржавчины (рис. 4 а) и осадки другого типа (рис. 4 б), состав которых не определялся.

Рисунок 3. Фрагмент детали сельхозтехники; почвенная коррозия.

   
                                        а                                           б 

Рисунок 4. Ржавчина и осадки на изломе детали; темнопольное изображение

Поскольку влага присутствует и в воздухе, окисляются и шлифы металлов и сплавов, хранящиеся не в специальных условиях. Окисление их усиливается еще и потому, что они протравлены. Нетравленные шлифы хранятся куда лучше. На рис. 5 показано окисление протравленных шлифов стали ШХ15. Ржавчина в основном располагается на матрице (мартенсит), карбиды (белая фаза) видны хорошо (рис. 5а). В структуре зернистого перлита (рис. 5 б) окисляется феррит, на изображении он имеет голубой и зеленый цвет; ржавчина сосредоточена в виде отельных пятен (до поры, пока не окислится весь образец).

   
                                           а                                             б 

Рисунок 5. Окисление шлифов стали ШХ15 после травления и длительного хранения в комнатных условиях: а – закалка и отпуск, равномерное окисление поверхности; б – зернистый перлит, формирование островков окисной пленки.

На рис. 6а показано крупное скопление окислов. Некоторые из них имеют красный цвет, это ржавчина, другие – светлый (рис. 6 б). Состав их не анализировали; также это может быть и пыль, поскольку шлиф находился на открытом воздухе.

                                           а                                                 б

Рисунок 6. Скопления окислов на поверхности шлифа: а – светлое поле, б- темное поле.

Если процесс зашел далеко, то практически вся поверхность покрыта ржавчиной (рис. 7). Участков чистого металла осталось мало.

Рисунок 7. Сплошной окисный слой на шлифе

Все, что содержит железо, может ржаветь. В том числе и метеориты (рис. 8).

Рисунок 8. Окислы железа на метеоритах

Ржавчина

Цвет ржавчины

Ржавчина – является общим термином для определения оксидов железа. В разговорной речи это слово применяется к красным оксидам, образующимся в ходе реакции железа с кислородом в присутствии воды или влажного воздуха. Есть и другие формы ржавчины, например, продукт, образующийся в ходе реакции железа с хлором при отсутствии кислорода. Такое вещество образуется, в частности, в арматуре, используемой в подводных бетонных столбах, и называют его зелёной ржавчиной. Несколько видов коррозии различимы зрительно или с помощью спектроскопии, они образуются при разных внешних условиях. Ржавчина состоит из гидратированного оксида железа (III) Fe2O3·nH2O и метагидроксида железа (FeO(OH), Fe(OH)3). При наличии кислорода, воды и достаточного времени любая масса железа в конечном итоге преобразуется полностью в ржавчину и разрушается. Поверхность ржавчины не создаёт защиту для нижележащего железа, в отличие от образования патины на медной поверхности.

Ржавчиной, как правило, называют продукт коррозии только железа и его сплавов, таких как сталь. Многие другие металлы тоже подвергаются коррозии, но именно оксиды железа обычно называют ржавчиной.

Содержание

  • 1 Химические реакции
    • 1.1 Причины ржавления
    • 1.2 Происходящие реакции
  • 2 Предотвращение ржавления
    • 2.1 Гальванизация
    • 2.2 Катодная защита
    • 2.3 Лакокрасочные и другие защитные покрытия
    • 2.4 Покрытие слоем металла
    • 2.5 Воронение
    • 2.6 Снижение влажности
    • 2.7 Ингибиторы
  • 3 Экономический эффект

Химические реакции

Толстый слой ржавчины на звеньях цепи возле моста Золотые Ворота в Сан-Франциско.

Цепь постоянно подвергается воздействию сырости и солёных брызг, вызывающих разрушение поверхности, растрескивание и шелушение металла.

Причины ржавления

Если железо, содержащее какие-либо добавки и примеси (например, углерод), находится в контакте с водой, кислородом или другим сильным окислителем и/или кислотой, то оно начинает ржаветь. Если при этом присутствует соль, например, имеется контакт с солёной водой, коррозия происходит быстрее в результате электрохимических реакций. Чистое железо относительно устойчиво к воздействию чистой воды и сухого кислорода. Как и у других металлов, например, у алюминия, плотно приставшее оксидное покрытие на железе (слой пассивации) защищает основную массу железа от дальнейшего окисления. Превращение же пассивирующего слоя оксида железа в ржавчину является результатом комбинированного действия двух реагентов, как правило, кислорода и воды. Другими разрушающими факторами являются диоксид серы и углекислый газ в воде. В этих агрессивных условиях образуются различные виды гидроксида железа.

В отличие от оксидов железа, гидроксиды не защищают основную массу металла. Поскольку гидроксид формируется и отслаивается от поверхности, воздействию подвергается следующий слой железа, и процесс коррозии продолжается до тех пор, пока всё железо не будет уничтожено, или в системе закончится весь кислород, вода, диоксид углерода или диоксид серы.

Происходящие реакции

Покрытый ржавчиной и грязью болт. Заметна точечная коррозия и постепенная деформация поверхности, вызванная сильным окислением.

Ржавление железа — это электрохимический процесс, который начинается с переноса электронов от железа к кислороду. Скорость коррозии зависит от количества имеющейся воды, и ускоряется электролитами, о чём свидетельствуют последствия применения дорожной соли на коррозию автомобилей. Ключевой реакцией является восстановление кислорода:

O2 + 4 e + 2 H2O → 4 OH

Поскольку при этом образуются гидроксид-анионы, этот процесс сильно зависит от присутствия кислоты. Действительно, коррозия большинства металлов кислородом ускоряется при понижении pH. Обеспечение электронов для вышеприведённой реакции происходит при окисления железа, которое может быть описано следующим образом:

Fe → Fe2+ + 2 e

Следующая окислительно-восстановительная реакция происходит в присутствии воды и имеет решающее значение для формирования ржавчины:

4 Fe2+ + O2 → 4 Fe3+ + 2 O2−

Кроме того, следующие многоступенчатые кислотно-щелочные реакции влияют на ход формирования ржавчины:

Fe2+ + 2 H2O ⇌ Fe(OH)2 + 2 H+
Fe3+ + 3 H2O ⇌ Fe(OH)3 + 3 H+

что приводит к следующим реакциям поддержания баланса дегидратации:

Fe(OH)2 ⇌ FeO + H2O
Fe(OH)3 ⇌ FeO(OH) + H2O
2 FeO(OH) ⇌ Fe2O3 + H2O

Из приведённых выше уравнений видно, что формирование продуктов коррозии обусловлено наличием воды и кислорода. С ограничением растворённого кислорода на передний план выдвигаются железо (II)-содержащие материалы, в том числе FeO и чёрный магнит (Fe3O4). Высокая концентрация кислорода благоприятна для материалов с трёхвалентным железом, с номинальной формулой Fe(OH)3-xO

x/2. Характер коррозии меняется со временем, отражая медленные скорости реакций твёрдых тел.

Кроме того, эти сложные процессы зависят от присутствия других ионов, таких как Ca2+, которые служат в качестве электролита, и таким образом, ускоряют образование ржавчины, или в сочетании с гидроксидами и оксидами железа образуют различные осадки вида Ca-Fe-O-OH.

Более того, цвет ржавчины можно использовать для проверки наличия ионов Fe2+, которые меняют цвет ржавчины с жёлтого на синий.

Предотвращение ржавления

Отслаивающаяся краска обнажает участки ржавой поверхности листового металла.

Ржавчина является проницаемой для воздуха и воды, поэтому внутрилежащее железо продолжает разъедаться. Предотвращение ржавчины, следовательно, требует покрытия, которое исключает образование ржавчины. На поверхности нержавеющей стали образуется пассивирующий слой оксида хрома (III). Подобное проявление пассивации происходит с магнием, титаном, цинком, оксидом цинка, алюминием, полианилином и другими электропроводящими полимерами.

Гальванизация

Хорошим подходом к предотвращению ржавчины является метод гальванизации, который обычно заключается в нанесении на защищаемый объект слоя цинка либо методом горячего цинкования, либо методом гальванотехники. Цинк традиционно используется, потому что он достаточно дёшев, обладает хорошей адгезией к стали и обеспечивает катодную защиту на стальную поверхность в случае повреждения цинкового слоя. В более агрессивных средах (таких, как солёная вода), предпочтительнее кадмий. Гальванизация часто не попадает на швы, отверстия и стыки, через которые наносилось покрытие. В этих случаях покрытие обеспечивает катодную защиту металла, где оно выступает в роли гальванического анода, на который прежде всего и воздействует коррозия. В более современные покрытия добавляют алюминий, новый материал называется цинк-алюм. Алюминий в покрытии мигрирует, покрывая царапины и, таким образом, обеспечивая более длительную защиту. Этот метод основан на применении оксидов алюминия и цинка, защищающих царапины на поверхности, в отличие от процесса оксидизации, как в случае применения гальванического анода. В некоторых случаях при очень агрессивных средах или длительных сроках эксплуатации применяются одновременно и гальванизация цинком, и другие защитные покрытия, чтобы обеспечить надёжную защиту от коррозии.

Катодная защита

Катодная защита является методом, используемым для предотвращения коррозии в скрытых под землёй или под водой структурах путём подачи электрического заряда, который подавляет электрохимические реакции. Если её правильно применять, коррозия может быть остановлена полностью. В своей простейшей форме это достигается путём соединения защищаемого объекта с протекторным анодом, в результате чего на поверхности железа или стали происходит только катодный процесс. Протекторный анод должен быть сделан из металла с более отрицательным электродным потенциалом, чем железо или сталь, обычно это цинк, алюминий или магний.

Лакокрасочные и другие защитные покрытия

От ржавчины можно предохранять с помощью лакокрасочных и других защитных покрытий, которые изолируют железо из окружающей среды. Большие поверхности, поделённые на секции, как например, корпуса судов и современных автомобилей, часто покрывают продуктами на основе воска. Такие средства обработки содержат также ингибиторы коррозии. Покрытие стальной арматуры бетоном (железобетон) обеспечивает некоторую защиту стали в среде с высоким pH. Однако коррозия стали в бетоне всё ещё является проблемой.

Покрытие слоем металла

Ржавчина может полностью разрушить железо. Обратите внимание на гальванизацию незаржавевших участков.

  • Оцинковка (оцинкованное железо/сталь): железо или сталь покрываются слоем цинка. Может использоваться метод горячего цинкования или метод цинкового дутья.
  • Лужение: мягкая листовая сталь покрывается слоем олова. В настоящее время практически не используется из-за высокой стоимости олова.
  • Хромирование: тонкий слой хрома наносится электролитическим способом на сталь, обеспечивая как защиту от коррозии, так и яркий, полированный внешний вид. Часто используется в блестящих компонентах велосипедов, мотоциклов и автомобилей.

Воронение

Воронение — это способ, который может обеспечить ограниченную устойчивость к коррозии для мелких предметов из стали, таких как огнестрельное оружие и др. Способ состоит в получении на поверхности углеродистой или низколегированной стали или чугуна слоя окислов железа толщиной 1-10 мкм. Для придания блеска, а также для улучшения защитных свойств окисной плёнки, её пропитывают минеральным или растительным маслом.

Снижение влажности

Ржавчины можно избежать, снижая влажность окружающего железо воздуха. Этого можно добиться, например, с помощью силикагеля.

Ингибиторы

Ингибиторы коррозии, как, например, газообразные или летучие ингибиторы, можно использовать для предотвращения коррозии в закрытых системах. Некоторые ингибиторы коррозии чрезвычайно ядовиты. Одним из лучших ингибиторов выступают соли технециевой кислоты.

Экономический эффект

Ржавчина вызывает деградацию изделий и конструкций, изготовленных из материалов на основе железа. Поскольку ржавчина имеет гораздо больший объём, чем исходное железо, её нарост ведёт к быстрому разрушению конструкции, усиливая коррозию на прилегающих к нему участках — явление, называемое поеданием ржавчиной. Это явление стало причиной разрушения моста через реку Мианус (штат Коннектикут, США) в 1983 году, когда подшипники подъёмного механизма полностью проржавели изнутри. В результате этот механизм зацепил за угол одной из дорожных плит и сдвинул её с опор. Ржавчина была также главной причиной разрушения Серебряного моста в Западной Вирджинии в 1967 году, когда стальной висячий мост рухнул меньше, чем за минуту. Погибли 46 водителей и пассажиров, находившихся в то время на мосту.

Мост Кинзу после разрушения.

Мост Кинзу в штате Пенсильвания был снесён смерчем в 2003 году в значительной степени потому, что центральные опорные болты, соединяющие сооружение с землёй, проржавели, из-за чего мост держался лишь под действием силы тяжести.

Кроме того, коррозия покрытых бетоном стали и железа может вызвать раскалывание бетона, что создает серьёзные конструкторские трудности. Это один из наиболее распространённых отказов железобетонных мостов.

Время вспять: наблюдение за превращением ржавчины в железо

С помощью современной техники микроскопии экспериментаторы из Национального института стандартов и технологий (NIST) и их коллеги стали свидетелями замедленного превращения в атомном масштабе. ржавчины — оксида железа — обратно в чистое металлическое железо на всех его химических стадиях.

Среди самых распространенных минералов на Земле оксиды железа играют ведущую роль в хранении магнитных данных, косметике, пигментации красок и доставке лекарств. Эти материалы также служат катализаторами для нескольких типов химических реакций, включая производство аммиака для удобрений.

Чтобы точно настроить свойства этих минералов для каждого применения, ученые работают с частицами оксидов нанометрового размера. Но для этого исследователям необходимо подробное понимание восстановления на атомном уровне — ключевой химической реакции, в которой участвуют оксиды железа. Этого знания, однако, часто не хватает, потому что восстановление — процесс, который фактически противоположен ржавчине, — протекает слишком быстро, чтобы многие типы зондов могли исследовать его на таком тонком уровне.

В новой попытке изучить микроскопические детали восстановления оксида металла исследователи использовали специально адаптированный просвечивающий электронный микроскоп (ПЭМ) в лаборатории NIST NanoLab, чтобы задокументировать пошаговое преобразование нанокристаллов гематита оксида железа (Fe 2 O 3 ) до оксида железа магнетита (Fe 3 O 4 ) и, наконец, до металлического железа.

«Несмотря на то, что люди изучали оксид железа в течение многих лет, динамических исследований в атомном масштабе не проводилось», — сказала Вэньхуэй Чжу из Государственного университета Нью-Йорка в Бингемтоне, работавшая над докторской диссертацией в NanoLab в 2015 году и 2016. «Мы видим, что на самом деле происходит во время всего процесса сокращения, а не изучаем только начальные шаги».

Это очень важно, добавил Рену Шарма из NIST, «если вы хотите контролировать состав или свойства оксидов железа и понимать взаимосвязь между ними».

Снизив температуру реакции и уменьшив давление газообразного водорода, который действовал как восстановитель, ученые замедлили процесс восстановления, чтобы его можно было зафиксировать с помощью ПЭМ окружающей среды — ПЭМ специальной конфигурации, которая может изучать как твердые вещества и газ. Прибор позволяет исследователям выполнять визуализацию образца с атомарным разрешением в реальных условиях — в данном случае в газовой среде, необходимой для восстановления оксидов железа, — а не в вакууме, необходимом в обычных ПЭМ.

«Это самый мощный инструмент, который я использовал в своих исследованиях, и один из очень немногих в Соединенных Штатах», — сказал Чжу. Она, Шарма и их коллеги описывают свои выводы в недавнем выпуске ACS Nano .

Группа исследовала процесс восстановления в бикристалле оксида железа, состоящем из двух одинаковых кристаллов оксида железа, повернутых на 21,8 градуса друг относительно друга. Бикристаллическая структура также замедляла процесс восстановления, что облегчало его отслеживание с помощью ПЭМ окружающей среды.

При изучении реакции восстановления исследователи выявили неизвестное ранее промежуточное состояние при превращении магнетита в гематит. На средней стадии оксид железа сохранил свою первоначальную химическую структуру Fe 2 O 3 , но изменил кристаллографическое расположение своих атомов с ромбоэдрического (диагонально вытянутый куб) на кубическое.

Это промежуточное состояние характеризуется дефектом, при котором атомы кислорода не могут занять некоторые места в кристалле, как это обычно бывает. Этот так называемый кислородный вакансионный дефект не является чем-то необычным и, как известно, сильно влияет на электрические и каталитические свойства оксидов. Но исследователи были удивлены, обнаружив, что дефекты возникают в упорядоченном порядке, чего никогда раньше не было при восстановлении Fe 9.0009 2 O 3 до Fe 3 O 4 , сказал Шарма.

Значение промежуточного состояния все еще изучается, но оно может быть важно для управления скоростью восстановления и другими свойствами процесса восстановления, добавляет она. «Чем больше мы понимаем, тем лучше мы можем манипулировать микроструктурой этих оксидов», — сказал Чжу. Управляя микроструктурой, исследователи могут повысить каталитическую активность оксидов железа.

Исследователи NIST, работающие над этой статьей, работают в Центре наноразмерной науки и технологий, где проводился эксперимент.

Статья: В. Чжу, Дж. П. Винтерштейн, В. Д. Ян, Л. Юань, Р. Шарма и Г. Чжоу. In Situ Исследование динамики восстановления двумерных Fe 2 O 3 наноструктур в атомном масштабе. АКС Нано . DOI: 10. 1021/acsnano.6b06950

Химия, металлы и нанохимия

ржавчина

Ржавчина — это общий термин для ряда оксидов железа, образующихся в результате реакции железа с кислородом в присутствии воды. Несколько форм ржавчины различимы визуально и с помощью спектроскопии и образуются при различных обстоятельствах. [1] Ржавчина состоит из гидратированных оксидов железа(III) Fe 2 O 3 ·nH 2 O, железа(III) оксид-гидроксид (FeO(OH), Fe(OH) 3 . Ржавчина – это общий термин для обозначения коррозии железа и его сплавов, таких как сталь. Другие металлы подвергаются аналогичной коррозии, но образующиеся в результате оксиды обычно не называют ржавчиной. При наличии достаточного времени, кислорода и воды любая масса железа в конечном итоге полностью превращается в ржавеет и распадается.Коррозия алюминия очень медленная, потому что образующийся оксид алюминия образует конформное покрытие, которое защищает оставшийся алюминий в процессе, известном как пассивация.

Дополнительные рекомендуемые знания

Содержимое

  • 1 Химические реакции
    • 1.1 Окисление металлического железа
    • 1.2 Химические реакции, связанные с коррозией
  • 2 Защита от ржавчины
  • 3 Экономическое воздействие
  • 4 Каталожные номера
  • 5 См. также

Химические реакции

Окисление металлического железа

Металлическое железо относительно не подвержено влиянию чистой воды или сухого кислорода. Как и в случае с другими металлами, плотно прилегающее оксидное покрытие, пассивирующий слой, защищает объемное железо от дальнейшего окисления. Таким образом, превращение пассивирующего слоя оксида железа в ржавчину происходит в результате совместного действия двух агентов, обычно кислорода и воды. Другими разлагающими растворами являются двуокись серы в воде и двуокись углерода в воде. В этих агрессивных условиях образуются частицы железа (III). В отличие от оксидов железа (II), оксиды железа (III) не являются пассивирующими, поскольку эти материалы не прилипают к объемному металлу. По мере того как эти соединения железа (III) образуются и отслаиваются от поверхности, обнажается свежее железо, и процесс коррозии продолжается до тех пор, пока либо не будет израсходовано все железо (0), либо весь кислород, вода, двуокись углерода или двуокись серы. в системе удаляются или потребляются. [2]

Химические реакции, связанные с коррозией

Ржавление железа – это электрохимический процесс, который начинается с переноса электронов от железа к кислороду. [3] Скорость коррозии зависит от воды и ускоряется электролитами, как показано на примере воздействия дорожной соли (хлорида кальция) на коррозию автомобилей. Ключевой реакцией является восстановление кислорода:

О 2 + 4 e + 2 Н 2 O → 4 OH

Поскольку он образует гидроксид-ионы, на этот процесс сильно влияет присутствие кислоты. Действительно, коррозия большинства металлов кислородом ускоряется при низком рН. Электроны для вышеуказанной реакции обеспечивают окисление железа, которое можно описать следующим образом:

Fe → Fe 2+ + 2 e

Следующая окислительно-восстановительная реакция также происходит в присутствии воды и имеет решающее значение для образования ржавчины:

2 Fe 2+ + 0,5 O 2 → 2 Fe 3+ + O 2−

Кроме того, на ход образования ржавчины влияют следующие многоступенчатые кислотно-щелочные реакции:

FE 2+ + 2 H 2 O ⇌ Fe (OH) 2 + 2 H +
FE 3+ + 3 H 2 O ⇌ 2 Fe (OH) 3. + 3 H +

, как и следующие равновесия дегидратации:

Fe(OH) 2 ⇌ FeO + H 2 O
Fe(OH) 3 ⇌ FeO(OH) + H 2 O
2 FeO(OH) ⇌ Fe 2 O 3 + H 2 O

Из приведенных выше уравнений также видно, что продукты коррозии определяются наличием воды и кислорода. При ограниченном количестве растворенного кислорода предпочтение отдается материалам, содержащим железо (II), включая FeO и черный магнит (Fe 3 O 4 ). Высокие концентрации кислорода благоприятны для трехвалентных материалов с номинальной формулой Fe(OH) 3-x O x/2 . Природа ржавчины меняется со временем, отражая медленные скорости реакций твердых тел. Кроме того, на эти сложные процессы влияет присутствие других ионов, таких как Ca 2+ , которые одновременно служат электролитом и, таким образом, ускоряют образование ржавчины или соединяются с гидроксидами и оксидами железа, чтобы осадить различные ионы Ca. -Fe-O-OH виды.

Защита от ржавчины

Ржавчина проницаема для воздуха и воды, поэтому внутреннее железо продолжает подвергаться коррозии. Таким образом, защита от ржавчины требует покрытий, препятствующих образованию ржавчины. Нержавеющая сталь образует пассивирующий слой оксида хрома (III). Подобное поведение пассивации происходит с магнием, медью, титаном и цинком.

Важным подходом к предотвращению ржавчины является гальванизация, которая обычно заключается в покрытии цинка горячим цинкованием погружением или гальванопокрытием. Традиционно используется цинк, потому что он дешев и хорошо прилипает к стали. В более агрессивных средах (таких как соленая вода) предпочтительнее использовать кадмий. Оцинковка часто выходит из строя по швам, отверстиям и стыкам, в местах прокола покрытия. В этих случаях покрытие обеспечивает катодную защиту металла, где оно предпочтительно действует как гальванический анод против ржавчины. Более современные покрытия добавляют алюминий в покрытие как цинк-алюм , алюминий будет мигрировать, чтобы покрыть царапины и, таким образом, обеспечить более длительную защиту. Эти подходы основаны на оксидах алюминия и цинка, защищающих когда-то поцарапанную поверхность, а не на окислении в качестве расходуемого анода.

Существует несколько других методов борьбы с коррозией и предотвращения образования ржавчины, в просторечии называемых защитой от ржавчины:

  • Катодная защита делает железо катодом в батарее, образующимся всякий раз, когда вода контактирует с железом, а также расходуемым анодом, сделанным из чего-то с более отрицательным потенциалом электрода, обычно из цинка или магния. Электрод сам по себе не реагирует в воде, а только обеспечивает электроны, которые в противном случае предоставляются железом.
  • Воронение — это метод, обеспечивающий ограниченную устойчивость к ржавчине небольших стальных изделий, таких как огнестрельное оружие; чтобы он был успешным, на вороненую сталь втирают водовытесняющее масло.
  • Образование ржавчины можно контролировать с помощью покрытий, таких как краска, которые изолируют железо от окружающей среды. В большие конструкции с закрытыми коробчатыми секциями, такие как корабли и современные автомобили, часто в эти секции впрыскивается продукт на основе воска (технически «масло для слякоти»). Такие обработки также содержат ингибиторы ржавчины. Покрытие стали бетоном обеспечивает защиту стали за счет среды с высоким pH на границе раздела сталь-бетон.

Экономическое воздействие

Основная статья: Коррозия

Ржавчина связана с разрушением инструментов и конструкций на основе железа.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *