Дайындаған: Қайранова Э. А. Тобы: ХТ-22-14к Қабылдаған: Аманбаева Қ. Б. Қазақстан Республикасы ғылым және жоғары білім министрлігі М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан университеті 2025 жыл
Кіріспе Металды қорғаныш төсемемен қаптау ( пассивті ə діс ) Металды коррозиядан табиғи қорғау Желімделген анодты қолдана отырып коррозиядан қорғау Тұрақты токпен катодты қорғау ( белсенді қорғау ) Катодтық қорғау әдістерін таңдау критерийлері Қорытынды Пайдаланылған әдебиет
Металды коррозиядан қорғау мәселесі оны алғаш қолданудан басталды. Адамдар металды атмосфералық әсерден қорғау үшін майлар қолданды, кейін басқа металмен, ең алдымен, жеңіл балқитын қалайымен қаптай бастады. Ертедегі грек тарихшысы Геродот ( б.э.д. V ғасырда ) еңбегінде темірді коррозиядан қорғау үшін қалайыны қолданғаны туралы айтылған. Химиктердің міндеті – коррозия құбылысының пайда болуын анықтау, коррозия процесін баяулату немесе қарсылық көрсететін шаманы анықтау. Металдардың коррозиясы табиғаттың заңына сәйкес жүреді, сондықтан оны толығымен жою мүмкін емес, тек баяулатуға болады. Коррозия түріне және өту жағдайына байланысты әртүрлі қорғау әдістері қолданылады. Коррозиядан қорғау әдісін таңдау оның қандай да бір жағдайда эффективтілігі мен экономикалық тиімділігіне қатысты көзқарастарға байланысты іске асырылады. Коррозиядан қорғаудың әдістері өте көп. Оларды екі топқа бөлуге болады : пассивті, ол өз кезегінде, материал шығынымен байланысты ( әртүрлі төсемелер, коррозия ингибиторлары ) және активті, ол энергия шығынымен байланысты (ток көздері арқылы жүретін электрохимиялық әдістер ).
Металдар мен металл қорытпасын су өткізбейтін және ұзақ уақыт бойы тұрақты болып қалу сияқты негізгі қасиеттерін сақтап қалу үшін бояулар, лактар, басқа да металмен қаптайды. Ең алдымен, қорғалатын беттік қабат өңделген болуы қажет. Бұл өңдеу металдың табиғатына, оның металлургиялық шығу тегіне, қазіргі күйіне байланысты болады. Өңдеуге ластаудан, тот пен майлаудан тазалау, беттік қабатты тегістеу жатады. Біріншілік өңдеуге металды тазалау жатады, тегістеу арқылы металдың беттік қабатының адгезиялық қасиетін жоғарылатып, қорғаныш төсеменің тығыз жабысып тұруын қамтамасыз етеді. Лак пен 37 бояудан тұратын төсеме материалды қоршаған ортадан (су, еріген оттегі ) қорғайды. Төсеме тиімді болуы үшін, бояуды бірнеше қабат етіп жағады. Бірінші қабат тығыз жағылады және коррозиядан қорғайды ( негізінен оның түсі қызғылт сары болады ). Аралық қабаттар және таза қабат біріншілік қабатты қорғау үшін және металл бұйымына жағымды түр ( бояу, тонировка) беру үшін жағылады. Ескерту. Қышқылдан, сілтіден, коррозиялық-активті сұйықтықтардан және газдардан қорғау үшін металл бетін пластик (резина) немесе бояумен ( мысалы, қорғасын жаңқасы ) бірнеше қабат етіп жағып, қорғау керек.
Темір мен болат коррозиясы тұтынушыға қымбатқа түседі. Темірдің табиғи коррозиясы кезінде тот қабаты ( темір оксиді мен гидроксиді ) түзіледі, сондай-ақ тот қабатының жұмсақ және өткізгіш болуы коррозияның тереңдей түсуіне себеп болады. Өзінің оксидімен қапталып, коррозиядан табиғи қорғалатын металдар бар. Мысалы, алюминий металы. Ол өте жіңішке, мөлдір және өтімділігі төмен өзінің Al2O3 оксидімен қапталады. Беттік қабаты пассивті болатын болатты тот баспайды. Мұндай болаттың құрамында кемінде 13 % хром болады. Сонымен қатар болат құрамына никель элементін қосады. Оның құрылысы да темір сияқты кубтық торды құрайды, яғни ол хромның темірге енуін жеңілдетеді. Тот баспайтын болаттың коррозияға төзімділігі хром ауадағы оттегімен әрекеттесіп, өте жіңішке қорғаныш қабат – Cr2O3 оксиді түзіледі. Ескерту. Алтын мен платина да алюминий сияқты болады. Олардың оксидті қабаттары да коррозиядан қорғайды. Ал мыс, мыс оксидіне дейін коррозияланады. Көміртегі диоксиді қатысында түзілген мыс оксиді карбонат түзеді ( сұр түстен жасыл түске ауысуы ). Бұл мыс ( II) оксиді ашық жасыл түс береді және ол қорғаныш қабаты болып келеді. Оны, мысалы, Париж опера театрының шатырынан көруге болады.
Темірді коррозиядан протекторлы анод арқылы қорғауға болады. Ол үшін темір электрлік контакт арқылы күшті тотықсыздандырғыш болып келетін, яғни электртерістігі жоғары М металмен ( ܨܧ݁2+ / Fe(s) ܯܧ݊+ / M(s)) қосылады. Нәтижесінде М металл темірдің орнына анод рөлін атқарады, темір – катод болады ( бұл кезде еріген оттегі темірде тотықсызданады ). Мысал. Темір мырышпен қосылған кезде, тек мырыш тотығады. Сонымен қатар темір бетінде оттегі суға дейін тотықсызданады (1-сурет). Бұл қорғау әдісі кемелерде және болат құбырларда жиі қолданылады. Мырыш және магний кесектері қорғалатын нысан бойымен бірқалыпты таралады ( құбырлар үшін 100 м сайын ). Бұл кесектер толығымен еріп болғаннан кейін, оларды қайта жаңартады 1-сурет. Протекторлы анод арқылы темірді катодты қорғау
4. Тұрақты токпен катодты қорғау ( белсенді қорғау ) Металдың кейбір потенциал аймақтарда тұрақты күйде қалатыны анықталды. Бұл потенциал мәндерінде темір ерітіндімен әрекеттеспейді және ол элементарлы формада болады. Болат пластинаны ток көзіне қосып немесе тұрақты потенциал мәнін беріп, коррозиядан қорғауға болады. Катодты қорғаныста қорғалатын металл тұрақты ток көзінің теріс полюсімен қосылады. Ток көзінің оң полюсі инертті (платина) немесе протекторлы ( мырыш, магний және т.б.) анодпен қосылады. Мұндай сызба жер асты су құбырларын коррозиядан қорғау үшін қолданылады.
Біз екі катодтық қорғау әдістерін қарастырдық. Біріншісі – протекторлы катодтық әдіс, яғни қорғалатын металл мен қор - 40 ғайтын металдан тұрады. Екінші әдіс – тұрақты ток немесе потенциал арқылы қорғалатын катодтық әдіс. Ол қорғалатын металл қорғайтын металмен сыртқы ток көздері арқылы жалғанған ( қорғалатын металл ток көзімен теріс плюс арқылы қосылады ). Екі әдісте де металл бірдей рөл атқарады : қорғалатын металл – катод, ал басқа металл ( мырыш жиі қолданады ) протекторлы анод рөлін атқарады. Барлық жүйе қосындысы гальваникалық тізбекті құрайды. Ток көзінсіз жүйе қысқа тұйықталған элемент ретінде жұмыс жасайды, ал ток көзімен жұмыс жасайтын элемент тез зарядсызданады. Екінші жағдайда анод тез шығындалады ; керсінше, анодтық материал толығымен шығындалмайынша, катод қорғалған күйінде қалады. Негізінен протекторлы анод әдісі жақсы зерттелген және аз өзгеретін ортада металл бөлшектерін қорғауға негізделген, мысалы, жер астындағы ыдыстар, теңіз суындағы кеме корпустарын қорғау үшін қолданылады. Егер ортаның қасиеті белгісіз болса, онда тұрақты ток беру арқылы қорғалады. Мысалы, бұл әдісті газ құбырларын қорғау үшін қолданады.
Коррозия – металдардың, әсіресе темірдің, сыртқы ортадағы әртүрлі факторлардың әсерінен бұзылуы, ыдырауы немесе тоттануы. Бұл табиғи процесс металдардың ұзақ мерзімді пайдаланылуы кезінде олардың сапасын төмендетіп, құрылымдық әлсіреуіне әкеледі. Әсіресе өнеркәсіпте, құрылыс саласында және транспортта қолданылатын металдар үшін коррозия үлкен қауіп тудырады, себебі ол өнімдердің қызмет ету мерзімін қысқартады және жиі материалдық шығындарға әкеледі. Қорытындылай келе, коррозиядан қорғау – тек экономикалық тиімділікті арттырып қана қоймай, сонымен қатар техника мен өндіріс қауіпсіздігін қамтамасыз етуде маңызды рөл атқарады. Әр түрлі саладағы өндірістік жабдықтар мен құрылыстар үшін коррозияға қарсы әдістерді дұрыс таңдау олардың ұзақ қызмет етуін және сенімділігін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, коррозияға қарсы шаралар қоршаған ортаны қорғауға және табиғи ресурстарды тиімді пайдалануға да ықпал етеді.
Неверов А.С., Родченко Д.А., Цырлин М.И. Коррозия и материалов. – Минск: Выcшая школа, 2007. – 222 с. Федосова Н.Л. Антикоррозионная защита металлов. – Иваново, 2009. – 187 с. Миомандр Ф., Садки С., Одебер П., Меаалле -Рено. Электрохимия. – М.: Техносфера, 2008. – 360 с. Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов: учебное пособие. – М.: ООО ТИД «Альянс», 2006. – 472 с.
