Korozija bakra in njegovih zlitin: vzroki in rešitve

Baker in bakrove zlitine imajo visoko električno in toplotno prevodnost, so obdelovalni in dobro odporni proti koroziji, zato se aktivno uporabljajo v številnih industrijske panoge. Vendar se v določenih okoljih pojavi korozija bakra in njegovih zlitin. Kaj je to? in kako ga zaščititi pred kvarjenjem, si bomo ogledali v tem članku.

Kaj je korozija?

To je propadanje kovin zaradi vplivov okolja. V dobro industrializiranih državah škoda zaradi korozije znaša 4-5 % nacionalnega dohodka. Ne le kovine, tudi stroji in deli, ki so iz njih izdelani, se kvarijo, kar povzroča zelo visoke stroške. rjavenje cevi pogosto povzroči uhajanje škodljivih kemikalij, kar vodi v onesnaženje tal, vode in zraka. Vse to škodljivo vpliva na zdravje ljudje. Korozija bakra je spontano propadanje bakra zaradi delovanja posameznih elementov okolje ljudje. Razlog za propadanje kovine je njena nestabilnost na nekatere snovi v zraku. Hitrost korozije višja kot je temperatura.

Lastnosti bakra

Baker je prva kovina, ki jo je uporabil človek. F1 je zlate barve, vendar se na zraku zaradi oksidne plasti obarva rdeče-rumeno, zaradi česar se razlikuje od drugih kovin s sivim odtenkom. Je zelo plastičen, ima visoko toplotno prevodnost in velja za odličen prevodnik, ki je na drugem mestu za srebrom. V šibki klorovodikovi kislini, sveži in morska voda korozija bakra je zanemarljiva.

Oksidiranje kovine na prostem, pri čemer nastane oksidna plast, ki ščiti kovino. Sčasoma potemni in postane rjava. Plast, ki prekriva baker, se imenuje patina. Spreminja barvo od rjavkaste do zelene in celo črne.

Elektrokemična korozija

To je najpogostejša oblika poslabšanja. Elektrokemična korozija uničuje strojne dele, različne strukture, ki se nahajajo v zemlji, vodi, ozračju, hladilnih mazivih. Gre za električni napad na površino kovine, na kateri poteka kemična reakcija, ki vključuje odbojevanje in prenos elektronov s katod na anode. To je posledica nehomogene kemične strukture kovin. Pri stiku železa in bakra v elektrolitu nastane galvanski element, kjer je železo anoda, baker pa katoda, saj je železo v Mendelejevi tabeli napetosti levo od bakra in ima večjo aktivnost.

Ko je železo v paru z bakrom, železo korodira hitreje kot baker. Pri uničenju železa namreč elektroni prehajajo z njega na baker, ki ostane zaščiten, dokler ni uničena celotna plast železa. Ta lastnost se pogosto uporablja za zaščito delov in strojev.

Vpliv nečistoč na propadanje kovin

Znano je, da kovine v čisti obliki praktično ne korodirajo. V praksi pa vsi materiali vsebujejo določeno količino nečistoč. Kako vplivajo na varnost izdelkov v uporabi?? Predpostavimo, da imamo del iz dveh kovin. Upoštevajte spletno stran , kako deluje? korozija bakra z aluminijem. izpostavljena zraku, je njena površina prekrita z zelo tanko plastjo vode. Opozoriti je treba, da voda razpade na vodikove in hidroksidne ione, ogljikov dioksid, raztopljen v vodi, pa tvori ogljikovo kislino. To pomeni, da baker in aluminij, potopljena v raztopino, ustvarita galvansko celico. Aluminij je anoda, baker pa katoda (aluminij je v zaporedju napetosti levo od bakra).

V raztopino vstopijo aluminijevi ioni, odvečni elektroni pa preidejo na baker in na njegovi površini oddajajo vodikove ione. Aluminijevi in hidroksidni ioni se združujejo in se kot bela snov nalagajo na površino aluminija, kar povzroča korozijo.

Korozija bakra v kislih medijih

Baker ima dobro korozijsko odpornost v vseh pogojih, saj ne izpodriva pogosto vodika, ker je v elektrokemični vrsti napetosti blizu žlahtnim kovinam. Široka uporaba bakra v kemični industriji je posledica njegove odpornosti na številne agresivne organske medije:

• nitrati in sulfidi;
• fenolne smole;
• ocetna, mlečna, citronska in oksalna kislina;
• Kalijevi in natrijevi hidroksidi;
• šibke raztopine žveplove in klorovodikove kisline.

Po drugi strani pa se je močno poslabšala vsebnost bakra v:

• Kisle raztopine kromovih soli;
• mineralne kisline (klorovodikova in dušikova), pri čemer je korozija z naraščajočo koncentracijo močnejša; - mineralne kisline (klorovodikova in dušikova), pri čemer je korozija močnejša z naraščajočo koncentracijo.
• koncentrirana žveplova kislina, ki se pri višjih temperaturah stopnjuje;
• amonijev hidroksid;
• oksidacijske soli.

Metode konzerviranja kovin

Skoraj vse kovine v plinasti ali Tekoči mediji so podvrženi površinski degradaciji. Glavni način zaščite bakra pred korozijo je nanos zaščitnega sloja na površino izdelkov, ki ga sestavljajo:

• Kovina - na bakreno površino izdelka je nanesena plast kovine, ki je odpornejša proti koroziji. Medenina, cink, krom in nikelj se na primer uporabljajo. V tem primeru se obrnite na okolje in pride do oksidacije kovine, uporabljene za premaz. Če se zaščitna plast delno poslabša, se osnovna kovina, baker, poslabša.
• Nekovinske snovi - to so anorganski premazi, sestavljeni iz steklene mase, cementne malte, ali organski - barve, laki, bitumen.
• Kemični filmi - zaščita se oblikuje kemično, tako da na površini kovine nastanejo spojine, ki zanesljivo ščitijo baker pred korozijo. V ta namen se uporabljajo oksidne ali fosfatne plasti ali pa se površina zlitine nasiči z dušikom, organskimi snovmi ali obdela z ogljikom, katerega spojine jo zanesljivo ohranjajo na mestu.

Poleg tega so bakrove zlitine opremljene z legirno komponento, ki poveča njihovo korozijsko odpornost, ali pa so spremenjene z odstranjevanjem nečistoč iz okolja in vgradnjo inhibitorjev, ki upočasnijo hitrost korozije.

Zaključek

Baker ni reaktiven, kar pomeni, da se v skoraj vsakem okolju razgrajuje zelo počasi. Zato se pogosto uporablja v številnih panogah. Kovina je na primer zelo odporna v čisti sladki in morski vodi. Če pa se poveča vsebnost kisika ali pospeši pretok vode, se korozijska odpornost zmanjša.