Ce provoacă coroziunea în mai. Explorarea conceptului de „rugină”
O pată maro de rău augur pe aripi, un balon în vopsea de pe fundul ușii, umed brusc după ce ai condus printr-o băltoacă mare - toate acestea sunt semne clare că mașina ta a început să fie subminată de un ucigaș atât de lent precum rugina.
Rugini. Mulți oameni o subestimează. Mulți oameni nu știu că această problemă aparent frivolă este cea care trimite în mod regulat zeci de mii de mașini la gropile de gunoi. Dar problema poate fi prevenită și poate și trebuie să fie combatetă!
Cu metalele pe bază de fier, combaterea oxidării poate fi o sarcină Sisypheană, deoarece chiar și cu acoperiri și aliaje avansate dezvoltate de chimiști și ingineri profesioniști, compoziția chimică instabilă a oțelului în forma sa originală înseamnă că va rugini mereu în mediul său natural. Totuși, asta nu înseamnă că mașina ta este condamnată. Înțelegând procesul de oxidare a metalelor și cunoașterea zonelor cu probleme de pe caroseria mașinii, puteți prelungi durata de viață a mașinii.
Este posibil să evitați întâlnirea ruginii?
Termen profan pentru distrugerea electrochimică a unui metal pe bază de fier, numită oxidare. În acest proces, moleculele de la suprafață reacționează cu oxigenul din aer pentru a produce o nouă moleculă, Fe2O3, cunoscută și sub numele de oxid de fier. Fierul și majoritatea oțelurilor se vor descompune în cele din urmă complet în oxid de fier și elemente constitutive, oferindu-le suficient timp.
Există multe exemple de utilizare a oțelurilor de diferite calități în industria auto. Aceștia nu sunt doar „moscoviții” care au pus dinții șoferilor în anii 90, care par să fi ruginit pe linia de asamblare. Producătorii de automobile din SUA au avut probleme similare în anii '70, când rugina a început să se răspândească la mașinile care încă nu părăsiseră porțile reprezentanțelor. Sau probleme cu vopsea și metal pe modele foarte moderne. De exemplu, . Tine minte? ().
În același timp, tabla de oțel brută netratată poate rezista foarte mult timp la rugină, fără a se prăbuși în părțile sale componente timp de câțiva ani.
De aici putem trage prima concluzie: Dacă cumpărați o mașină (chiar dacă este un model nou și ridicați mașina de la reprezentanță), asigurați-vă că parcurgeți forumurile și căutați dacă aceste modele de mașini dintr-un anumit an de fabricație ruginesc. În caz contrar, s-ar putea să ai foarte ghinion și să ajungi cu un lot de mașini în care, dintr-un motiv necunoscut, s-a folosit oțel calitate proastă. După cum înțelegeți, astfel de mașini vor putrezi. Astfel de cazuri sunt rare, dar se întâmplă. Asa ca fii atent.
Acum ați devenit proprietarul sau sunteți proprietarul unei mașini de mult timp. Dacă ați achiziționat o mașină nouă și vă așteptați să o utilizați pentru o perioadă lungă de timp - de la cinci ani și mai sus, felicitări, aveți șansa de a vedea toate etapele dezvoltării leziunilor corporale.
Să ne uităm la cele trei tipuri principale de rugina și apoi să discutăm cum poate fi evitată sau „vindecată”.
Rugina de suprafață (prima etapă)
Primele semne ale unei probleme apar în fisurile și zgârieturile din vopsea. Nivel de dificultate: usor de reparat.
Rugina „vânează” impuritățile structurale și chimice din aliajele metalice la nivel microscopic și molecular. Fierul pur nu oxidează la fel de agresiv ca materialul mai ieftin cu mai multe impurități. Acest lucru este ușor de înțeles dacă te uiți la piesele vechi ale mașinilor premium germane din anii 70 și 80. Chiar și elemente nevopsite, în timp ce sunt pornite în aer liber, pe ploaie și zăpadă, deși se vor acoperi cu rugina în timp, pătrunderea oxidării nu va fi la fel de adâncă ca în cazul mașinilor anilor 90 și 2000 ai secolului XXI.
Faptul este, după cum înțelegeți, că au fost folosite aliaje de calitate superioară, care au contribuit la construirea unei rezistențe mai mari la uzură în toate părțile mașinii, inclusiv în caroserie.
Din păcate, fierul nu este un material deosebit de bun pentru fabricarea mașinilor. Adăugarea unei cantități mici de carbon la fier creează un oțel care oferă îmbunătățiri semnificative în flexibilitate, rezistență la tracțiune și formabilitate atunci când panourile sunt presate. Dar, prin definiție, aceasta adaugă impurități - impurități care accelerează procesul de ruginire.
A doua etapă (începe pătrunderea în structura metalică)
Procesul chimic distruge suprafața și reduce rezistența metalului.
Răspândirea ruginii în adâncime în oțel depinde de mulți factori diferiți:
aliaj, grosimea piesei, mediul (prezența zăpezii, reactivii care accelerează procesul de descompunere, schimbările de temperatură) și tipul de tratament termic al piesei.
Se pot adăuga elemente de aliere precum nichelul și cromul pentru a preveni rugina, dar nimic nu poate proteja 100% o piesă - totul se va coroda în cele din urmă.
Reactivul este o problemă complet separată. Efectul de rugină este accelerat de prezența oricărui fel de sare. Sărurile rutiere și alți poluanți dizolvați în apă acționează ca electroliți. Când ajung într-un loc neprotejat unde are loc o reacție chimică, accelerează semnificativ schimbul de componente moleculare.
În practică putem spune următoarele: O mașină murdară ruginește mai repede decât una curată. Acest lucru explică și faptul demult remarcat de ce mașinile din țările cu climă nordică, unde sărurile și reactivii sunt folosite iarna, sunt predispuse să putrezească.
Rugina penetrantă (etapa a treia)
După expunerea prelungită la procesul de oxidare, oțelul se transformă în oxid de fier fragil. Se formează găuri de trecere.
Producătorii de automobile fac multe pentru a încerca să prevină coroziunea. Un număr mare de teste și secțiuni întregi de știință a materialelor sunt dedicate păstrării caroseriei mașinii dvs. Componentele din aluminiu și magneziu sunt foarte utile în combaterea ruginii. Ele practic nu sunt susceptibile la oxidare, iar marja lor de siguranță va dura decenii viitoare. Cu toate acestea, aceste metale sunt suficient de scumpe pentru a fi utilizate pentru o parte la fel de mare ca un corp.
Tabla de oțel modernă iese cu o varietate de acoperiri de protecție chiar și în stadiul producției sale la oțel. La uzina de automobile, la aceasta se adaugă acoperiri de protecție suplimentare, inclusiv galvanizarea și un strat gros de protecție a suprafeței pentru partea de jos a mașinii, care etanșează literalmente corpul de expunerea la elementele de oxigen și de mediul extern distructiv.
Din păcate, în timp, orice se uzează, devine mai subțire și, în unele locuri, dispare complet. Metalul este expus și începe procesul de distrugere.
Sfat: puțini oameni fac acest lucru, dar este important cel puțin o dată pe an, după iarnă, să inspecteze o mașină spălată curat (ideal ar trebui să fie spălată și fundul) pentru deteriorarea stratului protector. Dacă se găsește o așchie sau o zgârietură adâncă care a ajuns la metal, va fi necesar să se neutralizeze deteriorarea prin oprirea accesului aerului către partea deteriorată a suprafeței.
În funcție de adâncimea și localizarea deteriorării, în aceste scopuri este posibil să se utilizeze un grund urmat de aplicarea vopselei (dacă deteriorarea este minoră), a unui convertor de rugină, etanșarea sursei de oxigen sau aplicarea unui agent anticoroziv pe partea de jos dacă stratul protector de dedesubt a fost deteriorat în mai multe locuri. Cu o utilizare medie, daunele apar în decurs de trei ani.
Vigilența și îngrijirea mașinii sunt cheia performanței pe termen lung a corpului.
Prevenirea
Cel mai bun sfat este cel mai evident: Spălați-vă mașina în mod regulat pentru a curăța caroseria și sub caroserie (cel puțin o dată pe an, după iarnă) de murdărie și săruri care duc la coroziune. Un sfat mai puțin evident este în partea de jos a ușilor și a pragurilor. Dacă apa stagnează acolo, va duce la inevitabil ruginire.
Dar dacă apare rugina, aceasta nu este o problemă atât de mare. Faptul este că ruginirea poate fi oprită în orice stadiu.
Rugina de suprafață
În cele mai multe cazuri, rugina la suprafață se formează acolo unde vopseaua s-a spart din cauza deteriorării mecanice sau ultraviolete. Prima etapă de rugină nu va cauza probleme majore caroseriei mașinii tale. În funcție de grosimea metalului și de calitatea aliajului, poate dura mai mult de un an pentru a ajunge la a treia etapă.
Oricum, cel mai bine este să scapi de rugina de suprafață imediat ce o găsești. Remedierea nu este diferită de reparația generală a vopselei. Am scris multe despre cum să reparam alte daune.
A doua faza
Nu ați îndepărtat rugina în prima etapă, iar acum există o bulă ruginită sub vopsea de pe caroserie. Moleculele de rugină sunt fizic mai mari decât moleculele de fier sau oțel. Ca rezultat, rugina se răspândește prin expansiune, afectând și distrugând metalul proaspăt. Dacă nu este îndepărtat complet, procesul de putrezire nu se va opri.
Când reparați o piesă, trebuie să utilizați un convertor de rugină, precum și o perie cu peri metalici rigidi, șmirghel sau un disc abraziv. Curățăm șemineul pe o suprafață netedă, apoi aplicăm grund și vopsea.
Rugina pătrunzătoare
În cele din urmă, metalul de bază se desprinde și o gaură apare în locul său. Acum ai o mare problemă și ai două opțiuni. Puteți înlocui panoul (dacă este posibil), sau va trebui să decupați părțile putrezite și să le cereți să sude petice de metal normal.
Este util să comparați (experiența germană):
Dar dacă cadrul este ruginit, aceasta înseamnă că integritatea structurală a mașinii poate fi compromisă. Nu poți repara singur cadrul. Fie schimbați-l cu unul nou, fie solicitați sfatul profesioniștilor.
Material de pe Wikipedia - enciclopedia liberă
Rugini este un termen general pentru oxizi de fier. În mod colocvial, termenul se aplică oxizilor roșii formați prin reacția fierului cu oxigenul în prezența apei sau a aerului umed. Există și alte forme de rugină, cum ar fi un produs format prin reacția fierului cu clorul în absența oxigenului. O astfel de substanță se formează, în special, în armătura utilizată în stâlpii de beton subacvatici și se numește rugina verde. Mai multe tipuri de coroziune se disting vizual sau folosind spectroscopie și se formează în diferite condiții de mediu. Rugina constă din oxid hidratat de fier(III) Fe 2 O 3 nH 2 O și metahidroxid de fier (FeO(OH), Fe(OH) 3). Având în vedere oxigen și apă și suficient timp, orice masă de fier se va transforma în cele din urmă complet în rugină și se va descompune. O suprafață de rugină nu oferă protecție pentru fierul de bază, spre deosebire de formarea unei patine pe o suprafață de cupru.
Rugina este, de obicei, produsul coroziunii fierului și aliajelor acestuia, cum ar fi oțelul. Multe alte metale corodează și ele, dar oxizii de fier sunt denumiți în mod obișnuit ca rugina.
Reacții chimice
Cauzele ruginii
Dacă fierul, care conține aditivi sau impurități (cum ar fi carbonul), intră în contact cu apa, oxigenul sau alt agent oxidant puternic și/sau acid, va începe să ruginească. Dacă este prezentă sare, de exemplu, există contact cu apa sărată, coroziunea are loc mai rapid ca urmare a reacțiilor electrochimice. Fierul pur este relativ rezistent la atac apă curatăși oxigen uscat. Ca și în cazul altor metale, cum ar fi aluminiul, un strat de oxid strâns lipit pe fier (stratul de pasivare) protejează cea mai mare parte a fierului de oxidarea ulterioară. Transformarea stratului pasiv de oxid de fier în rugină este rezultatul acțiunii combinate a doi agenți, de obicei oxigen și apă. Alți factori distructivi sunt dioxidul de sulf și dioxidul de carbon din apă. În aceste condiții agresive, tipuri diferite hidroxid de fier. Spre deosebire de oxizii de fier, hidroxizii nu protejează cea mai mare parte a metalului. Pe măsură ce hidroxidul se formează și se fulge de pe suprafață, următorul strat de fier este expus și procesul de coroziune continuă până când tot fierul este distrus sau sistemul rămâne fără oxigen, apă, dioxid de carbon sau dioxid de sulf.
Reacții care au loc
Ruginirea fierului este un proces electrochimic care începe cu transferul de electroni de la fier la oxigen. Viteza de coroziune depinde de cantitatea de apă disponibilă și este accelerată de electroliți, așa cum demonstrează efectele sării rutiere asupra coroziunii vehiculului. Reacția cheie este reducerea oxigenului:
O 2 + 4 e - + 2 H 2 O → 4 OH -
Deoarece aceasta produce ioni de hidroxid, procesul este foarte dependent de prezența acidului. Într-adevăr, coroziunea majorității metalelor de către oxigen se accelerează pe măsură ce temperatura scade. Furnizarea de electroni pentru reacția de mai sus are loc prin oxidarea fierului, care poate fi descrisă după cum urmează:
Fe → Fe 2+ + 2 e −
Următoarea reacție redox are loc în prezența apei și este critică pentru formarea ruginii:
4 Fe 2+ + O 2 → 4 Fe 3+ + 2 O 2−
În plus, următoarele reacții acido-bazice în mai multe etape afectează cursul formării ruginii:
Fe 2+ + 2 H 2 O ⇌ Fe(OH) 2 + 2 H + Fe 3+ + 3 H 2 O ⇌ Fe(OH) 3 + 3 H +
ceea ce duce la următoarele reacții de menținere a echilibrului de deshidratare:
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
Din ecuațiile de mai sus este clar că formarea produselor de coroziune se datorează prezenței apei și oxigenului. Odată cu limitarea oxigenului dizolvat, materialele care conțin fier (II), inclusiv FeO și magnetul negru (Fe3O4), vin în prim-plan. Concentrațiile mari de oxigen sunt favorabile pentru materialele fierului feric, cu formula nominală Fe(OH) 3-x O x/2. Natura coroziunii se schimbă în timp, reflectând vitezele lente de reacție a solidelor.
În plus, acestea procese complexe depind de prezența altor ioni precum Ca 2+, care servesc ca electrolit, și astfel accelerează formarea ruginii, sau în combinație cu hidroxizii și oxizii de fier formează diverse precipitate de forma Ca-Fe-O-OH.
Mai mult, culoarea ruginii poate fi folosită pentru a verifica prezența ionilor de Fe2+, care schimbă culoarea ruginii de la galben la albastru.
Prevenirea ruginii
Rugina este permeabilă la aer și apă, astfel încât fierul de la bază continuă să se corodeze. Prin urmare, prevenirea ruginii necesită o acoperire care împiedică formarea ruginii. Pe suprafața oțelului inoxidabil se formează un strat de pasivizare de oxid de crom (III). O manifestare similară a pasivării apare cu magneziu, titan, zinc, oxid de zinc, aluminiu, polianilină și alți polimeri conductori electric.
Galvanizare
O abordare bună pentru prevenirea ruginii este metoda galvanizării, care implică de obicei aplicarea unui strat de zinc pe obiectul care trebuie protejat, fie prin galvanizare la cald, fie prin galvanizare. Zincul este folosit în mod tradițional deoarece este ieftin, are o aderență bună la oțel și oferă protecție catodică suprafeței de oțel dacă stratul de zinc este deteriorat. În medii mai agresive (cum ar fi apa sărată), cadmiul este preferat. Adesea, galvanizarea nu ajunge la cusăturile, găurile și îmbinările prin care a fost aplicată acoperirea. În aceste cazuri, acoperirea oferă protecție catodică metalului, unde acționează ca un anod galvanic, care este afectat în primul rând de coroziune. Acoperiri mai moderne adaugă aluminiu, material nou numit zinc-aluminiu. Aluminiul din acoperire migrează, acoperind zgârieturile și oferind astfel o protecție de lungă durată. Această metodă se bazează pe utilizarea oxizilor de aluminiu și zinc pentru a proteja zgârieturile de suprafață, spre deosebire de un proces de oxidare, cum ar fi un anod galvanic. În unele cazuri, în medii foarte agresive sau durată lungă de viață, atât galvanizarea cu zinc, cât și alte acoperiri de protecție sunt utilizate simultan pentru a oferi o protecție fiabilă împotriva coroziunii.
Protectie catodica
Protecția catodă este o metodă folosită pentru a preveni coroziunea în structurile ascunse subterane sau sub apă prin introducerea unei sarcini electrice care inhibă reacțiile electrochimice. Dacă este utilizat corect, coroziunea poate fi oprită complet. În forma sa cea mai simplă, acest lucru se realizează prin conectarea obiectului care trebuie protejat la un anod de sacrificiu, rezultând doar un proces catodic care are loc pe suprafața fierului sau a oțelului. Anodul de sacrificiu trebuie să fie realizat dintr-un metal cu un potențial electrod mai negativ decât fierul sau oțelul, de obicei zinc, aluminiu sau magneziu.
Vopseaua și alte acoperiri de protecție
Rugina poate fi prevenită prin utilizarea vopselei și a altor straturi de protecție care izolează fierul de călcat de mediu. Istoria vopselelor de rugină datează de 50 de ani de la inventarea vopselei Hammerite în Anglia. Suprafețele mari împărțite în secțiuni, cum ar fi carenele navelor și mașinile moderne, sunt adesea acoperite cu produse pe bază de ceară. Astfel de tratamente conțin și inhibitori de coroziune. Acoperirea armăturii din oțel cu beton (beton armat) oferă o oarecare protecție oțelului într-un mediu cu pH ridicat. Cu toate acestea, coroziunea oțelului în beton este încă o problemă.
Acoperire metalica
- Galvanizare (fier/oțel galvanizat): Fierul sau oțelul sunt acoperite cu un strat de zinc. Se poate folosi metoda de galvanizare la cald sau metoda de suflare cu zinc.
- Coitor: tabla de oțel moale este acoperită cu un strat de tablă.
- Placare cu crom: un strat subțire de crom este aplicat electrolitic pe oțel, oferind atât protecție împotriva coroziunii, cât și un finisaj strălucitor, lustruit aspect. Folosit adesea în componentele strălucitoare ale bicicletelor, motocicletelor și automobile.
Albăstreală pentru rufe
Inhibitori
Vezi si
Scrieți o recenzie despre articolul „Rugina”
Note
Legături
- Site dedicat studierii consecințelor economice ale coroziunii
- Analiza coroziunii
- Articole despre coroziune
- Ce este rugina
Extras care caracterizează Rust
- De ce prea mult?.. Păi ce crezi, ce simți în sufletul tău, în tot sufletul tău, voi fi în viață? Ce crezi?- Sunt sigur, sunt sigur! – Aproape a țipat Natasha, luându-și ambele mâini cu o mișcare pasională.
El s-a oprit.
- Ce bine ar fi! - Și, luând-o de mână, a sărutat-o.
Natasha era fericită și emoționată; și imediat își aminti că acest lucru era imposibil, că avea nevoie de calm.
— Dar n-ai dormit, spuse ea, reprimându-și bucuria. – Încearcă să dormi... te rog.
El îi eliberă mâna, strângând-o; ea se îndreptă spre lumânare și se așeză din nou în poziția ei anterioară. Ea se uită înapoi la el de două ori, ochii lui strălucind spre ea. Și-a dat o lecție despre ciorapi și și-a spus că nu se va uita înapoi până nu-l va termina.
Într-adevăr, la scurt timp după aceea a închis ochii și a adormit. Nu a dormit mult și s-a trezit brusc cu o sudoare rece.
În timp ce adormea, se tot gândea la același lucru la care se gândise tot timpul - la viață și la moarte. Și mai multe despre moarte. Se simțea mai aproape de ea.
"Dragoste? Ce este dragostea? - el a crezut. – Dragostea interferează cu moartea. Dragostea e viata. Totul, tot ceea ce înțeleg, înțeleg doar pentru că iubesc. Totul este, totul există doar pentru că iubesc. Totul este legat de un singur lucru. Iubirea este Dumnezeu și a muri înseamnă pentru mine, o părticică de iubire, să mă întorc la izvorul comun și etern.” Aceste gânduri i se păreau mângâietoare. Dar acestea au fost doar gânduri. Ceva lipsea în ei, ceva era unilateral, personal, mental - nu era evident. Și era aceeași neliniște și incertitudine. El a adormit.
A văzut în vis că zăcea în aceeași cameră în care zăcea de fapt, dar că nu era rănit, ci sănătos. În fața principelui Andrei apar multe chipuri diferite, nesemnificative, indiferente. Vorbește cu ei, se ceartă despre ceva inutil. Se pregătesc să plece undeva. Prințul Andrey își amintește vag că toate acestea sunt nesemnificative și că are alte preocupări, mai importante, dar continuă să vorbească, surprinzându-i, niște cuvinte goale, pline de spirit. Încetul cu încetul, pe nesimțite, toate aceste fețe încep să dispară, iar totul este înlocuit de o singură întrebare despre ușa închisă. Se ridică și se duce la ușă să gliseze șurubul și să-l încuie. Totul depinde dacă are timp sau nu timp să o încuie. Merge, se grăbește, picioarele nu se mișcă și știe că nu va avea timp să încuie ușa, dar totuși își încordează dureros toate puterile. Și o frică dureroasă îl apucă. Și această frică este frica de moarte: ea stă în spatele ușii. Dar, în același timp, în timp ce se târăște neputincios și stângaci spre ușă, ceva îngrozitor, pe de altă parte, deja, apăsează, sparge în ea. Ceva inuman - moartea - se sparge la ușă și trebuie să o reținem. Apucă ușa, își încordează ultimele eforturi – nu se mai poate încuia – măcar să o țină; dar puterea lui este slabă, stângace și, apăsată de teribil, ușa se deschide și se închide din nou.
Din nou a apăsat de acolo. Ultimele eforturi supranaturale au fost zadarnice și ambele jumătăți s-au deschis în tăcere. A intrat și este moartea. Și prințul Andrei a murit.
Dar în aceeași clipă în care a murit, prințul Andrei și-a amintit că doarme și, în aceeași clipă în care a murit, el, făcând un efort pe sine, s-a trezit.
„Da, a fost moarte. Am murit - m-am trezit. Da, moartea se trezește! - sufletul i s-a luminat deodată, iar vălul care ascunsese până atunci necunoscutul a fost ridicat în fața privirii sale spirituale. A simțit un fel de eliberare a forței legate anterior în el și a acelei ușurințe ciudate care nu l-a mai părăsit de atunci.
Când s-a trezit cu o sudoare rece și s-a agitat pe canapea, Natasha s-a apropiat de el și l-a întrebat ce este în neregulă cu el. Nu i-a răspuns și, neînțelegând-o, a privit-o cu o privire ciudată.
Așa i s-a întâmplat cu două zile înainte de sosirea prințesei Marya. Chiar din acea zi, după cum spunea doctorul, febra debilitantă a căpătat un caracter rău, dar pe Natasha nu a fost interesată de ceea ce spunea doctorul: a văzut aceste semne morale teribile, mai neîndoielnice pentru ea.
Din această zi, pentru principele Andrei, odată cu trezirea din somn, a început și trezirea din viață. Și în raport cu durata vieții, nu i s-a părut mai lentă decât trezirea din somn în raport cu durata visului.
Nu era nimic înfricoșător sau brusc în această trezire relativ lentă.
Ultimele lui zile și ore au trecut ca de obicei și simplu. Și prințesa Marya și Natasha, care nu s-au lăsat de partea lui, au simțit asta. Nu au plâns, nu s-au înfiorat și În ultima vreme, simțind ei înșiși acest lucru, nu mai mergeau după el (nu mai era acolo, îi părăsise), ci după cea mai apropiată amintire despre el - trupul său. Sentimentele amândurora erau atât de puternice încât partea exterioară, teribilă a morții nu i-a afectat și nu au considerat necesar să-și satisfacă durerea. Nu au plâns nici în fața lui, nici fără el, dar nu au vorbit niciodată despre el între ei. Au simțit că nu pot exprima în cuvinte ceea ce au înțeles.
Amândoi l-au văzut scufundându-se din ce în ce mai adânc, încet și calm, departe de ei undeva, și amândoi știau că așa trebuie să fie și că e bine.
I s-a spovedit și i s-a împărtășit; toți au venit să-și ia rămas bun de la el. Când fiul lor a fost adus la el, el și-a pus buzele spre el și s-a întors, nu pentru că i s-a părut dur sau rău (prințesa Marya și Natasha au înțeles acest lucru), ci doar pentru că el credea că asta era tot ce i se cere; dar când i-au spus să-l binecuvânteze, el a făcut ceea ce era cerut și s-a uitat în jur, de parcă ar întreba dacă mai trebuie făcut ceva.
Când au avut loc ultimele convulsii ale corpului, abandonate de spirit, prințesa Marya și Natasha erau aici.
— S-a terminat?! – spuse Prințesa Marya, după ce trupul lui zăcea nemișcat și rece în fața lor de câteva minute. Natasha a venit, s-a uitat în ochii morților și s-a grăbit să-i închidă. Ea i-a închis și nu i-a sărutat, ci a sărutat ceea ce era cea mai apropiată amintire a ei despre el.
"Unde a plecat? Unde este el acum?.."
Când trupul îmbrăcat și spălat zăcea într-un sicriu pe masă, toți s-au apropiat de el să-și ia rămas-bun și toți au plâns.
strigă Nikolushka din cauza nedumeririi dureroase care i-a sfâșiat inima. Contesa și Sonya au strigat de milă pentru Natasha și că nu mai era. Bătrânul conte a plâns că curând, a simțit el, va trebui să facă același pas teribil.
Și Natasha și Prințesa Marya plângeau acum, dar nu plângeau de durerea lor personală; au plâns de emoția reverentă care le cuprinse sufletele în fața conștiinței misterului simplu și solemn al morții care avusese loc înaintea lor.
Totalitatea cauzelor fenomenelor este inaccesibilă minții umane. Dar nevoia de a găsi motive este încorporată în sufletul uman. Iar mintea umană, fără a pătrunde în nenumărabilitatea și complexitatea condițiilor fenomenelor, fiecare separat putând fi reprezentată ca o cauză, apucă prima, cea mai înțeleasă convergență și spune: aceasta este cauza. În evenimentele istorice (unde obiectul observării sunt acțiunile oamenilor), cea mai primitivă convergență pare să fie voința zeilor, apoi voința acelor oameni care stau în locul istoric cel mai proeminent - eroii istorici. Dar nu trebuie decât să pătrundem în esența fiecărui eveniment istoric, adică în activitățile întregii mase de oameni care au participat la eveniment, pentru a fi convins că voința eroului istoric nu numai că nu ghidează acțiunile lui. masele, dar este el însuși în permanență ghidat. S-ar părea că este la fel să înțelegem semnificația evenimentului istoric într-un fel sau altul. Dar între omul care spune că popoarele din Occident au mers în Orient pentru că Napoleon a vrut asta și omul care spune că s-a întâmplat pentru că trebuia să se întâmple, există aceeași diferență care a existat între oamenii care au susținut că pământul stă ferm și planetele se mișcă în jurul lui, iar cei care au spus că nu știu pe ce se sprijină pământul, dar știu că există legi care guvernează mișcarea lui și a altor planete. Nu există și nu pot exista motive pentru un eveniment istoric, cu excepția singurei cauze a tuturor motivelor. Dar există legi care guvernează evenimentele, parțial necunoscute, parțial bâjbâite de noi. Descoperirea acestor legi este posibilă numai atunci când renunțăm complet la căutarea cauzelor în voința unei persoane, la fel cum descoperirea legilor mișcării planetare a devenit posibilă numai atunci când oamenii au renunțat la ideea afirmării lui. pământul.
După bătălia de la Borodino, ocuparea Moscovei de către inamic și arderea acesteia, istoricii recunosc cel mai important episod al Războiului din 1812 ca fiind mișcarea armatei ruse de la Ryazan la drumul Kaluga și la lagărul Tarutino - așa-numitul marș de flanc în spatele lui Krasnaya Pakhra. Istoricii atribuie gloria acestei isprăvi ingenioase diverșilor indivizi și se ceartă despre cui, de fapt, îi aparține. Chiar și istoricii străini, chiar francezi recunosc geniul comandanților ruși când vorbesc despre acest marș de flanc. Dar de ce scriitorii militari și toată lumea după ei cred că acest marș de flanc este o invenție foarte atentă a unei persoane, care a salvat Rusia și l-a distrus pe Napoleon, este foarte greu de înțeles. În primul rând, este greu de înțeles în ce se află profunzimea și geniul acestei mișcări; căci pentru a ghici că cea mai bună poziție a armatei (când nu este atacată) este acolo unde există mai multă hrană, nu necesită mult efort mental. Și toată lumea, chiar și un băiat prost de treisprezece ani, putea ghici cu ușurință că în 1812 cea mai avantajoasă poziție a armatei, după retragerea de la Moscova, se afla pe drumul Kaluga. Deci, este imposibil de înțeles, în primul rând, prin ce concluzii ajung istoricii până la punctul de a vedea ceva profund în această manevră. În al doilea rând, este și mai greu de înțeles exact ceea ce istoricii văd drept salvarea acestei manevre pentru ruși și natura ei dăunătoare pentru francezi; căci acest marș de flanc, în alte circumstanțe precedente, însoțitoare și ulterioare, ar fi putut fi dezastruos pentru ruși și salutar pentru armata franceză. Dacă din momentul în care a avut loc această mișcare, poziția armatei ruse a început să se îmbunătățească, atunci nu rezultă din aceasta că această mișcare a fost motivul pentru aceasta.
Acest marș de flanc nu numai că nu ar fi putut aduce niciun beneficiu, dar ar fi putut distruge armata rusă dacă alte condiții nu ar fi coincis. Ce s-ar fi întâmplat dacă Moscova nu ar fi ars? Dacă Murat nu i-ar fi pierdut din vedere pe ruși? Dacă Napoleon nu ar fi fost inactiv? Dacă armata rusă, la sfatul lui Bennigsen și Barclay, ar fi dat bătălie la Krasnaya Pakhra? Ce s-ar fi întâmplat dacă francezii i-ar fi atacat pe ruși când aceștia mergeau după Pakhra? Ce s-ar fi întâmplat dacă Napoleon s-ar fi apropiat ulterior de Tarutin și i-ar fi atacat pe ruși cu cel puțin o zecime din energia cu care a atacat la Smolensk? Ce s-ar fi întâmplat dacă francezii ar fi mărșăluit pe Sankt Petersburg?.. Cu toate aceste presupuneri, salvarea unui marș de flanc s-ar putea transforma în distrugere.
În al treilea rând, și cel mai de neînțeles, este că oamenii care studiază istoria în mod deliberat nu vor să vadă că marșul de flanc nu poate fi atribuit nimănui, că nimeni nu l-a prevăzut vreodată, că această manevră, la fel ca retragerea de la Filyakh, în prezentul, nu a fost niciodată prezentat nimănui în întregime, ci pas cu pas, eveniment cu eveniment, moment de moment, a izvorât dintr-un număr nenumărat de condiții foarte diverse și abia atunci a fost prezentat în întregime, când a fost finalizat și devenit trecut.
La consiliul de la Fili, gândul dominant în rândul autorităților ruse a fost o retragere evidentă în direcția directă înapoi, adică de-a lungul drumului Nijni Novgorod. Dovadă în acest sens este că majoritatea voturilor la consiliu au fost exprimate în acest sens și, cel mai important, cunoscuta conversație de după consiliul comandantului șef cu Lansky, care era responsabil de departamentul de provizii. Lanskoy a raportat comandantului-șef că hrana pentru armată se strângea în principal de-a lungul Oka, în provinciile Tula și Kaluga și că, în cazul unei retrageri la Nijni, proviziile de hrană vor fi separate de armată de către cei mari. Râul Oka, prin care transportul în prima iarnă era imposibil. Acesta a fost primul semn al necesității de a se abate de la ceea ce părea anterior cea mai firească direcție directă către Nijni. Armata a rămas mai la sud, de-a lungul drumului Ryazan și mai aproape de rezerve. Ulterior, inacțiunea francezilor, care au pierdut chiar din vedere armata rusă, preocupările legate de protejarea uzinei Tula și, cel mai important, beneficiile apropierii de rezervele lor, au forțat armata să devieze și mai la sud, pe drumul Tula. . După ce au trecut într-o mișcare disperată dincolo de Pakhra către drumul Tula, liderii militari ai armatei ruse s-au gândit să rămână lângă Podolsk și nu s-a gândit la poziția Tarutino; dar nenumărate împrejurări și apariția din nou a trupelor franceze, care mai înainte pierduseră din vedere rușii, și planurile de luptă și, cel mai important, abundența de provizii în Kaluga, au forțat armata noastră să devieze și mai mult spre sud și să treacă la mijlocul rutelor pentru aprovizionarea cu alimente, de la Tula la drumul Kaluga, la Tarutin. Așa cum este imposibil să răspunzi la întrebarea când a fost abandonată Moscova, este imposibil să răspunzi și când exact și de către cine s-a hotărât să meargă la Tarutin. Abia când trupele ajunseseră deja la Tarutin ca urmare a nenumăratelor forțe diferențiale, atunci oamenii au început să se asigure că și-au dorit acest lucru și au prevăzut de mult.
Expresia „coroziunea metalului” conține mult mai mult decât numele unei trupe rock populare. Coroziunea distruge ireversibil metalul, transformându-l în praf: din tot fierul produs în lume, 10% va fi complet distrus în același an. Situația metalului rusesc arată cam așa: tot metalul topit într-un an în fiecare al șaselea furnal din țara noastră devine praf ruginit înainte de sfârșitul anului.
Expresia „costă un bănuț destul de” în legătură cu coroziunea metalului este mai mult decât adevărată - daunele anuale cauzate de coroziune reprezintă cel puțin 4% din venitul anual al oricărei țări dezvoltate, iar în Rusia valoarea daunelor este de zece cifre. Deci, ce cauzează procesele de coroziune în metale și cum să le rezolvi?
Ce este coroziunea metalelor
Distrugerea metalelor ca urmare a interacțiunii electrochimice (dizolvarea într-un aer care conține umiditate sau mediu apos - electrolit) sau chimic (formarea de compuși metalici cu agenți chimici foarte agresivi) cu mediul extern. Procesul de coroziune în metale se poate dezvolta doar în unele zone ale suprafeței (coroziune locală), poate acoperi întreaga suprafață (coroziune uniformă) sau poate distruge metalul de-a lungul granițelor de granule (coroziune intercristalină).
Metalul sub influența oxigenului și a apei devine o pulbere maro deschis, mai bine cunoscută sub numele de rugina (Fe 2 O 3 · H 2 O).
Coroziunea chimică
Acest proces are loc în mediile neconductoare curent electric(gaze uscate, lichide organice - produse petroliere, alcooli etc.), iar intensitatea coroziunii crește odată cu creșterea temperaturii - ca urmare, pe suprafața metalelor se formează o peliculă de oxid.
Absolut toate metalele, atât feroase, cât și neferoase, sunt susceptibile la coroziune chimică. Metalele active neferoase (de exemplu, aluminiul) sub influența coroziunii sunt acoperite cu o peliculă de oxid, care previne oxidarea profundă și protejează metalul. Și un metal atât de slab activ precum cuprul, sub influența umidității aerului, capătă o acoperire verzuie - patina. Mai mult, filmul de oxid nu protejează metalul de coroziune în toate cazurile - numai dacă structura chimică cristalină a filmului rezultat este în concordanță cu structura metalului, în in caz contrar- filmul nu va ajuta la nimic.
Aliajele sunt supuse unui alt tip de coroziune: unele elemente ale aliajelor nu sunt oxidate, ci sunt reduse (de exemplu, în combinație temperatura ridicata iar presiunea în oțeluri, carburile sunt reduse de hidrogen), iar aliajele își pierd complet caracteristicile necesare.
Coroziunea electrochimică
Procesul de coroziune electrochimică nu necesită neapărat scufundarea metalului într-un electrolit - este suficientă o peliculă electrolitică subțire pe suprafața acestuia (deseori soluțiile electrolitice pătrund în mediul din jurul metalului (beton, sol etc.)). Cea mai frecventă cauză a coroziunii electrochimice este utilizarea pe scară largă a sărurilor de uz casnic și industriale (cloruri de sodiu și potasiu) pentru a îndepărta gheața și zăpada de pe drumuri în perioada de iarna— sunt afectate în special mașinile și comunicațiile subterane (conform statisticilor, pierderile anuale în Statele Unite din utilizarea sărurilor în timpul iernii se ridică la 2,5 miliarde de dolari).
Se întâmplă următoarele: metalele (aliajele) își pierd o parte din atomi (trec în soluția electrolitică sub formă de ioni), electronii care înlocuiesc atomii pierduți încarcă metalul cu o sarcină negativă, în timp ce electrolitul are o sarcină pozitivă. Se formează un cuplu galvanic: metalul este distrus, treptat toate particulele sale devin parte a soluției. Coroziunea electrochimică poate fi cauzată de curenții paraziți care apar atunci când o parte din curent se scurge dintr-un circuit electric în soluții apoase sau în sol și de acolo într-o structură metalică. În acele locuri în care curenții vagabonzi ies din structurile metalice înapoi în apă sau sol, are loc distrugerea metalului. Curenții vagabonzi apar mai ales în locurile în care se deplasează transportul electric la sol (de exemplu, tramvaie și locomotive electrice de cale ferată). În doar un an, curenții paraziți cu o forță de 1 A sunt capabili să dizolve 9,1 kg de fier, 10,7 kg de zinc și 33,4 kg de plumb.
Alte cauze ale coroziunii metalelor
Dezvoltarea proceselor de coroziune este facilitată de radiații și produse reziduale ale microorganismelor și bacteriilor. Coroziunea cauzată de microorganismele marine provoacă deteriorarea fundului vaselor maritime, iar procesele de coroziune cauzate de bacterii chiar au propriul nume - biocoroziune.
Combinația dintre efectele stresului mecanic și mediul extern accelerează foarte mult coroziunea metalelor - stabilitatea lor termică scade, peliculele de oxid de suprafață sunt deteriorate, iar în acele locuri în care apar neomogenități și fisuri se activează coroziunea electrochimică.
Măsuri pentru protejarea metalelor împotriva coroziunii
O consecință inevitabilă a progresului tehnologic este poluarea mediului nostru – proces care accelerează coroziunea metalelor, pe măsură ce mediul extern le arată din ce în ce mai multă agresivitate. Nu există modalități de a elimina complet distrugerea corozivă a metalelor; tot ceea ce se poate face este să încetiniți acest proces cât mai mult posibil.
Pentru a minimiza distrugerea metalelor, puteți face următoarele: reduceți agresivitatea mediului din jurul produsului metalic; crește rezistența metalului la coroziune; elimina interactiunea dintre metal si substantele din mediul extern care prezinta agresivitate.
Omenirea a încercat multe metode de protecție de-a lungul a mii de ani. produse metalice din coroziune chimică, unele dintre ele sunt folosite până în prezent: acoperirea cu grăsime sau ulei, alte metale care se corodează într-o măsură mai mică (cea mai veche metodă, care are mai mult de 2 mii de ani, este cositorirea (acoperirea cu staniu)).
Protecție anticorozivă cu acoperiri nemetalice
Acoperiri nemetalice - vopsele (alchidice, uleiuri și emailuri), lacuri (sintetice, bitum și gudron) și polimeri formează o peliculă protectoare pe suprafața metalelor, excluzând (în timp ce sunt intacte) contactul cu mediul extern și umiditatea.
Avantajul folosirii vopselelor si lacurilor este ca aceste straturi de protectie pot fi aplicate direct pe instalatie si santier. Metodele de aplicare a vopselelor și lacurilor sunt simple și susceptibile de mecanizare; acoperirile deteriorate pot fi restaurate „pe loc” - în timpul funcționării; aceste materiale au un cost relativ scăzut și consumul lor pe unitate de suprafață este mic. Cu toate acestea, eficacitatea lor depinde de respectarea mai multor condiții: respectarea condiții climaticeîn care se va folosi structura metalică; necesitatea de a folosi exclusiv vopsele și lacuri de înaltă calitate; respectarea strictă a tehnologiei de aplicare pe suprafețe metalice. Cel mai bine este să aplicați vopsele și lacuri în mai multe straturi - cantitatea acestora va oferi o protecție mai bună împotriva intemperiilor pe suprafața metalică.
Polimerii pot acționa ca acoperiri de protecție împotriva coroziunii - rășini epoxidiceși polistiren, clorură de polivinil și polietilenă. ÎN lucrari de constructii Părțile înglobate din beton armat sunt acoperite cu acoperiri realizate dintr-un amestec de ciment și perclorovinil, ciment și polistiren.
Protecția fierului împotriva coroziunii prin acoperiri ale altor metale
Există două tipuri de acoperiri cu inhibitori de metal - de protecție (acoperiri cu zinc, aluminiu și cadmiu) și rezistente la coroziune (acoperiri cu argint, cupru, nichel, crom și plumb). Inhibitorii sunt aplicați chimic: primul grup de metale are electronegativitate mai mare în raport cu fierul, al doilea are electropozitivitate mai mare. Cele mai răspândite în viața noastră de zi cu zi sunt învelișurile metalice din fier cu tablă (tabla de tablă, din aceasta se fac conserve) și zinc (fier galvanizat - acoperiș), obținute prin tragerea tablei printr-o topitură a unuia dintre aceste metale.
Fitingurile din fontă și oțel, precum și țevile de apă, sunt adesea galvanizate - această operațiune le crește semnificativ rezistența la coroziune, dar numai în apă rece (când este furnizată apă caldă, țevile galvanizate se uzează mai repede decât cele negalvanizate). În ciuda eficienței galvanizării, nu oferă o protecție ideală - acoperirea cu zinc conține adesea fisuri, a căror eliminare necesită placarea preliminară cu nichel a suprafețelor metalice (nichelare). Acoperirile cu zinc nu permit aplicarea materialelor de vopsea și lac pe acestea - nu există un strat stabil.
Cea mai bună soluție pentru protecția anticorozivă este acoperirea din aluminiu. Acest metal are o greutate specifică mai mică, ceea ce înseamnă că consumă mai puțin, suprafețele aluminizate pot fi vopsite și stratul de vopsea va fi stabil. În plus, stratul de aluminiu este mai rezistent la medii agresive decât stratul galvanizat. Aluminizarea nu este foarte comună din cauza dificultății de aplicare a acestei acoperiri pe o tablă de metal - aluminiul în stare topit este foarte agresiv față de alte metale (din acest motiv, aluminiul topit nu poate fi păstrat într-o baie de oțel). Poate că această problemă va fi complet rezolvată în viitorul foarte apropiat - o metodă originală de realizare a aluminizării a fost găsită de oamenii de știință ruși. Esența dezvoltării nu este scufundarea tablei de oțel în aluminiu topit, ci ridicarea aluminiului lichid la tabla de oțel.
Creșterea rezistenței la coroziune prin adăugarea de aditivi de aliaj la aliajele de oțel
Introducerea cromului, titanului, manganului, nichelului și cuprului în aliajul de oțel face posibilă obținerea de oțel aliat cu proprietăți anticorozive ridicate. Aliajul de oțel are o rezistență deosebită datorită proporției sale mari de crom, datorită căreia se formează o peliculă de oxid de înaltă densitate pe suprafața structurilor. Introducerea cuprului în compoziția oțelurilor slab aliate și carbon (de la 0,2% la 0,5%) face posibilă creșterea rezistenței la coroziune a acestora de 1,5-2 ori. Aditivii de aliere sunt introduși în compoziția oțelului în conformitate cu regula lui Tamman: rezistența ridicată la coroziune se obține atunci când există un atom de metal de aliere la fiecare opt atomi de fier.
Măsuri pentru contracararea coroziunii electrochimice
Pentru a o reduce, este necesară reducerea activității corozive a mediului prin introducerea de inhibitori nemetalici și reducerea numărului de componente care pot declanșa o reacție electrochimică. Astfel se va reduce aciditatea solului și solutii apoaseîn contact cu metalele. Pentru a reduce coroziunea fierului (aliajelor sale), precum și a alamei, cuprului, plumbului și zincului, este necesar să se elimine dioxidul de carbon și oxigenul din soluțiile apoase. Industria energiei electrice elimină clorurile din apă care pot afecta coroziunea localizată. Calcarând solul îi puteți reduce aciditatea.
Protecție cu curent parazit
Este posibilă reducerea coroziunii electrice a comunicațiilor subterane și a structurilor metalice îngropate urmând câteva reguli:
- secțiunea structurii care servește drept sursă de curent vagabond trebuie conectată cu un conductor metalic la șina tramvaiului;
- traseele rețelei de încălzire trebuie să fie amplasate la distanța maximă față de drumurile ferate de-a lungul cărora circulă vehiculele electrice, minimizând numărul de intersecții ale acestora;
- utilizarea suporturilor de țevi izolatoare electric pentru a crește rezistența de tranziție între sol și conducte;
- la intrările la obiecte (surse potențiale de curenți vagabonzi), este necesară instalarea de flanșe izolatoare;
- instalați jumperi longitudinali conducători de curent pe fitingurile cu flanșă și îmbinările de dilatație ale presetupei pentru a crește conductibilitatea electrică longitudinală pe secțiunea protejată a conductelor;
- Pentru a egaliza potențialele conductelor situate în paralel, este necesar să instalați jumperi electrici transversali în zonele adiacente.
Protecția obiectelor metalice echipate cu izolație, precum și a structurilor mici din oțel, se realizează folosind un protector care funcționează ca un anod. Materialul pentru protector este unul dintre metalele active (zinc, magneziu, aluminiu și aliajele acestora) - preia cel mai coroziunea electrochimică, defectarea și întreținerea structura principala. Un anod de magneziu, de exemplu, protejează 8 km de conductă.
Rustam Abdyuzhanov, special pentru rmnt.ru
XV Oraș conferinta stiintific-practicaşcolari
"Tineret. Știința. Creare",
Secţia Şcoala Primară
Cercetare
« Ce este rugina și rolul ei în ecologie"
Efectuat:
elev de clasa a IV-a
MBOU gimnaziu nr 3
Consultant:
profesor suplimentar
Centrul de educație
munca extracurriculara
Orașul ZATO Mezhgorye
INTRODUCERE 3
ROLUL METALELOR ÎN VIAȚA OMULUI.. 6
METALE ȘI RUGINA.. 7
PARTEA PRACTICĂ. 9
FIERUL SI ECOLOGIA.. 14
CONCLUZIE. 15
LISTA REFERINȚELOR UTILIZATE... 19
APLICARE. 20
INTRODUCERE
5) apa de la robinet.
Asezand cuie de fier in diverse medii pentru o perioada indelungata de timp (4 luni) si observandu-le am obtinut urmatoarele rezultate:
1. Într-un mediu alcalin, unghia a rămas neschimbată.
2. Într-un mediu acid, unghia este corodata de acid acetic.
3. În apă distilată, unghia s-a acoperit cu un strat subțire de rugină liberă.
4. În apa de la robinet, unghia s-a acoperit cu un strat gros și dens de rugină.
5. Cuia vopsită a rămas neschimbată în apa de la robinet.
Concluzie:
· apa de la robinet este mediul cel mai favorabil ca să apară rugina, deoarece conține multe impurități;
· mediul cel mai favorabil protejarea fierului de rugină– alcalin, deoarece adăugarea de sifon în apă a slăbit coroziunea metalului;
· o unghie vopsită acoperită cu email nu ruginește, deoarece stratul de email este un strat protector.
Problema protejării metalelor împotriva coroziunii a apărut cu mult timp în urmă, aproape de îndată ce oamenii au început să le folosească. Oamenii au încercat să protejeze metalele de intemperii folosind grăsimi, uleiuri sau acoperiri cu alte metale. Lucrările istoricului grec antic Herodot (secolul al V-lea î.Hr.) menționează deja utilizarea staniului pentru a proteja fierul de coroziune.
Ce alte metale pot proteja fierul de descompunere?
Pentru a face acest lucru, am decis să aflu cum diferite metale rezistă la coroziune și să efectuez următorul experiment.
EXPERIENTA 2.„Cum rezistă diferitele metale la coroziune”
Scopul experienței: afla ce metal si in ce conditii se corodeaza cel mai repede.
Materiale si echipamente: Pentru a realiza experimentul au fost necesare 5 cuie, 5 eprubete, 5 pahare cu soluții diferite:
1) sare + sifon + cui de fier;
2) sare + cui de fier;
3) sare + cui de fier învelit în sârmă de cupru;
4) sare + cui de fier învelit în sârmă de aluminiu;
5) apă simplă de la robinet + cui de fier.
Fiecare soluție conține un cui acoperit cu o eprubetă. Există un spațiu cu aer în interiorul eprubetei.
După ceva timp, observațiile mele au condus la următoarele rezultate:
1. Să comparăm paharele nr. 2 și nr. 3. În ambele cazuri, fierul a fost în aceeași soluție, doar că în sticla nr. 3 a intrat în contact cu cuprul. În ambele cazuri, a apărut coroziune și a apărut un reziduu de rugină maro. Doar în paharul nr. 3 era multă rugină, iar în paharul nr. 2 era puțină. Prin urmare, consumul de oxigen în nr. 3 este mare, apa din eprubetă a crescut mare, în al doilea consumul de oxigen este scăzut, așa că apa a crescut puțin.
2. Comparați paharul nr. 1 cu o soluție de sare și sifon cu paharul nr. 2 cu o soluție de sare. În ambele cazuri, a apărut coroziune, dar adăugarea de sifon la soluția de sare a slăbit coroziunea. Datorită creării unui mediu alcalin, s-a format puțină rugină, s-a folosit mai puțin oxigen în eprubetă și apa nu s-a ridicat.
3. Să comparăm paharele nr. 2 și nr. 4. Ambele cuie erau în aceeași soluție, doar că acum cuiul era în contact cu firul de aluminiu. În ambele cazuri, a avut loc coroziune, doar depunerile s-au dovedit a fi de culori diferite. În consecință, în experimentul nr. 4 nu fierul a corodat, ci aluminiul.
Concluzie: o cantitate mare de rugină s-a format în paharele nr. 2, 3, 5, o cantitate mică de rugină - în paharul nr. 1 și nu s-a format rugina în paharul nr. 4.
Un profesor de chimie m-a ajutat să aflu acest rezultat. Ea a arătat seria electrochimică a activității metalelor și a explicat că, cu cât un metal este mai în stânga în această serie, cu atât este mai activ.
Aluminiu Al este la stânga decât fierul de călcat Fe, deci activitatea sa este mai mare. Nu există rugină în sticla nr. 4, a apărut coroziune - s-a format oxid de aluminiu.
Cupru Cu situat în dreapta fierului de călcat Feși mai puțin activă, coroziunea fierului a avut loc în sticla nr. 3 și s-a format oxid de cupru.
Concluzie:
1. Coroziunea metalelor (distrugerea) nu are efecte pozitive și, prin urmare, întreaga lume științifică caută intens modalități de a proteja structurile metalice de toate tipurile de coroziune.
2. Coroziunea metalelor crește brusc, dacă fierul de călcat este în contact cu un metal mai puțin activ situat în dreapta decât fierul de călcat.
3. Coroziunea încetinește, dacă fierul de călcat este în contact cu un metal mai activ situat în stânga decât fierul de călcat.
4. Viteza de coroziune a metalului depinde de compoziția mediului care înconjoară metalul. Unele medii sporesc coroziunea, în timp ce altele o slăbesc.
 |
4. Ce Mai multîn glandă impurităţi, cu atât se acoperă mai ușor de rugină și se prăbușește treptat.
5. Mai ușor de prevenit rugina decât să-l oprească când a apărut.
FIERUL SI ECOLOGIA
Omenirea în procesul vieții influențează diverse sisteme ecologice. Un exemplu de impact negativ este depozitele neautorizate de fier vechi. În timpul funcționării lor, produsele metalice sunt acoperite cu diverși compuși chimici: coloranți, solvenți, uleiuri de mașini, detergenți, acoperiri anticorozive și sunt aruncate în deșeuri. mediu inconjurator(vezi Anexa).
Ele dăunează habitatelor naturale ale animalelor și plantelor, schimbă peisajele naturale și complică situația ecologică și sanitară din zonele populate.
Modificările care apar în natură ca urmare a formării unui depozit de deșeuri au următoarele consecințe:
1) substanțele periculoase de la suprafața metalului se infiltrează în sol și în apele subterane și reprezintă o amenințare de contaminare a solului și a apei potabile;
2) microclimatul din jurul depozitului de deșeuri se modifică, ceea ce afectează negativ vegetația și lumea animală(bucățile de metal rănesc animalele).
Timpul necesar descompunerii fierului este: pe uscat, în apă dulce - aproximativ 3 - 5 ani, în apă sărată - 1 - 2 ani.
Cel mai mod eficient Soluția problemei este reciclarea (topirea) metalului. Pentru a face acest lucru, trebuie să reluăm colectarea deșeurilor de metal, deșeuri de hârtie și sticlărie. Atât școlarii, cât și adulții pot participa activ la rezolvarea acestei probleme. Fiecare persoană din copilărie ar trebui să respecte natura, pământul și solul din jurul său.
Concluzie:
1. Starea actuală a acoperirii solului din țara noastră este nesatisfăcătoare și continuă să se deterioreze.
2. Omul distruge conexiunile stabilite în ecosistemul natural. Acest lucru ar putea duce la un dezastru ecologic.
3. Reluarea colectării fierului vechi pentru reciclare va conserva ecosistemul din jur.
CONCLUZIE
Pe baza concluziilor, putem enumera următoarele metode de prevenire și combatere a coroziunii în practică.
Metode de prevenire și combatere a coroziunii în practică:
l interacțiunea cu metale mai active (de exemplu, lingourile de magneziu sau zinc sunt atașate la conducte și corpurile navelor în timpul acostării pe termen lung);
l acoperirea cu lacuri, vopsele, lubrifianți, straturi protectoare din alte metale (s-a stabilit că protecția ideală împotriva coroziunii este asigurată în proporție de 80% prin pregătirea corectă a suprafeței și doar 20% prin calitatea vopselelor și lacurilor utilizate și a metodei de utilizare a acestora; cerere);
l adăugarea de substanțe speciale (inhibitori) care încetinesc coroziunea.
De exemplu:
1. Celebrul Turn Eiffel este acoperit cu vopsea protectoare. Greutatea totală a vopselei depășește câteva tone.
2. Miezul planetei Pământ este format din 35% fier și nichel.
3. Lângă orașul Delhi din India există o coloană de fier care nu ruginește, deși vârsta ei este de aproape 2800 de ani. Aceasta este celebra Coloană Kutub, înaltă de aproximativ șapte metri și cântărind 6,5 tone. Inscripția de pe coloană sugerează că a fost ridicată în secolul al IX-lea î.Hr. Coloana a fost realizată din metal foarte pur: fierul din coloană s-a dovedit a fi 99,72%. Acest lucru explică durabilitatea acestuia.
Studiind și revizuind literatura de specialitate, am aflat că fierul nu este considerat un metal „nobil”. Dar datorită capacității sale de a rugini, fierul este cel mai „nobil” metal, cel mai real dintre toate. Dacă fierul, ca argintul și aurul, nu ar rugini, adică nu s-ar oxida, atunci noi nu am exista și nici măcar o plantă nu ar crește verde pe Pământ. Toate culorile pe care le posedă Pământul nostru, toate culorile cu care strălucește un rubin, depind de prezența fierului oxidat în el.
Rugina dizolvată în apă face parte din hrana plantelor și le conferă culoarea verde. Din cauza lipsei ionilor de fier, plantele devin palide. Aceeași „rugină” (ioni de fier) furnizează sângele nostru și îi conferă culoarea roșie.
În timp ce cercetam informații despre rugină, am aflat că plantele au o boală cauzată de ciupercile ruginii. Afectează multe culturi agricole, forestiere și ornamentale. Sporii fungici se formează pe plante, eliberând pulbere ruginită. Productivitatea scade brusc.
Există și ciuperci de rugină. Există peste 5.000 de specii. Unii dintre ei sunt agenți cauzali ai ruginii plantelor. De exemplu, sporii de rugina pâinii. Ciuperca iernează sub formă de putregai negru. Sporii de iarnă germinează primăvara pe arpaș, de unde boala este transferată la cereale.
Spori de rugina pâinii (vedere la microscop)
Frunza afectată de ciuperca ruginii
Și aceasta este rugina aurie a acelor de molid. Se dezvoltă pe frunzele de rozmarin sălbatic, apoi trece la molid. Acele afectate, pe moarte, de culoare portocalie strălucitoare, ies în evidență clar pe fundalul verde închis al coroanei sănătoase.
https://pandia.ru/text/77/498/images/image022_2.jpg" alt="John Ruskin.jpg" width="233" height="231">!}
Pe baza celor de mai sus, pot spune că, în ciuda tuturor pierderilor și daunelor pe care rugina le provoacă din activitatea umană, nu am putea exista fără ea. Aceasta înseamnă că ipoteza mea a fost confirmată: dacă fierul ruginește, adică se descompune, atunci acesta este un fenomen necesar pentru toate viețuitoarele din natură. Dar asta nu înseamnă că o persoană ar trebui să-și extragă la nesfârșit toate bogățiile din măruntaiele pământului și să le folosească cu risip. Trebuie să învățăm să avem grijă de natură și de bogățiile ei; ea nu iartă greșelile.
BIBLIOGRAFIE
1. Nancy K. O'Leary, Susan Shelley. Experiențe fascinante. Traducere din engleză de A. Galygin, V. Gertsik, N. Kharlamova. – M.: AST, Editura Astel, 2009
2. Marea enciclopedie „Whychek” - M.: „ROSMAN”, 2006
3. Explorez lumea. AST”, 1999
4. Revista educațională„Enciclopedia copiilor” nr. 12-97: „Metale de la A la Z”. Moscova, 1996
5. În spatele paginilor unui manual de geografie. Iluminismul, 1988
6. Internet – site Wikipedia
7. Site-ul de internet „Pochemuchki. ru"
APLICARE
Aplicație
SECVENȚA DE FORMARE A RUGINEI
https://pandia.ru/text/77/498/images/image024_3.jpg" alt="http:///rwx/crust02.jpe" width="257" height="270">!}
Etapa 1 Etapa 2
Aplicație
REZULTAT ACTIVITĂȚII UMANE
Poluarea naturii cu deșeuri umane
https://pandia.ru/text/77/498/images/image028_1.png" alt="G:\Certificat\dump1.jpg" align="left" width="592 height=380" height="380" style="margin-top: 1px;margin-bottom:2px">!} Mașină domestică „Pobeda”
Legendarul submarin „Kursk”
Crezi că rugina este o problemă pentru proprietarii de mașini Zhiguli de 15 ani? Din păcate, mașinile aflate în garanție devin și ele acoperite cu pete roșii, chiar dacă caroseria este galvanizată. Să ne dăm seama cum să îngrijim corect metalul și dacă este posibil să îl protejăm de coroziune o dată pentru totdeauna.
Ce este un corp? Construcție subțire tablă, și din aliaje diferite și cu multe îmbinări sudate. Și nu trebuie să uităm că corpul este folosit ca un „minus” pentru rețeaua de bord, adică conduce constant curentul. Da, pur și simplu trebuie să ruginească! Să încercăm să ne dăm seama ce se întâmplă cu caroseria mașinii și cum să facem față.
Ce este rugina?
Coroziunea fierului sau a oțelului este procesul de oxidare a metalului cu oxigen în prezența apei. Produsul este oxid de fier hidratat - o pulbere liberă pe care toți o numim rugină.
Distrugerea caroseriei unei mașini este considerată un exemplu clasic de coroziune electrochimică. Dar apa și aerul sunt doar o parte a problemei. Pe lângă procesele chimice obișnuite, perechile galvanice care apar între perechile de suprafețe neomogene din punct de vedere electrochimic joacă un rol important în aceasta.
Văd deja o expresie plictisită apărând pe chipurile cititorilor de științe umaniste. Nu vă alarmați de termenul „cuplu galvanic” - nu vom prezenta formule complexe la o prelegere de chimie. Această pereche într-un anumit caz este doar o conexiune a două metale.
Metalele, sunt aproape ca oamenii. Nu le place când altcineva se agață de ei. Imaginați-vă într-un autobuz. Un bărbat ciufulit s-a apăsat împotriva ta, care ieri a sărbătorit cu prietenii un fel de Ziua Montatorului înalt. În chimie, acest lucru se numește un cuplu galvanic inacceptabil. Aluminiu și cupru, nichel și argint, magneziu și oțel... Aceștia sunt „dușmani jurați”, care într-o legătură electrică strânsă se vor „devora” foarte repede unul pe altul.
De fapt, niciun metal nu poate rezista mult timp la contactul apropiat cu un străin. Gândește-te singur: chiar dacă o blondă curbate (sau o femeie zveltă cu părul brun, în funcție de gustul tău) este presată de tine, va fi plăcut la început... Dar nu vei sta așa toată viața. Mai ales pe ploaie. Ce legătură are ploaia cu ea? Acum totul va deveni clar.
Există multe locuri într-o mașină în care se formează cupluri galvanice. Nu inacceptabil, dar „obișnuit”. Puncte de sudare, panouri de caroserie din diferite metale, elemente de fixare și ansamblu diferite, chiar și puncte diferite de pe aceeași placă cu diferite prelucrare suprafete. Există întotdeauna o diferență de potențial între toate, ceea ce înseamnă că în prezența unui electrolit va exista coroziune.
Stai, ce este un electrolit? Un șofer curios își va aminti că acesta este un fel de lichid caustic care este turnat în baterii. Și va avea dreptate doar parțial. Un electrolit este, în general, orice substanță care conduce curentul. O soluție de acid slab este turnată în baterie, dar nu este necesar să turnați acid pe mașină pentru a accelera coroziunea. Apa obișnuită îndeplinește perfect funcțiile unui electrolit. În forma sa pură (distilată), nu este un electrolit, dar apa pură nu se găsește în natură...
Astfel, în fiecare cuplu galvanic format, sub influența apei, începe distrugerea metalului pe partea anodului - partea încărcată pozitiv. Cum să depășești acest proces? Nu putem preveni corodarea metalelor unele de altele, dar putem exclude electrolitul din acest sistem. Fără el, cuplurile galvanice „permise” pot exista mult timp. Mai mult decât durează mașina.
Cum luptă producătorii rugina?
Cea mai simplă metodă de protecție este acoperirea suprafeței metalice cu o peliculă prin care electrolitul nu va pătrunde. Și dacă metalul este și el bun, cu un conținut scăzut de impurități care favorizează coroziunea (de exemplu, sulf), atunci rezultatul va fi destul de decent.
Dar nu lua cuvintele la propriu. Filmul nu este neapărat din polietilenă. Cel mai comun tip de folie de protecție este vopseaua și grundul. De asemenea, poate fi creat din fosfați metalici prin tratarea suprafeței cu o soluție de fosfatare. Acizii care conțin fosfor din compoziția sa vor oxida stratul superior de metal, creând o peliculă foarte puternică și subțire.
Prin acoperirea filmului de fosfat cu straturi de grund și vopsea, puteți proteja caroseria mașinii pt ani lungi, conform acestei „rețete” au fost pregătite corpurile de zeci de ani și, după cum puteți vedea, cu destul de mult succes - multe mașini produse în anii cincizeci și șaizeci au putut supraviețui până astăzi.
Dar nu toate, pentru că în timp vopseaua este predispusă la crăpare. La început straturile exterioare eșuează, apoi fisurile ajung în pelicula de metal și fosfat. Iar in caz de accidente si reparatii ulterioare, acoperirile sunt deseori aplicate fara a mentine curatenia absoluta a suprafetei, lasand pe aceasta mici puncte de coroziune, care contin mereu putina umezeala. Și sub filmul de vopsea începe să apară o nouă sursă de distrugere.
Puteți îmbunătăți calitatea acoperirii, puteți utiliza vopsele din ce în ce mai flexibile, al căror strat poate fi puțin mai fiabil. Poate fi acoperit cu folie de plastic. Dar există o tehnologie mai bună. Acoperirea oțelului cu un strat subțire de metal care are o peliculă de oxid mai rezistentă a fost folosită de mult timp. Așa-numita tablă de tablă - tablă de oțel acoperită cu un strat subțire de tablă - este familiară tuturor celor care au văzut o cutie de tablă cel puțin o dată în viață.
Staniul nu a mai fost folosit pentru a acoperi caroseriile mașinilor de multă vreme, deși există povești despre caroserii din tablă. Acesta este un ecou al tehnologiei de îndreptare a defectelor în timpul ștanțarii cu lipituri la cald, când o parte a suprafeței a fost acoperită manual cu un strat gros de tablă și, uneori, cele mai complexe și importante părți ale caroseriei mașinii s-au dovedit a fi bine protejate. .
Acoperirile moderne pentru prevenirea coroziunii sunt aplicate în fabrică înainte ca panourile caroseriei să fie ștanțate, iar zincul sau aluminiul sunt folosite ca „salvatori”. Ambele metale, pe lângă faptul că au o peliculă puternică de oxid, au o altă calitate valoroasă - o electronegativitate mai mică. În cuplul galvanic deja menționat, care se formează după distrugerea peliculei exterioare de vopsea, ei, și nu oțelul, vor juca rolul unui anod și, atâta timp cât puțin aluminiu sau zinc rămâne pe panou, vor fi distrus. Această proprietate poate fi folosită într-un alt mod, prin simpla adăugare a unei mici pulberi de astfel de metale la amorsa cu care este acoperit metalul, ceea ce va oferi panoului caroseriei o șansă suplimentară pentru o viață lungă.
În unele industrii, când sarcina este de a proteja metalul, se folosesc alte tehnologii. Structurile metalice serioase pot fi echipate cu plăci speciale de protecție din aluminiu și zinc, care pot fi schimbate în timp, și chiar cu sisteme de protecție electrochimică. Folosind o sursă de tensiune, un astfel de sistem transferă anodul în unele părți ale structurii care nu sunt portante. Aceste lucruri nu se întâmplă la mașini.
Un sandwich multistrat format dintr-un strat de fosfați pe suprafața de oțel sau zinc, un strat de zinc sau aluminiu, grund anticoroziv cu zinc și mai multe straturi de vopsea și lac, chiar și în condiții foarte agresive Mediul extern precum aerul obișnuit al orașului cu umiditate, murdărie și sare vă permite să păstrați panourile caroseriei timp de o duzină sau doi ani.
În locurile în care stratul de vopsea este ușor deteriorat (de exemplu, în partea de jos), se folosesc straturi groase de etanșanți și mastice, care protejează suplimentar suprafața vopselei. Obișnuiam să numim acest lucru „anticoroziv”. În plus, compușii pe bază de parafină și uleiuri sunt pompați în cavitățile interne; sarcina lor este de a îndepărta umiditatea de pe suprafețe, îmbunătățind astfel și mai mult protecția.
Niciuna dintre metode nu oferă o protecție 100%, dar împreună permit producătorilor să ofere o garanție de opt până la zece ani împotriva coroziunii totale a corpului. Cu toate acestea, trebuie să ne amintim că coroziunea este ca moartea. Sosirea acestuia poate fi încetinită sau amânată, dar nu poate fi exclusă complet. În general, ce spunem la rugină? Corect: „Nu azi”. Sau, pentru a parafraza un clasic modern, „nu anul acesta”.
a href="http://polldaddy.com/poll/8389175/"Ai avut de-a face cu rugina pe caroserie?/a
