METALŲ APSAUGOS NUO KOROZIJOS BŪDAI

Korozija-savaiminis metalų irimas.

Svarbiausieji apsaugos nuo koozijos būdai yra šie;legiravimas apsauginės dangos,korozinės aplinkos agresyvumo mažinimas,elektrocheminė apsauga ir kt.

Pakeitus metalų sudėtį t.y.legiravus jį specialiais priedai, padidėja pagrindinio metalo (dažniausiai geležies) atsparumas korozijai.Nerudijančiam plienui būdinga kietųjų tirpalų t.y.vienalytė, struktūra.Jame dažniausiai būna 12proc. Chromo(chrominis plienas) arba 18 proc. Ir 8 proc. Nikelio(chromo-nikelio plienas).Dėl vienalytės struktūros, paviršių dengenčios patvarios oksidų plėvelės bei mažo higroskopiškumo šie lydiniai yra labai atsparūs korozijai. Be chromo ir nikelio, plienas legiruojamas manganu,volframu, titanu iir daugeliu kitų metalų.

Cheminė danga susidaro paveikus metalą oksidatoriais (koncentruota sieros ar azoto ruūgštimi, karštais koncentruotais šarmų tirpalais, kuriuose yra oksidatorių, pavyzdžiui, MnO2, NaNO3, K2CrO4 ir kt. ).oksidatoriaus veikiamo metalo (ir geležies) paviršių padengia plonas patvarus oksido sluoksnis – metalas pasyvuojasi. Panašiai metalus pasyvuoja ir fosfatinės dangos – Fe(H2PO4)2, Mn(H2PO4)2.

Metalinės dangos sudaromos iš kito korozijai atsparaus metalo. Šios apsauginės dangos būna anodinės(dengiančiojo metalo elektrodo potencialas neigiamesnis nei dengiamojo) ir katodinės (dengiančiojo metalo elektrodo potencialas teigiamesnis nei dengiamojo ). PPavyzdžiui, geležies katodinė danga gali būti sudaroma iš alavo. Alavas yra atsparus korozijai ir saugo geležį tol kol jo sluoksnis yra ištisinis. Pažeidus alavo apsauginį sluoksnį ,atidengtos vietos sąveiksuja su elektrolitu (drėgnu oru, ištirpusiomis vandenyje CO2, SO2, H2S ir kitomis ddujomis ), susidaro galvaninis elementas, kuriame katoddu yra pasyvesnis alavas,o anodu – aktyvesnė geležis. Geležis koroduojs t.y. tirpsat , jos jonai pereina į tirpalą. Geležies atiduoti elektronai teka į alavą ir jo paviršiuje išelektrina vandenilio jonus – skiriasi laisvas vandenilis.

Ant anodo Fe – 2e -> Fe2+

Ant katodo (Sn)2H+ +2e – >H2

Anodine danga padengta yra , pavyzdžiui , cinkuota geležis. Pažeidus apsauginį cinko sluoksnį, kaip ir ankstesniu atveju susidaro galvaninis elementas.Jame anodu aktyvesnis yra cinkas katodu – pasyvesnė geležis. Šiuo atveju koroduoja, t.y. tirpsta cinkas,jo jonai pereina į tirpala. Cinko atiduoti elektronai teka į geležį ir jos paviršiuje išelektrina vandenilio jonus. Geležis bus apsaugota tol, kol bus neištirpęs cinko sluoksnis. Šiuo atveju vyksta tokie procesai :

Ant anodo Zn –– 2e – >Zn2+

Ant katodo (Fe) 2H+ +2e – >H2

Organinės dangos sudaromos iš plastmasės, gumos ,lako. Kartais vartojamas polimerinių medžiagų ir neorganinių dažų mišinys. Šios medžiagos nepraleidžia prie metalo paviršiaus drėgmės, deguonies ir kitų agresyvių duju.

Protektorinė apsauga sudaroma sujungus metalą , esntį elektrolito tirpale (laivo korpusą, vamzdžius gruntiniam vandenyje ), su pecialiu anodu – protektorium (cinko laužu ,magnio lydiniu ir kt. ). Protektoriaus elektrodo potencialas turi būti neigiamesnis už saugomojo metalo. Protektorius tirpsta , todėl metalinės konstrukcijos nnekoroduoja .

Elektrinė apsauga skiriasi nuo protektorinėstuo,kad elektrolito tirpale esanti metalinė konstrukcija prijungiama prie išorinio nuolatinės elektros srovės šaltinio katodo ,o metalo laužas ( protektorius )- prie anodo. Parinkus optimalią srovės įtampą, kompensuojančią susidariusio galvaninio elemento elektrovaros jėgą ,konstrukcija ir protektorius neyra dėl korozijos.

Medžiagos lėtinančios metalų koroziją, vadinamos korozijos inhibitoriais. Ieni inhibitoriai elektrolito tirpale pakeičia metalo elektrodo potencialą, t.y. padaro jį teigiamesnį, kiti sujungia koroziją sužadinančias medžiagas arba trukdo joms susidaryti, treti absorbuojami metalo paviršiuje, t.y. sudaro plėvelę, kuri izoliuoja metalą nuo agresyvios aplinkos.

Pramonėj plačiai vartojami inhibitoriai rūdims ir nuoviroms nuo metalo paviršiaus šalinti. Švarus metalo paviršius adsorbuoja inhibitorių, o rūdys ir nuoviros jo neadsorbuoja , todėl ir tirpsta. Svarbiausi neorganiniai inhibitoriai yra silikatai ,fosfatai, chromatai ir nitratai, organiniai – karbamidas, urotropinas, gliukozė, želatina irk t.