Kaagnasan ng tanso at mga haluang metal nito: sanhi at solusyon

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Ang mga haluang metal na tanso at tanso ay may mataas na electrical at thermal conductivity, maaaring makina, may magandang corrosion resistance, kaya aktibong ginagamit ang mga ito sa maraming industriya. Ngunit kapag ito ay pumasok sa isang tiyak na kapaligiran, ang kaagnasan ng tanso at ang mga haluang metal nito ay nagpapakita pa rin ng sarili nito. Ano ito at kung paano protektahan ang mga produkto mula sa pinsala, isasaalang-alang namin sa artikulong ito.

Ano ang corrosion

Ito ang pagkasira ng mga metal bilang resulta ng pagkakalantad sa kapaligiran. Sa mga bansang may mahusay na binuo na industriya, ang pinsala mula sa kaagnasan ay 4–5% ng pambansang kita. Hindi lamang ang mga metal ay lumala, kundi pati na rin ang mga mekanismo at mga bahagi na ginawa mula sa kanila, na humahantong sa napakataas na gastos. Ang mga corroded pipeline ay kadalasang naglalabas ng mga mapanganib na kemikal, na nagreresulta sa polusyon sa lupa, tubig at hangin. Ang lahat ng ito ay negatibong nakakaapekto sa kalusugan ng mga tao. Ang kaagnasan ng tanso ay ang kusang pagkasira nito sa ilalim ng impluwensya ng mga indibidwal na elemento ng kapaligiran ng tao. Ang sanhi ng pinsala sa metal ay kawalang-tatagito sa mga indibidwal na sangkap sa hangin. Kung mas mataas ang temperatura, mas mataas ang rate ng kaagnasan.

Mga katangian ng tanso

Ang Copper ang pinakaunang metal na sinimulang gamitin ng tao. Ito ay ginintuang kulay, at sa hangin ito ay natatakpan ng isang oxide film at nakakakuha ng isang pula-dilaw na kulay, na nakikilala ito mula sa iba pang mga metal na may kulay-abo na kulay. Ito ay napaka-plastic, may mataas na thermal conductivity, ay itinuturing na isang mahusay na konduktor, pangalawa lamang sa pilak. Sa mahinang hydrochloric acid, sariwa at tubig-dagat, ang copper corrosion ay bale-wala.

Sa open air, ang metal ay nag-oxidize sa pagbuo ng isang oxide film na nagpoprotekta sa metal. Sa paglipas ng panahon, ito ay nagdidilim at nagiging kayumanggi. Ang layer na sumasakop sa tanso ay tinatawag na patina. Nagbabago ito ng kulay mula brownish hanggang berde at maging itim.

Electrochemical corrosion

Ito ang pinakakaraniwang uri ng pagkasira ng mga produktong metal. Sinisira ng electrochemical corrosion ang mga bahagi ng makina, iba't ibang istruktura na matatagpuan sa lupa, tubig, atmospera, pampadulas at mga likidong nagpapalamig. Ito ay pinsala sa ibabaw ng mga metal sa ilalim ng impluwensya ng isang electric current, kapag, sa panahon ng isang kemikal na reaksyon, ang mga electron ay pinakawalan at inilipat mula sa mga cathode patungo sa anodes. Ito ay pinadali ng heterogenous na istrukturang kemikal ng mga metal. Kapag nadikit ang tanso sa bakal, lumilitaw ang isang galvanic cell sa electrolyte, kung saan ang bakal ay nagiging anode, at ang tanso ay nagiging katod, dahil ang bakal sa serye ng mga boltahe ayon sa periodic table ay nasa kaliwa ng tanso at mas aktibo.

Sa isang pares ng bakal na may tanso, ang iron corrosion ay nangyayari nang mas mabilis kaysa sa tanso. Ito ay dahil kapag ang bakal ay nawasak, ang mga electron mula dito ay pumasa sa tanso, na nananatiling protektado hanggang ang buong layer ng bakal ay ganap na nawasak. Kadalasang ginagamit ang property na ito para protektahan ang mga piyesa at mekanismo.

Epekto ng mga dumi sa pagkasira ng mga metal

Alam na halos hindi nabubulok ang mga purong metal. Ngunit sa pagsasagawa, ang lahat ng mga materyales ay naglalaman ng ilang halaga ng mga impurities. Paano sila nakakaapekto sa kaligtasan sa panahon ng pagpapatakbo ng mga produkto? Ipagpalagay na mayroong isang bahagi na gawa sa dalawang metal. Isaalang-alang kung paano nangyayari ang kaagnasan ng tanso na may aluminyo. Kapag nakalantad sa hangin, ang ibabaw nito ay natatakpan ng isang manipis na pelikula ng tubig. Dapat tandaan na ang tubig ay nabubulok sa mga hydrogen ions at hydroxide ions, at ang carbon dioxide na natunaw sa tubig ay bumubuo ng carbonic acid. Lumalabas na ang tanso at aluminyo, na nalubog sa isang solusyon, ay lumikha ng isang galvanic cell. Bukod dito, ang aluminyo ay ang anode, ang tanso ay ang katod (ang aluminyo ay nasa kaliwa ng tanso sa serye ng boltahe).

Ang mga aluminum ions ay pumapasok sa solusyon, at ang mga sobrang electron ay pumasa sa tanso, na naglalabas ng mga hydrogen ions malapit sa ibabaw nito. Ang mga aluminum ions at hydroxide tone ay nagsasama-sama at nagdedeposito sa aluminum surface bilang isang puting substance, na nagiging sanhi ng kaagnasan.

Corrosion ng tanso sa acid environment

Ang tanso ay nagpapakita ng mahusay na pagtutol sa kaagnasan sa lahat ng mga kondisyon dahil bihira itong magpalit ng hydrogen dahil ito ay nasa serye ng electrochemical boltahenakatayo malapit sa mahalagang mga metal. Ang malawakang paggamit ng tanso sa industriya ng kemikal ay dahil sa paglaban nito sa maraming agresibong organikong media:

• nitrates at sulfide;
• phenolic resins;
• acetic, lactic, citric at oxalic acid;
• potassium at sodium hydroxides;
• mahinang solusyon ng sulfuric at hydrochloric acid.

Sa kabilang banda, may matinding pagkasira ng tanso sa:

• mga acid solution ng chromium s alts;
• mineral acids - perchloric at nitric, at tumataas ang corrosion sa pagtaas ng konsentrasyon.
• concentrated sulfuric acid, tumataas kasabay ng pagtaas ng temperatura;
• ammonium hydroxide;
• oxidizing s alts.

Mga Paraan sa Pagpapanatili ng Metal

Praktikal na lahat ng metal sa isang gas o likidong medium ay dumaranas ng pagkasira sa ibabaw. Ang pangunahing paraan upang maprotektahan ang tanso mula sa kaagnasan ay ang paglalagay ng protective layer sa ibabaw ng mga produkto, na binubuo ng:

• Metal - nilagyan ng layer ng metal ang tansong ibabaw ng produkto, na mas lumalaban sa kaagnasan. Halimbawa, ang tanso, sink, kromo at nikel ay ginagamit bilang ito. Sa kasong ito, ang pakikipag-ugnay sa kapaligiran at ang oksihenasyon ay magaganap sa metal na ginamit para sa patong. Kung bahagyang nasira ang protective layer, ang base metal, tanso, ay masisira.
• Ang mga non-metallic substance ay mga inorganic coating na binubuo ng vitreous mass, cement mortar, o organic - mga pintura, barnis, bitumen.
• Kemikalmga pelikula - ang proteksyon ay nabuo sa pamamagitan ng isang kemikal na paraan, na lumilikha ng mga compound sa ibabaw ng metal na mapagkakatiwalaan na nagpoprotekta sa tanso mula sa kaagnasan. Upang gawin ito, ginagamit ang mga oxide, phosphate film o ang ibabaw ng mga haluang metal ay puspos ng nitrogen, mga organikong sangkap, o ginagamot ng carbon, na ang mga compound nito ay mapagkakatiwalaan na nagpapanatili nito.

Sa karagdagan, ang isang alloying component ay ipinapasok sa komposisyon ng mga tansong haluang metal, na nagpapahusay sa mga katangian ng anti-corrosion, o ang komposisyon ng kapaligiran ay binago, nag-aalis ng mga dumi mula dito at nagpapakilala ng mga inhibitor na nagpapabagal sa reaksyon.

Konklusyon

Ang tanso ay hindi isang kemikal na aktibong elemento, dahil dito, ang pagkasira nito ay napakabagal sa halos anumang kapaligiran. Samakatuwid, ito ay malawakang ginagamit sa maraming sektor ng pambansang ekonomiya. Halimbawa, ang metal ay napakatatag sa malinis na sariwa at tubig dagat. Ngunit habang tumataas ang oxygen content o bumibilis ang daloy ng tubig, bumababa ang corrosion resistance.