2 Тарау.
Металдың тоттануына әртүрлі факторлардын әсер етуі
2.1. Тоттану үдерісіне сыртқы факторлардың әсер етуі
Металдың электрхимиялық тоттануының жылдамдығы мен сипаты бір мезгілде және өзара байланыста әрекет ететін көптеген факторларға тәуелді. Бұл факторларды шартты түрде сыртқы және ішкі (металға байланысына орай) деп бөледі. Сыртқы факторларға тоттану ортасының құрамы мен тоттану үрдісінің өту шарттарымен байланысты факторлар, ішкі факторларға металдың құрамы мен құрылымын, тоттану бетінің жағдайы мен механикалық кернеулердін әсерін, металдың гетерогендігін жатқызады [15].
Сыртқы факторлардан тоттану үрдісінің жылдамдығы, тұрпаты мен сипатына әсіресе тоттану ортасының рН және температурасы, бейтарап орталардың қүрамы мен шоғыр- лануы, еріген оттектің шоғырлануы, ортаның салыстырмалы жылдамдығы айтарльщтай әсер етеді.
Әдетте жылу өткізгіштердің электрхимиялық тоттануы- ның аса маңызды сыртқарғы факторына ылғалды жатқызады. Ылғалдың болуы, электрохимиялық тоттану үрдісінің өтуіне қажетті шарт болып табылады. Тоттану әдетте суда еріген оттектің мөлшеріне пропорңионалды болып келеді. Егер құбырдың сыртқы беті қүрғақ болса, онда қалыпты температурада металдың айтарлықтай жемірілуі орын алмайды. Металдың бетіндегі тот ылғалды қабыршақтың қальштасуына жиі себепкер болады. Құрамында еріген оттек болған жағдайда таза су да тоттану жүре береді, алайда
табиғатта іс жүзінде мұндай су кездеспейді. Оттекпен бірге суда дәйім дерлік, белгілі түрде әсер ететін әрқилы заттектер бірге жүреді.
Тоттанудың сыртқарғы факторларына электролиттін құрамы, температурасы, қозгалу жылдамдығы мен электро- лнттің рН мәні, жылулық жүктеме, сэулелену жатады.
Тұздардың бейтарап ерітінділерінің қэдрамы шоғырлануының әсер етуі. Тоттану бейтарап орталарл3 көбіне оттектік үйексізденумен бірге жүреді. бейтарап ерітінділерінің тоттану жылдамдығыяа.
1.3. Тоттану үдерістерінің кинетикасы
Электрхимиялық тоттану. Негізінен алғанда гальвани- калық элементтердің жүмысын еске түсіреді, өйткені кез келген техникалық металл біртекті болмайды және оның құрамында әрқилы қосындылары болады. Бұл кезде әдетте металл учаскелері анодтық болады да, ал қосындылары - катодтық болады. Анодтық учаскелер еріп кетеді, ал катод- тық учаскелерде сутегі бөлініп шығады. Оған мысал, темір яки болат пластинкаларды тұз қышқылында батырғанда әрқилы қосындылары металға қатысты катодтық учаскелер болып, ал сол кезде металдың өзі анодтық учаскелер бола қалады.
Металдардың тоттанулық бүлінуі, тек электрхимиялық біртекті емес бетті жасайтын, оның қүрамында қосынды- лардың (қоспалардың) болуымен ғана туындамайды, ол со- нымен қатар металл қүрылысының бірдей еместігі, оның бетіндегі жекелеген учаскелерде ерітінділер қүрамьшьщ әртүрлілігінен де жэне т.б. туындайды.
Электрхимиятық тоттану әртүрлі металдар түйісуі орын алған жағдайда байқалады. Ендеше, егер жаймаланған темірден қандай да бір үлкен ыдыс дайындалған кезде мыс немесе жез тойтарма шегелер қолданылатын болса, онда, мүндай жағдайда олар катодтың рөлін атқарады, ал темір жаймасы, анод болады, сондықтан жемірілетін болады.
Анодтық учаскелерге хлор иондары қозғалыс жасап, онда темір хлориді (II) түзіліп, ал катод учаскелеріне - сутегі иондары барады. Катодтық учаскелерде сутегі иондары раз- рядталады және сутегі атомдарынан молекулалар қүралады. Молекулалық сутегі газ көпіршіктері түрінде ерітіндіден бөлініп шығады (1.9 - сурет).
ТУз қышқылыерітіндісі
Қосындылар Электрондар агымы
1.9 - сурет. Темірдің еру сызбасы (электрхимиялық үдеріс)
Егер катодтық учаскелерге оттегі қажетті мөлшерде жеткізілмесе, онда адсорбция нәтижесінде металл беті біртіндеп сутегімен қаныгады және металдың еру үдерісі (тоттануы) тежеле береді немесе мүлдем тоқтайды. Соны- мен, электролиттер ерітінділеріндегі металдың тоттанулық мүжілуін, катод ретінде бөгде қоспалар, ал анодтар бо- лып металдың өзі қатысатын көптеген микроскопиялық гальваникалық элементтердің жүмыстарының нәтижесі деп қарастыруга болады.
3 бөлім.
Металдың тоттану жемірілуінің формасы мен түрлері
3.1. Тоттанудың түрлері
Тоттану үдерісінің механизмі бойынша металл тоттануы- ның химиялық жэне электрлік-химиялық түрлерін ажыра- тады. Химиялық тоттану тек гетерогенді реакциялардың химиялық кинетика заңына бағынады. Бұл түрге құрғақ газдар ортасындағы тоттануды жатқызуға болады, мысалы, электролиттегі металдардьщ тоттануы электрохимиялық кинетиканың заңдарына бағынады.
Ағу шарттары бойынша тоттанудың келесі түрлері бар [12]:
жоғарғы температураларда металл бетінде ылғалдың толықтай болмағанда ағатын газдық тоттану;
бейэлектролиттердегі тоттану, жоғары температура- ларда күкіртті мүнайлардың толық жанбайтын өнімдеріндегі мүнай жегісі;
электролиттердегі қышқылдық, сілтілік, тұздық жэне басқа да тоттанудың түрлері;
топырақ, жер немесе жерасты жегісі, тоттанудың бүл түрлеріне, мысалы, тоттануға үшыраған жер астындағы құбырлар;
атмосфералық тоттану;
электрлі токтың әсерінен пайда болатын тоттану, топырақтағы қүбырлардьщ кезбе токтарымен толған тоттану;
негізгі металл потенциалына қарағанда артығырақ °Ң химиялық потенциалы бар металмен түйісу кезінде туған түйісу тоттануы;
тоттану ортасы мен механикалық кернеудің металы на бір уақытта әсер етуін анықтайтын кернеудегі тоттаңу;
сыртқы ортаның соғатын немесе үгетін әсеріне бай- ланысты тоттану;
микроағзалардың тіршілік әрекетіндегі өнімдердің ықпалымен туатын жерасты биологиялық тоттану.
Газдық тоттану сияқты бейэлектролиттардағы тоттану металдың химиялық тоттануына жатады.
Тоттанулық жемірілудің формаларына байланысты тот- тану ортақ және жергілікті болып бөлінеді. Металл беті- нің үлкен облыстарын аздаған тереңдікке тоттанатын дақтардан тұратын жергілікті тоттануды, және металдьщ шектелген аумақтарын үлкен тереңдікке зақымдайтын язваны тоттануды ажыратуға болады. Металдың ұлутас тәрізді тоттануы шөгінділер қабатының астында дами- ды және үлкен диаметрлі жараның пайда болуына бан- ланысты туатын язваны тоттану түрлерінің бірі болып табылады. Нүктелі тоттануларда зақымданулар жеке- ленген нүктелерде оқшауланады. Тоттанудың бұл түрі, әдеттегідей, қарапайым құрылғы қолданылғанда оттеп ықпалымен пайда болады.
Үстіңгі қабаттың астьгадағы тоттану металл бетінде дами бастайды, бірақ кейін ол астында таралады. Мысал ретінде сапасы төмен жаймалы металл тоттануын айтуға болады.
Созушы күштер болған жағдайда дамитын тоттанулык
шытынау кезінде тоттанулық жарықшақ түйіршектер шека-
расының бойымен таралып қана қоймай, кристаллит денесін
кесе алады. Тоттану өнімдері металдьщ механикалық қасй-
еттерін нашарлата отырып, оның ішінде қалып қояды.
Тоттанудың бұл түріне, әсіресе, аустенитгі болат пен жез ұшырагыш.
Бірақ кешеуілдеген зерттеу және профессор Маргулова Т.Х. тәжірибелік жұмыстары авторлармен бірлесіп әрі қарай бара- банды қазандық және тура қазандық сынды консервацияға трилон Б қолдануды дамытуға мүмкіндік алды