3.3. Химические свойства

Химические свойства выражают степень активности мате­риала к химическому взаимодействию с реагентами и способность сохранять постоянными состав и структуру материала в условиях инертной окружающей среды. Некоторые материалы склонны к самопроизвольным внутренним химическим измене­ниям в обычной среде. Ряд материалов проявляет активность при взаимодействии с кислотами, водой, щелочами, раствора­ми, агрессивными газами и т. д. Химические превращения про­текают также во время технологических процессов производ­ства и применения материалов.

Химическая стойкость  свойство материалов противосто­ять разрушающему действию химических реагентов: кислот, щелочей, растворенных в воде солей и газов. Она зависит от состава и структуры материалов. Так, мрамор, известняки, це­ментный камень в строительных растворах и бетонах, в хими­ческом составе которых преобладает оксид кальция (СаО), лег­ко разрушаются кислотами, но стойки к действию щелочей. Си­ликатные материалы, содержащие в основном диоксид кремния (SiO₂), стойки к действию кислот, но взаимодействуют при по­вышенной и нормальной температуре со щелочами.

Изменение структуры материала под влиянием внешней аг­рессивной среды называют коррозией.

Коррозионная стойкость  свойство материала сопротив­ляться коррозионному воздействию среды. Распространенной и благоприятной средой для развития химической коррозии явля­ется вода (пресная и морская). Агрессивность воды зависит от степени ее минерализации, жесткости, щелочности или кислот­ности. Химически агрессивной средой является также воздух, содержащий пары оксидов азота, хлора, сероводорода и т. д.

Металлы и сплавы подвергаются коррозии под действием сред, не проводящих электрический ток, например некоторых газов при высокой температуре нефтепродуктов, содержащих органические кислоты. Такую коррозию металлов называют химической. Чаще металлы, в том числе стальная арматура же­лезобетонных конструкций, корродируют в средах, проводящих электрический ток, - водных растворах солей, кислот, щело­чей. В этом случае возникает электрохимическая коррозия.

Особым видом коррозии является биокоррозия  разруше­ние материалов под действием живых организмов  грибов, насекомых, растений, бактерий и микроорганизмов.

Растворимость  способность материала растворяться в воде, масле, бензине, скипидаре и других жидкостях-растворителях. Растворимость может быть и положительным, и отрицательным свойством. Например, если в процессе эксплуатации синтетический облицовочный материал разрушается под действием растворителя, растворимость материалов играет отрицательную роль.

При приготовлении холодных битумных мастик используется способность битумов растворяться в бензине. Это дает возможность наносить материал на поверхность тонким слоем, и поэтому растворимость в данном случае является положительным свойством.

Кислото- и щелочностойкость неорганических материалов оценивается модулем основности М:

М = (% СаО + % MgO + % Na₂O + % К₂О) / (% SiO₂ + % А1₂О₃).

При малом модуле основности, когда в материале содержится повышенное количество кремнезема и глинозема, он более стоек в кислых средах. При высоком модуле основности с преобладанием основных оксидов они более щелочестойки.

Высокую кислотостойкость имеют керамические материалы  плитки, трубы, кирпич. Цементные бетоны, материалы из карбонатных горных пород активно разрушаются кислотами.