Меню

Через сколько появляется ржавчина на металле



Скорость коррозии металла

Слово «коррозия» уходит корнями в латинское “corrosion”, что переводится, как разрушать, разъедать. Собственно, эти 2 глагола хорошо передают суть того, что происходит с металлом, внутри которого проходят коррозийные процессы.

Интересные цифры: в год из-за коррозии пропадает 1-1,5% от общего количества металла, накопленного человечеством. Только представьте себе эти тысячи тонн преподающего металла!

Что же такое на самом деле коррозия? Без дремучих формул и высоколобой химии объяснить будет непросто, но попробуем все-таки обойтись человеческим языком. Коррозия – это процесс окисления металла. Возникает он в результате контакта железа с кислородом, растворенным в водной среде. Именно поэтому рекомендуют хранить металлические изделия в сухом месте.

Ржавчина – это окисел. Он образуется внутри капли, которая попала на металл. Именно поэтому вначале прозрачная вода на металле становится красноватой. После того, как капля испарится, образовавшиеся окислы осядут на поверхности металла, образуя красноватый слой ржавчины.

Что интересно, для появления ржавчины необходима вода, а вот уже начавшаяся коррозия может развиваться и в сухом воздухе. Так получается из-за того, что ржавчина притягивает и удерживает содержащуюся в воздухе влагу. Именно поэтому от ржавчины проще защититься, чем бороться с уже возникшей.

Скорость коррозии металла зависит от многих сложных факторов. Например, машина, которая большое количество времени прибывает в движении более стойка к коррозии, чем заброшенная в гараже.
Итак, узнав врага в лицо, можно задуматься и о способах борьбы с ним.

Самая мощная методика для борьбы с ржавчиной – это химическая. Рассмотрим 2 направления: использование самодельных кислотных растворов и профессиональных нейтральных уничтожителей коррозии.

Специализированное нейтральное средство состоит из экологических ингредиентов, таких как танины, ингибиторы коррозии. Они модифицируют оксиды железа в неактивные соединения и скорость коррозии металла снижается практически до нуля. Тесты показывают, что такие средства действуют намного эффективнее и очищают металл от ржавчины и темного налета почти добела. К тому же вещества, преобразованные из ржавчины, обеспечивают хорошую адгезию покрытий.

Компания Докер Кемикал ГмбХ Рус предлагает большой выбор средств для борьбы с коррозией.

Источник

«Современные машины ржавеют быстрее – следствие экономии». Почему возникает коррозия и как с ней бороться

Почему одни автомобили ржавеют быстрее, чем другие, и какая в этом роль владельцев? Можно ли остановить ржавчину или только притормозить процесс? И чего больше – вреда или пользы – может принести антикор? Давайте разбираться!

Срок службы автомобиля, как правило, определяется долговечностью его кузова – самой дорогой и сложной его детали. Согласитесь: все остальное (мотор, коробку, ходовую часть) можно отремонтировать или заменить. А вот если сквозная коррозия изрешетила весь кузов, его восстановительный ремонт может быть просто нецелесообразен. Есть и другой момент: «уставший» кузов означает существенное ухудшение пассивной безопасности. Вы же не хотите проверять это на себе?

Кузова дорогих современных автомобилей могут содержать самые разные металлы и их сплавы, тогда как недорогие массовые модели, как правило, имеют стальное «тело». Если уж алюминий окисляется, то железо и подавно, если оно ничем не защищено от окружающей среды и контактирует с кислородом и водой. Для этого не надо даже опускать голый металл в воду, достаточно, чтобы он какое-то время побыл на воздухе, в котором достаточно влаги. Несколько часов – и процесс пошел.

Казалось бы, давно существуют технологии надежной защиты металла от окисления. Но почему тогда и современные модели охотно ржавеют, порой даже быстрее, чем их предшественники? И как можно повлиять на этот процесс? Будем разбираться в этих вопросах вместе с Алексеем – автомобильным маляром с более чем 20-летним стажем.

Пробить защиту

«Свежие машины ржавеют снаружи – дают о себе знать водорастворимые краски и очень тонкое покрытие, что приводит к недостаточной стойкости к механическим воздействиям, – объясняет эксперт, – слой может составлять всего 90-100 микрон, и он легко повреждается в процессе эксплуатации. Вроде видимых сколов нет, но после 2-3 лет эксплуатации уже достаточно мелких повреждений ЛКП, через которые вода попадает внутрь, начинает контактировать с металлом, и появляются «жучки».

Наиболее уязвимые места – кромка капота, крышки (у рамки лобового стекла), арки задних колес. То есть те зоны, которые в первую очередь страдают от пескоструя. Сюда же следует отнести и пороги в области передних дверей. Особенно если за передними колесами по какой-то причине нет брызговиков.

Еще ржавчина любит появляться под молдингами и накладками, но только теми, что крепятся при помощи клипс и имеют определенную подвижность. В этом случае они или сами протирают краску, или же или это делает абарзив – песок и прочий мусор, попавший между молдингом и кузовом. Если же деталь намертво прихвачена к элементу при помощи клея, таких проблем обычно не возникает.

Отдельная тема – болты и саморезы, которые также провоцируют появление коррозии. Это может быть даже заводской крепеж, хотя чаще все-таки это уже чье-то творчество при установке тех же брызговиков, локеров и прочего дополнительного оборудования. Ирония в том, что их устанавливают именно для того, чтобы уберечь кузов от коррозии. Но если при этом высверливается отверстие, которое не обрабатывается защитным составом, отсюда часто и начинается «рыжая чума».

Не цинком, так хотя бы грунтом

Стоп, а разве не используются защитные слои под краской? Тот же цинк, например. Все верно. Мы же отлично помним «те самые» Volkswagen Golf с ZZZ в VIN (теперь-то уж всем известно, что эти буквы никакого отношения к оцинковке не имеют), а еще лучше – полностью оцинкованные кузова Audi, начиная с легендарной «бочки». Однако и сегодня достаточно моделей, в которых далеко не все кузовные элементы оцинкованные, и это одна из причин, почему разные автомобили по-разному противостоят коррозии.

С другой стороны, оцинковка тоже не панацея. Тонкий слой, защищающий металл, сам страдает под воздействием механических и химических воздействий. Пробить его может не только глубокая царапина, но и агрессивная химия, используемая при бесконтактных мойках, именно поэтому важно не передерживать на кузове «активную пену» более нескольких минут и тщательно смывать ее водой.

Если металл не оцинкован, то вся надежда (помимо ЛКП) на катафорезный грунт с тщательным соблюдением технологии и применением высококачественных материалов. На такую технологию перешли даже российские заводы (ВАЗ, УАЗ), так что и недорогие модели, по идее, должны иметь хотя бы такой минимальный уровень защиты. Но проблема опять же в том, что слой грунта тоже не всесилен против механических повреждений.

Такие нежные силовые элементы

Со стороны 5-7-летний автомобиль может выглядеть как новенький. Но стоит внимательно осмотреть его снизу, как глазам предстанет удручающая картина с ржавым днищем, лонжеронами, поперечинами. Что уж говорить про более старые экземпляры?

«Недавно делал Mazda 2010 года, там прогнил порог изнутри. Соль во внутренние полости все равно проникает, – объясняет Алексей. – Уязвимые места – это швы, кромки, завальцовки. Их стойкость зависит от того, насколько качественно они обработаны специальными средствами, герметиком или мастикой, насколько качественный использован металл, есть ли антикоррозийная обработка.

Это раньше на все днище наносили вспененный полиуретан – «антигравийное» покрытие. Но оно, во-первых, тяжелое, во-вторых, дорогое, а сейчас ведь экономят и на массе, и на себестоимости. В итоге такую мастику оставляют в самых уязвимых местах, но остальные части могут быть прикрыты лишь грунтом, возможно, какими-то дополнительными защитными составами, но обычно такой «брони», как раньше, уже не применяют – сейчас же не стоит задача, чтобы кузова хватало на 20 с лишним лет.

Внутренние полости? Они страдают от конденсата, который неизбежно появляется при перепадах температур. На улице -20°С, затем автомобиль пока ездит прогревается – в дверях, лонжеронах, порогах возникает конденсат. Вода еще задерживается из-за того, что не работает дренаж – забиваются отверстия, не работают как надо специальные пробки. Даже у довольно свежих машин порой, когда качаешь дверь, внутри бултыхает вода. Вынимаешь пробку – сливается литр-полтора легко. Чего же удивляться, что внутри со временем тоже появляется коррозия?

Конечно, многое от климатических и прочих внешних условий зависит. В тех странах, где климат мягче, где соли столько нет, даже гниющие в наших краях машины вроде Opel Astra A еще в очень бодром состоянии встречаются. Как-то менял на Touran капот, он был весь в точечной ржавчине. Купили б/у крышку в Германии. Она точно так же вся в сколах, но ни одного жучка! То есть там, где климат получше, где дороги такой ядреной химией не посыпают, кузов живет. А в РБ любая машина от наших солей страдает».

Лечить или калечить

Часто проблемы с коррозией начинаются после кузовного ремонта. Или продолжаются после очередного раунда борьбы с оной. Надо полагать, все дело в нарушении технологии? «Разумеется, – говорит Алексей, – будь то восстановление элемента с поврежденным в аварии ЛКП или борьба со ржавчиной – в любом случае исполнитель имеет дело с окислившимся металлом. Значит, первая задача – очаг коррозии устранить. Обычно это делается механическим способом при помощи абразивных материалов (пескоструй, шлифмашинка, наждачка и т.д.).

В данном случае важно очистить металл от коррозии, тщательно все зачистить, подготовить. Одна из ошибок заключается в том, что ржавчина может оставаться где-то на поверхности, в раковинах, и после покраски процесс просто продолжается. Вторая ошибка – в том, что очищенный металл остается оголенным, что провоцирует начало процесса коррозии. Поэтому есть правило: зачистил, обезжирил – наноси сразу грунт. Лично я кладу сначала кислотный грунт, затем – двухкомпонентный, затем – лакокрасочный слой.

Читайте также:  Оформить тинькофф блэк металл

Коррозию можно удалять и химическим способом, с помощью преобразователя ржавчины, который в своем составе имеет ортофосфорную или соляную кислоту. Последнюю обязательно надо гасить водно-содовым раствором. Кислота образует оксидную пленку, которая и защищает металл от дальнейшего окисления. Но здесь также важно соблюдать технологию и не экономить на качестве материала.

Отдельного упоминания требует шпаклевка. Некоторые мастера наносят ее сразу на голый металл, а это ошибка. Шпаклевка легко впитывает влагу. Если повреждается ЛКП, это быстро приводит к развитию коррозии. Поэтому сначала кладется грунт, только затем – шпаклевка. Если она вообще нужна. Но это дело для отдельного разговора».

Антикор поможет?

«Если на рыхлую ржу нанести битумный состав, это не решение проблемы, лучше тогда вообще ничего не делать, ведь коррозионный процесс не будет остановлен, он продолжится под этим «антикором». Если элемент ржавый, его необходимо очищать, готовить, грунтовать, только затем обрабатывать. Скажем, днище пескоструится, зачищается, после этого наносится грунт, если надо, краска, только затем идет обработка составом.

Вообще, выбор состава – это вопрос крайне важный, ведь есть более жидкие для скрытых полостей, загущенные на основе МЛ-масел для того же днища, есть битумные. То есть выбор и применение зависят от целей и условий.

Если говорить о скрытых полостях, то лично я предпочитаю получать к ним максимальный доступ, если это возможно, а не отделываться просверливанием технологических отверстий, как это иногда практикуется. Тут поясню. Одно дело, если серьезные компании вроде Dinitrol разработали целую технологию, которой предусмотрено, что просверленные отверстия обрабатываются дополнительными составами, закрываются специальными заглушками и т.д.

И совсем другое дело, когда кто-то сверлит направо и налево просто потому, что так быстрее или лень возиться с разборкой той же двери, снимать бампер, чтобы добраться до лонжерона, и все в таком духе. Главное, это высверленное отверстие остается как есть. И происходит та же история, что и с самостоятельным крепежом: на пустом месте провоцируется очаг коррозии.

Также вопрос в том, как вообще обрабатывается такая скрытая полость. Часто я вижу, что состав попадает только в одно место, а все вокруг остается необработанным. Куда достала струя, туда достала. Так что, на мой взгляд, лучше все-таки разбирать и получать нормальный доступ к обрабатываемым поверхностям. Да, это дольше, приходится с пластиковыми клипсами возиться, зато результат хороший».

Так что же делать?

Про антикор сказали, он будет полезен, но только в случае правильного выбора материалов и соблюдения технологии. Также не будет лишним защитить от пескоструя наиболее уязвимые места кузова (напомним, это кромка капота, крыши, задние арки) пленкой. И обязательно оснастить брызговиками передние арки. Также не помешает установка локеров, если их нет. Главное, не ставить их на саморезы!

Что дальше? Откажитесь от механических моек в пользу бесконтактных, но отдавайте предпочтение тем, где персонал соблюдает технологию. Или мойте машину сами на станциях самообслуживания. А еще следите за состоянием ЛКП и не запускайте сколы и глубокие царапины.Если же потребуется кузовной или малярный ремонт, отдавайте машину в руки специалистам, которым доверяете и которые действительно дорожат своей репутацией. В противном случае перекраска каждый год (по весне) может стать реальностью.

Не спасли? Кузовные детали в базе Автобизнеса

Источник

Через сколько появляется ржавчина на металле

1. Введение. Обоснование темы.

Наверное, нет человека, который не встречал в своей жизни результат коррозии металлов в виде материального, экономического ущерба или экологических последствий. Я тоже обратил внимание, что ржавые изделия, детали, конструкции могут встречаться не только на улице под открытым небом, но и дома. Так, я увидел ржавчину на дверных шарнирах, на инструментах в гараже (приложение 1).

Что же такое ржавчина? Каковы последствия от нее? Она не добавляет изделиям изящества и красоты. Наоборот, она не только портит внешний вид, но и может привести к непоправимым последствиям. Актуальность проблемы антикоррозионной защиты металлов основывается на необходимости защиты окружающей среды, сохранения природных ресурсов, а также рационального использования и хранения металлических конструкций в условиях производства, а также металлических изделий, инструментов, механизмов, машин в быту человека. Чтобы не испытывать разочарования и убытков от этого неприятного процесса, нужно изучить его и научиться, если это возможно, управлять им. Задумавшись всерьез над этой проблемой, я решил узнать, как можно больше об этом процессе, условиях его появления, и о том, как от него избавиться?

Поэтому, цель моей работы: Выяснить и изучить условия появления ржавчины.

Мне так же было интересно выяснить что знают мои одноклассники о ржавчине, условиях ее появления и способах защиты.

На пути достижения цели мне нужно было решить задачи:

Провести анкетирование среди одноклассников по данной проблеме.

Провести лабораторные опыты по наблюдению появления ржавчины в разных условиях.

Изучить основные способы защиты от ржавчины.

Познакомить одноклассников и взрослых с результатами исследования.

Я использовал в своей работе следующие методы:

Работа с первоисточниками, изучение литературы, прессы,

Социологический опрос, анкетирование,

Постановка опытов, анализ,

Гипотеза исследования: Агрессивные вещества и среды ускоряют появление ржавчины.

Объект исследования: ржавчина.

Предмет исследования: условия появления ржавчины.

Коррозия – рыжая крыса,

Грызет металлический лом.

2. Основная часть. Ржавление металлов – проблема цивилизации.

2.1. Изучение понятия «ржавчина».

Поработав с энциклопедией и словарями, я прежде, всего выяснил, что такое ржавчина.

Значение слова Ржавчина по Ефремовой: Ржавчина — 1. Красно-бурый налет на поверхности железа, образующийся вследствие медленного окисления и разрушающе действующий на металл.// Пятна бурого, желтого цвета, появившиеся на чем-л. в результате окисления жира. // перен. Следы чего-л., вредно, разъедающе действующие на кого-л., что-л. 2. перен. Бурая пленка на болоте, образующаяся вследствие присутствия в воде железистых пород. // Место на болоте, покрытое такой пленкой. // Болото, покрытое такой пленкой. 3. перен. Вызываемое ржавчинными грибками заболевание растений, сопровождающееся появлением оранжевых пятен. // Оранжевые пятна на растениях, вызванные таким заболеванием [3].

Значение слова Ржавчина по Ожегову: Ржавчина — Красно-бурый налет на железе, образующийся вследствие окисления и ведущий к разрушению металла. Ржавчина — след на чем-нибудь от такого налета. Ржавчина — бурое пятно на растениях в местах, где развиваются споры паразитных грибков. Ржавчина — бурая пленка на болотной воде [6]/

Ржавчина в Энциклопедическом словаре: Ржавчина — слой частично гидратированных оксидов железа, образующийся на поверхности железа и некоторых его сплавов в результате коррозии, вызванной действием кислорода и влаги. См. также [2].

Значение слова Ржавчина по словарю Ушакова: РЖАВЧИНА ржавчины, мн. нет, ж. 1. Красно-бурый налет на поверхности железа, образующийся вследствие медленного окисления его в воздухе. Ржавчина ест железо. На машинных частях ржавчина недопустима. 2. Места на болотах, покрытые бурой водой. 3. Бурые пятна на поверхности растений, появляющиеся в местах, где развиваются споры паразитных грибков. Хлебная ржавчина понижает [8].

Коррозия (от латинского corrodere- разъедать) – самопроизвольное разрушение металлов и их сплавов под влиянием окружающей среды [1].

На основании проанализированных определений можно сделать вывод: ржавчина – налет на поверхности металла или сплавов, ведущий к их разрушению.

2.2. Причины и значение процесса ржавления.

«Ржа ест железо» — гласит русская народная поговорка. Ржавчина, которая появляется на поверхности стальных и чугунных изделий, — это яркий пример коррозии.

На сегодняшний день проблемы антикоррозионной защиты строительных и других видов конструкций, различной продукции и материалов являются актуальными как в России, так и во многих странах мира.

В промышленно развитых странах коррозия металлов наносит существенный ущерб экономике каждого государства, поэтому данные вопросы играют немаловажную роль как в быту, так и в государственных масштабах.

В процессе изучения литературы я выяснил причины появления ржавчины, а также, значение процесса ржавления в производстве и быту человека.

Причины ржавления

Если железо, содержащее какие-либо добавки и примеси (например, углерод), находится в контакте с водой, кислородом или другим сильным окислителем и (или) кислотой, то оно начинает ржаветь. Если при этом присутствует соль, например, имеется контакт с солёной водой, коррозия происходит быстрее в результате электрохимических реакций. Чистое железо относительно устойчиво к воздействию чистой воды и сухого кислорода. Как и у других металлов, например, у алюминия, плотно приставшее оксидное покрытие на железе защищает основную массу железа от дальнейшего окисления.

Другими разрушающими факторами являются диоксид серы и углекислый газ в воде. В этих агрессивных условиях образуются различные виды гидроксида железа. В отличие от оксидов железа, гидроксиды не защищают основную массу металла. Поскольку гидроксид формируется и отслаивается от поверхности, воздействию подвергается следующий слой железа, и процесс коррозии продолжается до тех пор, пока всё железо не будет уничтожено, или в системе закончится весь кислород, вода, диоксид углерода или диоксид серы.

Читайте также:  Шлифовальный станок jet для металла

Скорость коррозии железав щелочных растворах по сравнению со скоростью коррозии в нейтральных и кислых растворах меньше [1].

Экономический эффект коррозии

Человечество несет огромные материальные потери в результате коррозии трубопроводов, деталей машин, судов, мостов, морских конструкций и технологического оборудования. Коррозия приводит к уменьшению надежности работы оборудования: аппаратов высокого давления, паровых котлов, металлических контейнеров для токсичных и радиоактивных веществ, лопастей и роторов турбин, деталей самолетов и т.д.

По оценкам специалистов, от 5 до10 процентов транспортных строительных конструкций, зданий и сооружений ежегодно выходит из строя или требует ремонта из-за коррозионных повреждений. Так, наиболее повреждаемыми инженерными сооружениями на транспорте являются железобетонные фундаменты и опоры контактной сети и линий электропередачи. мосты, виадуки и путепроводы, подземные пешеходные переходы, коллекторы сточных вод. градирни, сети водоснабжения. Ежегодно в различные трубопроводы закачивается около 70000 млрд. литров воды, каждый третий из которых не доходит до потребителя. В деньгах это примерно 600 млрд. рублей убытка, не считая моральных и материальных издержек от аварий, Проблема заключается в высоком уровне изношенности труб, о чем неоднократно сообщала «Строительная газета» [4].

Ржавчина вызывает деградацию инструментов и конструкций, изготовленных из материалов на основе железа. Поскольку ржавчина имеет гораздо больший объём, чем исходное железо, её нарост ведёт к быстрому разрушению конструкции, усиливая коррозию на прилегающих к нему участках — явление, называемое «поеданием ржавчиной». Это явление стало причиной разрушения моста через реку Мианус(штат Коннектикут, США) в 1983 году, когда подшипники подъёмного механизма полностью проржавели изнутри. В результате этот механизм зацепил за угол одной из дорожных плит и сдвинул её с опор. Ржавчина была также главным фактором разрушения Серебряного моста в Западной Вирджинии в 1967 году, когда стальной висячий мост рухнул меньше, чем за минуту (приложение 2). Погибли 46 водителей и пассажиров, находившихся в то время на мосту.

Мост Кинзу в штате Пенсильвания был снесён смерчем в 2003 году в значительной степени потому, что центральные базовые болты, соединяющие конструкцию с землёй, проржавели, предоставив мосту возможность держаться просто под действием силы тяжести.

Кроме того, коррозия покрытых бетоном стали и железа может вызвать раскалывание бетона, что создает серьёзные конструкторские проблемы. Это один из наиболее распространённых отказов железобетонных мостов.

Ржавчина в воде

Любое железо при наличии кислорода и воды образует оксиды и гидрооксиды, то есть окислы железа. Эти продукты в быту и носят название ржавчина.Ржавчина содержится в питьевой воде по большей части в виде мелких коллоидных частиц, но могут появляться и более крупные – в виде окалины. Появление ржавчины в воде свидетельствует о повышенном содержании железа в воде, либо об усиленной коррозии водопроводных труб из-за применения некоторых методов биологической очистки воды (приложение 3).

Вред ржавой воды для здоровья человека

При употреблении человеком воды, имеющей повышенное содержание железа, о чём свидетельствует наличие в ней ржавчины, его организм получает сверхнормативное количество железа, часто приводящее к негативным последствиям для здоровья. Если в воде, используемой в пищевых целях, содержится более 0,3 мг/л железа, то при этом человек рискует приобрести следующие заболевания:

увеличение риска возникновения инфарктов;

ухудшение репродуктивных функций организма;

повышенная утомляемость, общая слабость, головные боли;

болезни желудка и кишечника;

снижение иммунитета и возникновение аллергии;

повышение риска онкологических заболеваний;

усиление пигментации кожи.

Кроме этого, железо в избыточных количествах откладывается в органах человека, а избавиться от него намного труднее, чем компенсировать его недостаток.

Вред ржавой воды для бытовой техники

Первым признаком наличия ржавчины в воде являются трудновыводимые пятна на поверхности ванны, душевой кабины, умывальника (приложение 4). Но это еще полбеды, куда страшнее вред, приносимый бытовой технике в процессе её эксплуатации:

ухудшается поток воды, в связи с этим отказываются работать газовые колонки;

засоряются насосы и подающие воду шланги в стиральных машинах, что приводит к их износу и необходимости преждевременной замены:

засоряется и портится клапан бачка унитаза, что становится причиной невозможности им пользоваться;

забиваются смесители и душевые головки, отремонтировать их практически невозможно;

бельё после стирки становится неприятного оттенка.

Устранение повреждений бытовой техники, связанной с наличием ржавчины, приводит к немалым материальным расходам при ремонтных работах, а иногда и необходимости приобретения новых устройств.

Вред воды c ржавчиной для коммуникаций

Перед тем, как вода добирается непосредственно до потребителя, она проходит многоступенчатую очистку. Трубы, по которым происходит доставка воды, изготовлены из металла, подверженного коррозии, но это процесс длительный, срок службы коммуникаций рассчитывается с учётом его продолжительности (приложение 5).

Вред ржавления для окружающей среды

Трубопроводы, по которым проходит природный газ или нефть, подвергаясь коррозии, могут прийти в негодность приложение 6). Из-за разрушения целостности конструкций трубопровода в окружающую среду могут попасть вредные для природы вещества (газ, нефть и другие опасные химические продукты). Отравленными могут оказаться не только представители животного мира, но и растения, и почва. Это может привести к экологической угрозе окружающей среды.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод: ржавление приносит не только экономический ущерб, но также отрицательно влияет на здоровье человека, приносит ему материальный ущерб и негативно сказывается на состоянии окружающей среды.

Лабораторное исследование условий появления ржавчины.

Исходя из полученных данных по прочитанной литературе, было решено провести практические опыты по выявлению и изучению условий появления ржавчины. Условия старался подобрать разные: от дистиллированной воды, раствора соли до агрессивной среды – щелочи.

Для постановки опытов:

Я взял штатив с пробирками.

Подобрал к ним пробки.

Приготовил железные гвозди.

Закладка опыта (приложение 7):

Во все пробирки аккуратно положил по 2 гвоздя.

Налил реактивы так, чтобы гвозди находились в растворах полностью.

Плотно закрыл каждую пробирку пробкой для изоляции от внешней среды.

Регулярно вел наблюдения, записывая любые изменения в журнале.

Условия опыта:

В пробирке №1 гвозди находились в дистиллированной воде. Дистиллированная вода в отличие от природной не содержит в себе никаких солей. Пробирка закрыта пробкой.

В пробирке № 2 гвозди находились в дистиллированной воде, над которой был налит слой растительного масла. Растительное масло предотвращает поступление в воду каких бы то ни было веществ из воздуха пробирки, в том числе кислорода. Пробирка закрыта пробкой.

В пробирке № 3 гвозди находились в растворе щелочи. Пробирка закрыта пробкой.

В пробирке № 4 гвозди были в контакте с медной проволокой и находились в воде. Пробирка закрыта пробкой.

В пробирке № 5 гвозди находились в растворе поваренной соли. Пробирка закрыта пробкой.

Результаты наблюдения (приложение 8).

Уже на второй день ржавчина появилась на шляпках гвоздей и на дне пробирок № 1 (с дистиллированной водой), № 4 (гвозди находятся в контакте с медной проволокой) и № 5 (гвозди в растворе поваренной соли). В пробирке №2 слой воды у дна стал слегка желтоватым. В пробирке №3 изменений нет, чему я очень удивлен.

На третий день слой ржавчины увеличился в пробирках № 1, 4, 5. В пробирке № 2 новых изменений нет. В пробирке №3 изменений нет, продолжаю удивляться.

На четвертый день увеличение слоя ржавчины наблюдал в пробирках №1, 4, 5. В пробирке №2 появился осадок на донышке. В пробирке №3 изменений нет, почему?

На девятый день в пробирках, где появилась ржавчина № 1,4,5, она стала более рыхлой и осела на дно, в пробирке №2 процесс остановился. В пробирке № 3 изменений не произошло.

На одиннадцатый день продолжается процесс в пробирках № 1,4,5. В пробирках № 2,3 изменений нет.

На шестнадцатый день продолжается процесс в пробирках № 1,4,5. В пробирках № 2,3 изменений нет.

В пробирке №1 в дистиллированной воде мог раствориться находящийся в ней кислород и под его действием начался процесс окисления гвоздя, появилась ржавчина.

В пробирке №4 железные гвозди соприкасаются с менее активным металлом — медью, железо как более активный металл начинает активно окисляться, покрываясь ржавчиной.

В пробирке №5 коррозия гвоздей происходит в результате электрохимических реакций. Соль способствует ускоренному появлению ржавчины.

В пробирке №2 в течение первых дней слабо происходит коррозия, а затем, как будто останавливается. В пробирке находится слой растительного масла. Масло предотвращает попадание кислорода в воду. Железо устойчиво к воздействию чистой воды, поэтому процесс останавливается.

В пробирке №3 находится щелочь. Щелочь довольно агрессивное вещество, способно разъедать бумагу, ткани, кожу. Воздействует ли оно на железо? Отсутствие изменений меня удивляло. А появится ли когда-нибудь ржавчина? В ожидании результата, я поискал ответ на свой вопрос.

В Большой Энциклопедии Нефти и Газа я прочитал: «Скорость коррозии железав щелочных растворах по сравнению со скоростью коррозии в нейтральных и кислых растворах меньше» [1]. Оказывается, щелочь замедляет коррозию!

Защита металлов от коррозии. Проблемы коррозии постоянно обостряются из-за непрерывного роста производства металлов и ужесточения условий их эксплуатации. Среда, в которой используются металлические конструкции, становится все более агрессивной, в том числе и за счет ее загрязнения (приложение 9). Металлические изделия, используемые в технике, работают в условиях все более высоких температур и давлений, мощных потоков газов и жидкостей. Поэтому вопросы защиты металлических материалов от коррозии становятся все более актуальными. Полностью предотвратить коррозию металлов невозможно, поэтому единственным путем борьбы с ней является поиск способов ее замедления.

Читайте также:  Мера коррозионной стойкости металла

Проблема защиты металлов от коррозии возникла почти в самом начале их использования. Люди пытались защитить металлы от атмосферного воздействия с помощью жира, масел, а позднее и покрытием другими металлами и, прежде всего, легкоплавким оловом (лужением). В трудах древнегреческого историка Геродота (5 в. до н. э.) и древнеримского ученого Плиния Старшего (1 в. до н. э.) уже есть упоминания о применении олова для предохранения железа от ржавления. В настоящее время борьбу с коррозией ведут сразу в нескольких направлениях – пытаются изменить среду, в которой работает металлическое изделие, повлиять на коррозионную устойчивость самого материала, предотвратить контакт между металлом и агрессивными веществами внешней среды [11].

В нашей стране накоплен некоторый опыт проведения исследований с целью определения скорости коррозионных процессов и методов защиты. Усилена работа в сфере разработки специализированных материалов и технологий, которые обеспечивают высокую степень защиты от коррозии. На основании изученной литературы и проведенных опытов можно сделать вывод: защитить металлы от коррозии можно доступными средствами. Рекомендации по защите металлов от коррозии находятся в приложении 10.

Анализ анкет детей.

Среди учащихся начальных классов я провел анкетирование по вопросам анкетыдля проведения социологического опроса учащихся о ржавчине (приложение 11). Проанализировав, сравнив и обобщив результаты, я пришел к выводу, что 90 % учащихся знают что такое ржавчина (приложение 12).

Проблема ржавления металлов их волнует 64 %.

Думают, что ржавление приносит человеку пользу — 3 %.

Считают, что ржавление приносит человеку вред — 82 %.

Вред ржавления видят в том, что изменяется внешний вид изделий, они становятся «грязными», загрязняют одежду, машины, ржавчина разрушает конструкции из металла.

Знают о том, что существуют способы защиты металлов от коррозии — 27 процентов.

Не знают способы защиты от коррозии — 24 %, не смогли ответить на этот вопрос 49%.

Могут предложить способы защиты от коррозии — 27 % учащихся. Среди предложенных способов: защита металлов от воды протиранием, смазкой, покрытие защитной пленкой, лаком, очистка щетками, хранение техники не под открытым небом, а в сарае, гараже, специальный уход.

Заключение. Выводы. Рекомендации.

Работая над проблемой изучения условий появления ржавчины я пришел к следующим выводам:

Ржавчина – налет на поверхности металла или сплавов, ведущий к их разрушению.

Результаты практических опытов позволяют сказать:

усиливают ржавление: вода, газы (например, кислород), поваренная соль, контакт с менее активным металлом;

замедляют ржавление щелочи и соли, дающие щелочную среду.

Ржавление приносит не только экономический ущерб, но также отрицательно влияет на здоровье человека, приносит ему материальный ущерб и негативно сказывается на состоянии окружающей среды.

Защитить металлы от коррозии можно доступными средствами.

Рекомендации по защите металлов от коррозии находятся в приложении 10.

Список литературы.

Большая Энциклопедия Нефти и газа. http://ru.wikihow.com/очистить-металл-от-ржавчины

Большой энциклопедический словарь. Языкознание / гл.ред. В.Н.

Ярцева. М.: Науч. изд-во «Большая Рос. Энциклопедия», 2000. 688с.: ил.

3.Ефремова Т. Ф. Современный толковый словарь русского языка: В 3 т. — М. : АСТ, Астрель, Харвест, 2006. — ISBN 5-17-029521-9, ISBN 5-17-013734-6, ISBN 5-271-12339-1, ISBN 5-271-12338-3, ISBN 985-13-4715-9.

Коррозия наносит огромный ущерб экономике России. // Строительная газета (Москва).- 12.10.2001 http://www.biohim.ru/library/689.php )

Наумов В.И. Коррозия и защита металлов от коррозии: метод. указания к лабораторным и практическим занятиям по курсу общей химии/ В.И.Наумов, Ж.В.Мацулевич, Ю.В.Батталова.-.Новгород: НГТУ им. Р.Е. Алексеева 2010.-43с.

Ожегов С. И. Словарь русского языка / Под ред. С. П. Обнорского. — М., 1949.

Толковый словарь русского языка: В 4 т. / Под ред. Д. Н. Ушакова. — М. : Сов. энцикл.: ОГИЗ, 1935—1940.

Ушаков, Дмитрий Николаевич [Электронный ресурс] : Материал из Википедии — свободной энциклопедии : Версия 10529869, сохран. в 12:55 UTC 18 августа 2008 / Авторы Википедии // Википедия, свободная энциклопедия. — Электрон. дан. — Сан-Франциско: Фонд Викимедиа, 2008. — Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/?oldid=10529869

Шлугер М.А., Ажогин Ф.Ф., Ефимов Е.А. Коррозия и защита металлов / М.А .Шлугер, Ф.Ф.Ажогин, Е.А. Ефимов- М.: «Металлургия»,1981. -216с.

Юхневич Р., Валашковский Е Техника борьбы с коррозией / Р. Юхневич , Е.Валашковский -пер.с польск/Под редакцией Сухотина А.М.- Л: Химия,1978.- 304с.

Приложение 1.

Ржавчина на дверных шарнирах, материалах, инструментах.

Приложение 2.

Мост Кинзу после разрушения.

Приложение 3.

Ржавчина в водопроводной воде

Приложение 4.

Ржавчина на бытовой технике

Приложение 5.

Ржавчина на трубах, батареях

Приложение 6.

Коррозия трубопроводов газа и нефти

Приложение 7.

Закладка опыта

Первый день

Пронумеровал пробирки, положил по 2 гвоздя

Налил реактивы, чтобы гвозди находились в растворах

Пробирки плотно закрыл пробками

Каждый день вел наблюдения, записывая результаты в журнал

Приложение 8.

Фиксирование наблюдений

Второй день

Приложение 8 (продолжение)

Таблица наблюдений за изучением условий ржавления гвоздей

пробирки, день

Н2О дистиллированная

Н2О (дист)+ раститель-ное масло

NaOH, щелочь

Контакт с медью

NaCl, поваренная соль

1

2

3

4

5

1 день

2 день

Появление ржавчины оранжевого цвета на шляпках гвоздя и на донышке пробирки, в воде появилось помутнение.

Слой воды у дна пробирки стал слегка желтоватый. Цвет более яркий, чем в пробирке №1.

Я удивлен, что ничего не изменилось.

Появилась ржавчина на шляпке, на дне пробирки. Изменился цвет медной проволоки, она стала более темной.

Появилась ржавчина на шляпке гвоздя и на дне пробирки.3 день

3 день

Слой ржавчины на дне пробирки увеличился

Слой воды у дна имеет окраску, но осадка нет.

Продолжаю удивляться. Ничего не изменилось, но почему?

Слой ржавчины на шляпке гвоздя увеличился, стал более рыхлым.

Слой ржавчины увеличился.

4 день

Слой ржавчины на дне пробирки увеличился

Появился осадок на донышке пробирки

Рыхлый слой увеличился

Слой ржавчины появился на боковой поверхности гвоздей

9 день

Слой ржавчины на дне увеличился. Появился слой ржавчины на пробирке

Верхний слой воды стал желтым

Ржавчина осела на дно. Увеличился слой ржавчины на гвозде, на проволоке.

Ржавчина осела на дно, и появилась на стенках пробирки

11 день

Увеличился слой ржавчины на шляпках гвоздей

Верхний слой воды остается желтым, других изменений не наблюдается

А появится ли ржавчина? Когда?

На шляпке гвоздей горка ржавчины

Темно-коричневого цвета ржавчина оседает на дне пробирки.

16 день

Вода помутнела, слой ржавчины появился на стенках пробирки.

Верхний слой воды остается желтым, как пленка

До сих пор ничего не произошло.

Вода стала желеобразного состояния желтого цвета, на дне скопился осадок ржавчины

Осадок ржавчины на дне и по всей поверхности гвоздей.

Приложение 9.

Методы защиты от коррозии

Приложение 10.

Подручные домашние средства для удаления ржавчины

Подручное средство

Как применять?

1.Рыбий жир

Рыбий жир следует нанести на рыжее пятно и оставить на несколько часов. Благодаря жиру коррозия быстро исчезнет, а он создаст на металле тонкую пленку, которая будет защищать его от повторного появления ржавчины.

2.Картофель + соль или хозяйственное мыло

Если металл поражен коррозией незначительно, то:

разрежьте сырой картофель пополам;

посыпьте свежий срез каменной солью или намазать хозяйственным мылом; хорошенько натрите половинкой ржавое место на противне.

3.Уксус + лимонный сок

Необходимо смешать эти два вещества в равных частях и нанести на ржавчину (для борьбы с ржавчиной на металле и в ванной, с пятнами на одежде).

Для ткани достаточно, чтобы средство воздействовало около 20 минут, а для металла – несколько часов.

По истечении указанного времени потрите «ржавое пятно» на ткани щеткой, а на металле стальной мочалкой. По окончании удаления ржавчины хорошенько промойте пораженную вещь водой, после чего хорошенько высушите.

4.Пищевая сода

Добавьте в соду такое количество воды, чтобы по консистенции она была похожа на кашицу, после чего:

полученной смесью обработайте места, где появилась ржавчина, к примеру, раковину в ванной или смеситель; оставьте на полчаса;

хорошенько потрите поверхность металлическим скребком;

в случае, если ржавчина не до конца удалена, повторите процедуру.

5.Томатный

соус или кетчуп

Для удаления ржавчины обильно нанесите соус или кетчуп на ржавчину;

оставьте его на некоторое время; тщательно промойте металл;

6.Белый уксус + мука

Приготовьте пасту, смешав: 300 мл столового уксуса; одну столовую ложку каменной соли; немного муки , чтобы получилась густая консистенция.

Средством обработайте те участки латуни, которые поражены ржавчиной, и оставьте на полчаса. Возьмите тряпку и уберите пасту с поверхности, после чего промойте холодной водой и тщательно высушите металл.

7. Глицерин + зубной порошок + вода

Это средство поможет удалить пятна ржавчины с цветных тканей:

необходимо смешить все компоненты в равных частях;

нанесите на пятно ржавчины; оставьте на сутки;

на следующий день постирайте вещь.

8.Кока-кола

Отлично удаляет ржавчину с металла, так как содержит фосфорную кислоту.

Не стоит увеличивать время воздействия этих средств, поскольку можно повредить сам металл. Избавляйте от излишней влаги металл, чтобы не спровоцировать появление ржавчины.

Приложение 11.

АНКЕТА

для проведения социологического опроса учащихся о ржавчине.

Знаете ли вы что такое ржавчина?

Волнует ли Вас проблема ржавления металла?

Считаете ли вы, что ржавление приносит пользу человеку?

Считаете ли вы, что ржавление приносит вред человеку?

В чем проявляется вред ржавления металлов? (написать произвольно)

Знаете ли вы способы защиты металлов от ржавления (коррозии)?

Предложите способы защиты металлов от ржавления (коррозии).

Приложение 12.

Результаты

социологического опроса учащихся о ржавчине.

Источник