Cât de repede ruginește fierul pur. De ce fierul rugineste? Tipuri de coroziune chimică

Un inamic periculos este rugina! Indiferent cât de puternic este metalul, rugina îl va învinge. Ascultă o poveste despre asta. În vremuri străvechi, un rege ghinionist a ordonat ca o mulțime de arme diverse să fie ascunse în rezervă în subsolurile umede ale cetății: săbii de oțel, pistoale, tunuri, ghiule. Numai că nu a ordonat ca praful de pușcă să fie pus acolo pentru a nu se umezi. Dar cu fierul, spun ei, nu se va întâmpla nimic. Din fericire, nu a existat un război de mult timp, iar armele au stat în subsol mulți ani.

Regele s-a pregătit de război și a ordonat ca tinerii recruți să fie înarmați. Au deschis ușile grele, au scos săbiile de luptă din subsol - s-au uitat și toate erau ruginite. Am început să curățăm - săbiile au devenit mai subțiri decât cuțitele de bucătărie. Unde sunt bune astea? Au scos arme – erau și ruginite. Dacă împuști unul dintre acestea, va exploda în mâinile tale. E timpul pentru arme. Cu sâmburi. Au început să îndepărteze rugina de pe ele. L-au curățat atât de mult încât sâmburii de mărimea pepenilor au devenit mai mici decât cartofii. Cum să încărcăm astfel de arme? Armele sunt prea mari pentru ei acum. A trebuit să anulez călătoria! Umiditatea și umezeala ne dezamăgesc.

Și această poveste s-a întâmplat recent. Tractorul mergea pe gheață și a aterizat într-un pelin acoperit cu zăpadă. Tractoristul a fost salvat, dar tractorul s-a scufundat. Abia un an mai târziu au reușit să ridice mașina grea. Mi-a luat mult timp să curăț rugina, dar tot nu am putut porni motorul până când multe dintre piesele sale care ruginiseră în apă au fost înlocuite cu altele noi.

Unde mai rugineste fierul?

Dacă ar rugini în apă! Dar metalul ruginește chiar și în deșertul fierbinte. Peste tot, indiferent cât de mult ai căuta, nu vei găsi nici măcar o picătură de apă. Dar există întotdeauna particule minuscule de umiditate complet inobservabile în aer. Și acest pic este suficient pentru ca metalul să înceapă treptat să ruginească. Și într-un climat umed, desigur, se descompune mult mai repede.

Cât fier distruge rugina? Răspunsul este gata. În zece ani, rugina mănâncă atât metal cât produce toată lumea într-un an. uzine metalurgice pace. Se dovedește că rugina mănâncă milioane de tone de metal! Oamenii i-au declarat de mult război! Ce mai faci? Așa e, pune-ți cizme de cauciuc și pelerina de ploaie, sau mai bine, ascunde-te sub acoperiș. Ei fac același lucru cu metalul. Mașinile și mașinile-unelte sunt ascunse sub magazii și sub acoperișurile atelierelor.

Rugina și protecția metalului împotriva coroziunii

Ei pun o conductă de gaz, o conductă de petrol, un sistem de alimentare cu apă - pun pe țevi un impermeabil impermeabil - le înfășoară în pânză sau hârtie gudronată.

Dar mașini? Sunt vopsite cu culori elegante, strălucitoare nu numai pentru frumusețe. Deși stratul de vopsea este subțire, protejează bine de umiditate și, prin urmare, de rugină. Acesta este motivul pentru care podurile, trăsurile, navele și acoperișurile sunt pictate...

Dar nu numai vopseaua poate proteja metalul; fierul poate fi acoperit cu un strat subțire de un alt metal, mai rezistent - zinc. Și acoperișul devine imediat mai durabil. Cutiile de tablă sunt, de asemenea, fier - tablă. Aici se aplică fierului de călcat un strat subțire de staniu topit.

Există multe alte moduri de a proteja metalul de rugină, iar oamenii de știință caută altele noi, mai fiabile.

Instituție de învățământ municipală Școala secundară din satul Novopavlovka

Districtul Petrovsk-Zabaikalsky, regiunea Transbaikal

Lucrări de cercetare pe tema:

De ce este apa ruginita?

Lucrarea a fost finalizată de un elev din clasa 2-A

Ioninsky Dmitri,

satul Novopavlovka

INTRODUCERE

Am observat că, dacă apa din fântână nu este pompată de ceva timp, devine gălbuie la culoare. M-am întrebat de ce apa se îngălbenește? Am aflat de la tatăl meu că era rugină.

Scopul lucrării: afla de ce se formeaza rugina pe fier, in ce solutii se formeaza rugina si afla metode de protectie impotriva ruginii.

Pentru a atinge acest obiectiv, este necesar să se rezolve un număr de sarcini:

· Aflați ce este rugina și de ce apare (teoretic).

· Prin experiență, obțineți rugină pe cuiele de fier în diverse medii de acasă.

· Analizați și comparați rezultatele observațiilor acestui experiment și trageți concluzii.

Obiect de studiu: cuie de fier in eprubete cu diverse solutii.

Metode de cercetare:

· studiul literaturii;

· observații;

· analiza datelor obţinute;

· generalizare.

imping ipoteză: fierul este distrus, adică ruginește, în orice soluție.

A cheltui acest studiu, eu și profesoara mea Lyudmila Sergeevna am studiat literatura de specialitate (autorii sunt enumerați în bibliografie). Cu participarea familiei mele, am efectuat experimente, am observat, analizat și am tras concluzii.

CONȚINUT PRINCIPAL

Partea teoretică

Ce este rugina

Inițial, am citit în dicționarul explicativ al lui Ozhegov ce este rugina?

RUGINA, - s, f.

1. O acoperire roșie-maro pe fier, formată ca urmare a oxidării și care duce la distrugerea metalului, precum și o urmă pe ceva. dintr-un asemenea raid. Un fel de r a apărut în sufletul meu.(tradus: ceva corosiv, chinuitor).

2. Film maro pe apa de mlaștină.

Jpg" width="252" height="237">

Rugina apare atunci când atmosfera interacționează cu fierul. Procesul de formare a acestuia se numește rugină sau coroziune. Coroziunea este distrugerea spontană a metalelor ca urmare a interacțiunii cu mediul. Procesul de ruginire a fierului începe numai atunci când există umiditate în aer. Când o picătură de apă lovește suprafața unui produs de fier, după ceva timp poți observa o schimbare a culorii acestuia. Picătura devine tulbure și devine treptat maro. Aceasta indică apariția produselor de coroziune a fierului în punctul de contact al apei cu suprafața.

Rolul metalelor în viața umană

ÎN viata de zi cu zi metalele sunt folosite peste tot. Trăim într-o lume a metalelor. Acasă, pe stradă, în autobuz - obiectele metalice ne înconjoară peste tot. Pur și simplu nu ne putem imagina viața fără ele.

Fier – element chimic, metal alb-argintiu. ÎN formă pură practic nu este utilizat din cauza rezistenței sale scăzute. De regulă, se folosesc aliaje pe bază de fier - oțel și fontă.

Oţel Acesta este cel mai important tip de aliaj de fier. Se distinge de fierul pur prin conținutul de carbon, care este mai mic de 2%, dar acest adaos nesemnificativ conferă aliajului o duritate pe care fierul nu o are. Nivelul tehnic și economic de dezvoltare a statului depinde în mare măsură de cât de mult oțel este produs în țară pe cap de locuitor.

Aluminiu folosit in constructia aeronavelor deoarece este foarte puternic si usor. Spre deosebire de fier, aluminiul nu se teme de umiditate și nu ruginește, astfel încât produsele fabricate din acesta nu necesită acoperiri de protecție.

Zinc servește ca aditiv pentru cupru, dar este adesea folosit în forma sa pură. Zincul are calități bune de turnare, astfel încât piesele pentru diferite mașini sunt turnate din el. Observăm de obicei acest metal alb-albăstrui cu un model pestriț distinctiv pe burlanele noi și gălețile metalice. Toate aceste produse sunt fabricate din așa-numita fier pentru acoperiș - tablă moale de oțel acoperită cu un strat subțire de zinc. Protejează metalul de bază de rugină. Un astfel de fier se numește galvanizat.

Cupru foarte ductil și conduce mai bine decât alte metale (cu excepția argintului prețios) curent electric. Aceste calități îi permit să fie utilizat în firele electrice. Aici este considerat metalul numărul unu.

Argint. Vechile turnătorii, fierarii și bijutierii apreciau acest metal pentru moliciunea și flexibilitatea sa în prelucrare. Din vremea aceea Grecia antică iar până la începutul secolului prezent, cea mai mare parte a argintului extras a fost folosit pentru baterea monedelor, iar restul pentru fabricarea de bijuterii, tacâmuri și vesela. Astăzi, argintul este apreciat și pentru faptul că conduce curentul electric mai bine decât orice metal. Prin urmare, este utilizat pe scară largă în inginerie electrică. O mulțime de argint intră în producția de baterii, dar și mai mult merge în producția de materiale foto și film. Metalul mai are un avantaj: ucide microbii patogeni. Prin urmare, pe baza ei se pregătesc medicamente, care sunt folosite pentru spălarea rănilor purulente, pentru vindecarea rănilor mici, se aplică pe corp hârtie bactericidă impregnată cu compuși de argint. Argintul este folosit și în fabricile de oglinzi.

Aliajele pe bază de fier suferă cel mai mult din cauza coroziunii. „Rugina mănâncă fier” este o vorbă veche, dar exactă. Aproximativ 10% din metalul extras se pierde iremediabil. Coroziunea este urmată de eroziune - distrugere produse metalice. După care metalul nu mai este potrivit. Și totuși, 2/3 din metale sunt returnate în producție după retopire în cuptoare cu vatră deschisă. De aceea este important să colectați fier vechi.

Am decis să fac experimente cu cuie de fier, plasându-le în diferite medii.

Partea practică

EXPERIENTA 1. „În ce apă ruginesc metalele cel mai repede?”

Scopul experienței: afla in ce apa rugineste cel mai repede fierul de calcat

Am luat apa din 4 surse (din fantana, dintr-un rau, distilata, zapada) si am pus cuie identice de fier in ea. Borcanele cu apă erau în aceleași condiții. După 2 zile apa s-a îngălbenit, după o săptămână a apărut rugina pe unghii, după o lună stratul de rugină crescuse semnificativ. Rugina s-a format pe toate unghiile, indiferent de sursa de apă în care se aflau.

Concluzie: Rugina se formează pe fier în orice apă.

EXPERIENTA 2. „În ce mediu metalele ruginesc cel mai repede?”

Ţintă experienţă: afla in ce mediu fierul rugineste cel mai repede

Am decis să aflu în ce mediu fierul ruginește cel mai repede. Pentru a face acest lucru, am luat 4 cutii de apă dintr-o fântână. Am adăugat sare la primul, zahăr la al doilea, sifon la al treilea și oțet la al patrulea. În fiecare borcan a fost scăpat un cui de fier.

In 2 zile:

· în apa cu sare a apărut un mic precipitat galben, dar soluția în sine a rămas transparentă;

· soluția cu zahăr s-a îngălbenit;

· solutia cu otet este transparenta si pe peretii borcanului sunt bule.

Într-o lună:

· in apa cu sare a aparut pe unghie un strat de rugina si cristale de sare;

· soluția cu zahăr s-a strălucit, nu există rugină;

· nu au existat modificări în apa cu sifon;

· Soluția de oțet este maro închis, există particule de unghii pe fundul borcanului.

Concluzie: rugina nu se formează într-un mediu alcalin; Într-un mediu acid, fierul este distrus.

EXPERIENTA 3 . „Cum rezistă diferitele metale la coroziune”

Scopul experienței: aflați dacă rugina se formează pe alte metale

Am vrut să aflu dacă rugina se formează pe alte metale. Am luat 4 metale diferite (cupru, aluminiu, zinc, fier) ​​si le-am pus in apa. Separat, am pus în apă un cui de fier pictat. După numai 2 zile, apa cu fier s-a ruginit, iar rugina nu s-a format pe metalele rămase nici după o lună. Apa cu un cui vopsit nu va rugini.

Concluzie: Rugina se formează numai atunci când apa interacționează cu fierul.

CONCLUZIE

Pe parcursul cercetărilor mele, am încercat să aflu de ce se formează rugina pe fier, în ce soluții se formează rugină și să aflu metode de protecție împotriva ruginii. Pe baza exemplului studiului, este clar că apa este un mediu favorabil pentru apariția ruginii, indiferent de sursa provine. Un mediu alcalin este favorabil pentru protejarea fierului de rugina. Într-un mediu acid, fierul se descompune mai repede. Fierul poate fi conservat dacă nu este lăsat să intre în contact cu apa, aceasta necesită vopsire.

LISTA REFERINȚELOR UTILIZATE

2. Mare enciclopedie„Whychek.” - M.: „ROSMEN”, 2006

3. Explorez lumea. AST”, 1999

Ce au în comun un cui ruginit, un pod ruginit sau un gard de fier cu scurgeri? De ce structurile din fier și produsele din fier ruginesc în general? Ce este rugina ca atare? Vom încerca să răspundem la aceste întrebări în articolul nostru. Să luăm în considerare cauzele ruginării metalelor și modalitățile de a ne proteja împotriva acestui fenomen natural care ne este dăunător.

Cauzele ruginii

Totul începe cu exploatarea metalelor. Nu numai fierul, ci și, de exemplu, magneziul este extras inițial sub formă de minereu. Minereurile de aluminiu, mangan, fier, magneziu nu conțin metale pure, ci compușii lor chimici: carbonați, oxizi, sulfuri, hidroxizi.

Aceștia sunt compuși chimici ai metalelor cu carbon, oxigen, sulf, apă etc. Există unul sau două metale pure în natură - platină, aur, argint - metale nobile - se găsesc sub formă de metale în stare liberă și nu tind foarte mult la formarea de compuși chimici.

Cu toate acestea, majoritatea metalelor în condiții naturale nu sunt încă libere, iar pentru a le elibera din compușii lor originali este necesară topirea minereurilor, restabilind astfel metalele pure.

Dar prin topirea minereului care conține metal, deși obținem metalul în forma sa pură, acesta este încă o stare instabilă, departe de a fi naturală. Din acest motiv metal pur V conditii normale mediu tinde să revină la starea inițială, adică să se oxideze, iar aceasta este coroziunea metalului.

Astfel, coroziunea este un proces natural de distrugere a metalelor care are loc în condițiile interacțiunii lor cu mediul. În special, rugina este procesul de formare a hidroxidului de fier Fe(OH)3, care are loc în prezența apei.

Dar ceea ce joacă în mâinile oamenilor este faptul natural că reacția oxidativă nu are loc deosebit de rapid în atmosfera cu care suntem obișnuiți, ea se desfășoară cu o viteză foarte mică, astfel încât podurile și avioanele nu se prăbușesc instantaneu și oalele nu se prăbușesc în pulbere roșie în fața ochilor noștri. În plus, coroziunea poate fi, în principiu, încetinită prin recurgerea la unele trucuri tradiționale.

De exemplu, oțelul inoxidabil nu ruginește, deși este format din fier, care este predispus la oxidare, nu este totuși acoperit cu hidroxid roșu. Dar ideea aici este că oțelul inoxidabil nu este fier pur, oțelul inoxidabil este un aliaj de fier și alte metale, în principal crom.

Pe lângă crom, oțelul poate conține nichel, molibden, titan, niobiu, sulf, fosfor etc. Adăugarea unor elemente suplimentare la aliaje, care sunt responsabile pentru anumite proprietăți ale aliajelor rezultate, se numește aliere.

Modalități de protecție împotriva coroziunii

După cum am menționat mai sus, principalul element de aliere adăugat oțelului obișnuit pentru a-i conferi proprietăți anticorozive este cromul. Cromul se oxidează mai repede decât fierul, adică ia lovitura. Astfel, pe suprafața oțelului inoxidabil apare mai întâi o peliculă protectoare de oxid de crom, care este de culoare închisă și nu la fel de liberă ca rugina obișnuită de fier.

Oxidul de crom nu permite trecerea ionilor agresivi din mediul înconjurător care sunt dăunători fierului, iar metalul este protejat de coroziune, ca printr-un costum de protecție durabil, etanș. Adică filmul de oxid în în acest caz, are o funcție de protecție.

Cantitatea de crom din oțelul inoxidabil, de regulă, nu este mai mică de 13%, oțelul inoxidabil conține puțin mai puțin nichel, iar alți aditivi de aliere sunt prezenți în cantități mult mai mici.

Datorită foliilor de protecție, care sunt primele care absorb influențele mediului, multe metale sunt rezistente la coroziune în diferite medii. De exemplu, o lingură, o farfurie sau o tigaie din aluminiu nu strălucește niciodată mult dacă te uiți atent, au o tentă albicioasă; Acesta este tocmai oxidul de aluminiu, care se formează atunci când aluminiul pur intră în contact cu aerul și apoi protejează metalul de coroziune.

Pelicula de oxid apare de la sine, iar dacă curățați o tigaie de aluminiu cu șmirghel, după câteva secunde de strălucire suprafața va deveni din nou albicioasă - aluminiul de pe suprafața curățată se va oxida din nou sub influența oxigenului atmosferic.

Deoarece pelicula de oxid de aluminiu se formează pe ea însăși, fără trucuri tehnologice speciale, se numește peliculă pasivă. Astfel de metale, pe care se formează în mod natural un film de oxid, se numesc pasivizare. În special, aluminiul este un metal pasiv.

Unele metale sunt transferate forțat într-o stare pasivă, de exemplu, cel mai mare oxid de fier - Fe2O3 este capabil să protejeze fierul și aliajele sale în aer la temperaturi ridicate și chiar în apă, cu care nici hidroxidul roșu, nici oxizii inferiori ai aceluiași fier nu se pot lăuda. de.

Există, de asemenea, nuanțe ale fenomenului de pasivizare. De exemplu, în acidul sulfuric puternic, oțelul pasivizat instantaneu devine rezistent la coroziune, dar într-o soluție slabă de acid sulfuric, coroziunea va începe imediat.

De ce se întâmplă asta? Soluția paradoxului aparent este că într-un acid puternic, pe suprafața oțelului inoxidabil se formează instantaneu o peliculă de pasivizare, deoarece o concentrație mai mare de acid are proprietăți oxidante pronunțate.

În același timp, un acid slab nu oxidează suficient de repede oțelul și nu se formează pur și simplu o peliculă de protecție; In astfel de cazuri, cand mediul oxidant nu este suficient de agresiv, pentru a realiza efectul de pasivare, se apeleaza la aditivi chimici speciali (inhibitori, retardanti de coroziune) care ajuta la formarea unei pelicule pasive pe suprafata metalica.

Deoarece nu toate metalele sunt predispuse la formarea de pelicule pasive pe suprafața lor, chiar și forțat, adăugarea de moderatori într-un mediu oxidant duce pur și simplu la reținerea preventivă a metalului în condiții de reducere, atunci când oxidarea este suprimată energetic, adică în prezența unui aditiv într-un mediu agresiv se dovedește a fi nefavorabilă din punct de vedere energetic.

Există o altă modalitate de a reține metalul în condiții de recuperare, dacă nu este posibilă utilizarea unui inhibitor, - pentru a utiliza un strat mai activ: o găleată galvanizată nu ruginește, deoarece stratul de zinc se corodează la contactul cu mediul înaintea fierul, adică ia lovitura, fiind un metal mai activ, zincul reacționează mai ușor.

Fundul unei nave este adesea protejat într-un mod similar: o bucată de protector este atașată de ea, iar apoi protectorul este distrus, dar fundul rămâne nevătămat.

Protecția electrochimică anticorozivă a comunicațiilor subterane este, de asemenea, o modalitate foarte comună de a combate formarea ruginii pe acestea. Condițiile de reducere sunt create prin aplicarea unui potențial catod negativ asupra metalului, iar în acest mod procesul de oxidare a metalului nu mai poate decurge pur și simplu energetic.

Cineva s-ar putea întreba de ce suprafețele cu risc de coroziune nu sunt pur și simplu vopsite, de ce nu doar emailează piesa care este vulnerabilă la coroziune de fiecare dată? De ce sunt necesare metode diferite?

Răspunsul este simplu. Smalțul poate fi deteriorat, de exemplu, vopseaua mașinii se poate ciobi într-un loc neobservat, iar caroseria va rugini treptat, dar continuu, pe măsură ce compușii de sulf, sărurile, apa și oxigenul din aer încep să curgă în acest loc și în cele din urmă. corpul se va prăbuși.

Pentru a preveni o astfel de dezvoltare a evenimentelor, ei recurg la un tratament suplimentar anticoroziv al corpului. O mașină nu este o placă emailată, pe care o puteți arunca pur și simplu dacă smalțul este deteriorat și puteți cumpăra una nouă.

Starea actuală a lucrurilor

În ciuda cunoașterii și elaborării aparente a fenomenului coroziunii, în ciuda metodelor versatile de protecție utilizate, coroziunea reprezintă încă un anumit pericol până în zilele noastre. Conductele sunt distruse și acest lucru duce la degajări de petrol și gaze, prăbușirea avioanelor și prăbușirea trenurilor. Natura este mai complexă decât ar părea la prima vedere, iar omenirea are încă multe aspecte ale coroziunii de studiat.

Astfel, chiar și aliajele rezistente la coroziune sunt rezistente doar în anumite condiții previzibile pentru care au fost proiectate inițial. De exemplu, oțelurile inoxidabile nu tolerează clorurile și sunt afectate de acestea - are loc pitting, pitting și coroziune intercristalină.

În exterior, fără nicio urmă de rugină, structura se poate prăbuși brusc dacă în interior s-au format leziuni mici, dar foarte profunde. Microfisurile care pătrund în grosimea metalului sunt invizibile din exterior.

Chiar și un aliaj care nu este supus coroziunii se poate crăpa brusc atunci când este expus la expunere prelungită. sarcina mecanica- doar o fisură uriașă va distruge brusc structura. Acest lucru s-a întâmplat deja peste tot în lume cu structuri metalice, mașini și chiar avioane și elicoptere.

Andrei Povny

PRIMUL ESTE METEORITUL, IAR AL DOILEA ESTE ASTEROID-Pământesc

O coloană Kutub de fier unică în India care nu ruginește mai mult de o mie de ani!!!
În India, pe teritoriul complexului Qutub Minar din Delhi, există unul dintre cele mai misterioase obiecte din lume - celebra Coloană de Fier. Se numește Coloana Kutub sau Coloana Maharsuli. Ar merita să o clasificăm drept una dintre ceea ce se numește acum „minununi ale lumii”, deoarece știința modernă nu poate explica însuși faptul existenței sale decât printr-un miracol. În forma în care este, pur și simplu nu poate exista!
Există o poezie sanscrită pe acest stâlp, care spune că acest stâlp a fost ridicat în timpul domniei regelui Chandragupta II al dinastiei Gupta, care a domnit între 381 și 414 d.Hr. AD. Deși acest lucru nu confirmă fabricarea coloanei în această perioadă specială, este posibil ca coloana în sine să fi fost realizată mult mai devreme, iar inscripția să fi fost aplicată mai târziu. În acest moment, Coloana Qutub este poate unul dintre cele mai misterioase monumente ale culturii indiene.
Inițial, Coloana de Fier a fost încoronată cu imaginea miticei păsări Garuda, dedicată zeului Vishnu și situată în altă parte în India. Mai târziu, cuceritorii musulmani, neînțelegând cu adevărat cu ce au de-a face, l-au mutat în curtea moscheii Quwwat ul-Islam. Cel mai probabil, atunci pasărea Garuda a dispărut din coloană și nu se știe unde s-a dus.

2)
COLONA KUTUB ARE URMĂTOARELE CARACTERISTICI: DIN FIER PUR, MONOLITIC, ADICA NU ARE SUDARE SAU ALTE CUNSĂTURĂ DE CONECTARE, ÎNĂLȚIE – 7,3 METRI, GREUTATE – MAI MULT DE 6,5 TONE; DIAMETRUL BAZĂ – 42 CM, DIAMETRUL SUPULUI – 30 CM.. DAR ASTA NU ESTE CEL MAI INTERESANT – DIN LUME
EXISTĂ IMPLEMENTĂRI RELIGIOASE SAU SIMBOLICE MULT MAI MARI. ÎN GENERAL, ÎN CLIMA TROPICALĂ ŞI FOARTE UMEDĂ A Indiei, ARTICOLE DIN RUGINA DE FIER FOARTE RAPID, DAR COROZIA VA AFECTA ACEASTA COLONĂ

NU ESTE DELOC AFECTAT – ESTE DE MAI MULT DE 1500 DE ANI (CE ESTE DOCUMENTAT) SI NU ARE CEA MAI MICA URMA DE RUGINA. NICI UNUL! PĂCĂ NU ESTE ÎN ATMOSFERĂ UMEDĂ, CI SIGLAȚĂ ÎN VALON FĂRĂ AER. (ENCICLOPEDIE).

DE CE FIERUL RUGINE?

Dacă lăsați un obiect de fier într-un loc umed și umed timp de câteva zile, va fi
va deveni acoperit de rugină, ca și cum ar fi fost vopsit cu vopsea roșiatică.
Ce este rugina? De ce se formează pe obiecte din fier și oțel? Rugina este
oxid de fier. Se formează ca urmare a „combustiei” fierului atunci când este combinat cu oxigen,
dizolvată în apă.
Aceasta înseamnă că, în absența umidității și a apei în aer, nu este deloc dizolvată în apă.
oxigenul și rugina nu se formează.
Dacă o picătură de ploaie cade pe o suprafață lucioasă de fier, aceasta rămâne transparentă
pentru o scurtă perioadă de timp. Fierul și oxigenul în apă încep să
interacționează și formează un oxid, adică rugină, în interiorul picăturii. Apa devine
roșiatic, iar rugina plutește în apă sub formă de particule mici. Când picătura se evaporă, rămâne
rugină, formând un strat roșcat pe suprafața fierului.
Dacă rugina a apărut deja, va crește în aer uscat. Acest lucru se întâmplă pentru că
o pată poroasă de rugină absoarbe umezeala din aer – atrage și
o ține. Acesta este motivul pentru care este mai ușor să previi rugina decât să o oprești odată ce apare.
Problema prevenirii ruginii este foarte importantă, deoarece produsele din fier și oțel trebuie depozitate pentru o perioadă lungă de timp. Uneori sunt acoperite cu un strat de vopsea sau plastic. Ce ai face
să împiedice ruginirea navelor de război atunci când nu sunt folosite? Această problemă se rezolvă cu
folosind absorbante de umiditate. Astfel de mecanisme înlocuiesc aerul umed din compartimente cu aer uscat.
Rugina nu poate apărea în astfel de condiții! (Enciclopedie).

Se știe că fiecare fenomen natural, inclusiv ruginirea și nu ruginirea, ca o consecință, se bazează pe o cauză.

Cauza fundamentală a vibrațiilor și a fenomenelor naturale, ca unic punct de vedere asupra Universului, a fost descoperită (inclusiv) în următorul experiment: lumina care cade pe cristalele solide este reflectată cu dispersie. Când scade

3)
temperatura cristalelor, disiparea scade până la o anumită limită și, contrar ideilor clasice, persistă cu răcirea ulterioară. În acest sens, oamenii de știință au ajuns la concluzia că în natură
există oscilații indestructibile ale particulelor (mișcare primară) cu o anumită amplitudine „zero” A și energie egală cu constanta lui Planck: h = 6,626 10-34, J/T,
(Vezi Vibrații în punctul zero, mecanică cuantică din Wikipedia—enciclopedia liberă).
Acțiunile de „zero” indestructibil care atrag și respingă vectori ai corpurilor care oscilează volumetric într-un singur timp,
reprezintă o cauză naturală (difuzie, mișcare browniană). Iar consecința, secundară, sunt rezultatele tuturor
interacțiuni care au un curs (Tao-divin-genetic-termodinamic) auto-organizator construcție-distructiv: (prelungit în timp) - de la nașterea „ceva”, creștere, îmbătrânire și decădere pe toate scările universale.

Timpul de înjumătățire al unui sistem mecanic cuantic (particulă, nucleu, atom...) este timpul T în care sistemul decade cu probabilitate;. Dacă se consideră un ansamblu de particule independente, atunci pe parcursul unui timp de înjumătățire T numărul de particule supraviețuitoare va scădea în medie de 2 ori. De exemplu, timpul de înjumătățire:

Potasiu – 39,1 (19) este T=1,28 106 ani;
uraniu – 238 (92) T=4,5 109 ani;
toriu – 232 (90) T=1,41 1010 ani. (Enciclopedie).

Se crede că planeta Pământ s-a format dintr-o centură de asteroizi. Asteroizii, formați din elemente ale tabelului periodic și combinațiile lor, sub formă de platforme, scuturi de diferite nume și dimensiuni, care formau cândva o centură care se rotește între Venus și Marte (în timp ce mențineau impulsul), s-au format, ca un evantai, într-un planetă dublă - Pământul și Luna. În mod similar, toate planetele sistemului solar s-au format din centurile lor de asteroizi. Centura de asteroizi dintre Marte și Jupiter nu este planeta dezintegrată Phaeton, ci cea viitoare. În timpul tranziției centurii de asteroizi în obiecte geo-seleniu - diferitele sale nume - platforme, plăci, scuturi etc., adunându-se într-o grămadă, au fost sparte și zdrobite, dar au rămas goluri între ele. Acțiunea gravitației și a timpului a deplasat golurile. Și când a început perioada de dezintegrare, temperatura Pământului a început să crească. Asteroizii de gheață (și ar fi putut fi și în centru) s-au transformat în apă. Gravitația, ca bază a tectonicii, a forțat corpurile mai dense să coboare spre centrul Pământului, deplasând obiectele și apa mai puțin dense, modificând terenul, creând diferențe de înălțime. Apă nesată (surse) sub formă de atmosferă

4)
sedimentele, râurile, mările și oceanele au erodat asteroizii proeminenti la suprafață (inclusiv săruri), din care s-au format depozite sedimentare de minerale, de exemplu: fier, mangan, cărbune...
salinitatea apei în oceane. În timp ce asteroizii neerodați au început să reprezinte zăcăminte primare de minerale, inclusiv petrol și gaze. (Vezi www.oskar-laar.at.ua pp. 22-23).
Acum rămâne să comparăm vârstele fierului meteorit inoxidabil al Coloanei Kutub cu fierul de origine terestră.

Fie (condițional) unitatea de timp pentru fiecare perioadă Tt (naștere-Tt, creștere-Tt, îmbătrânire-Tt, dezintegrare-Tt) să fie timpul de înjumătățire

Toriu – 232 (90) Tt = 1,41 1010 ani.

Atunci fierul terestru va avea o vârstă de patru unități 4Тт=Тт+Тт+Тт+Тт, iar fierul Kutub va avea o vârstă de doar o unitate Tt. Răspunsul se află la suprafață:

Fierul meteorit Kutub este tânăr, are imunitate și, prin urmare, nu ruginește.

Și fierul pământesc este vechi (în descompunere, și-a schimbat proprietăți), și-a pierdut deja imunitatea și, prin urmare, ruginește.

Așa cum ar trebui să fie, cauza principală este o vârstă, dar consecințele sunt diferite.
În aceeași ordine de idei: oboseala metalică, dispozitivul nu a putut rezista la sarcină, a apărut o fisură și așa mai departe.

Poate că oamenii de știință-degustători vor lua în considerare „experiența” și încărcăturile legate de vârstă pentru fier.

Recenzii

„Se presupune că planeta Pământ a fost formată din centura de asteroizi” - „se presupune că!” asta e baza acestei lucrări...
Orice poate fi explicat (după urechi)... mai ales dacă există un nume în știință... doar dacă va fi adevărat în ultimul (sau primul...) sens.
Îmi amintesc că Kapitsa nu putea explica de ce frunzele de ceai (atunci când sunt amestecate) se adună în centrul paharului... sau mai bine zis, a explicat el... fluxuri complexe (mi-au căzut în ochi).
Există astfel de oameni de știință - Darwins (cu un D mic și cu dispreț total)... ei știu să ghicească (râde)... principalul este să nu devii așa... e mai bine să spui: „Noi nu nu știu asta încă.”

Si in sfarsit spune-mi:
- Ce este focul?
Apoi poți merge în sălbăticie.

Conceptul de rezistență este adesea asociat cu metalele. „Puternic ca oțelul” - fiecare dintre noi a auzit această expresie de mai multe ori. De fapt, sub influența chimică a mediului extern, metalele se pot oxida și distruge.

Termenul „coroziune” provine din latinescul „corrodere” - a coroda. Dar nu numai metalele sunt susceptibile la coroziune. Materialele plastice, polimerii, lemnul și chiar pietrele sunt, de asemenea, susceptibile la coroziune.

Coroziunea este rezultatul expunerea chimică mediu. Ca urmare a coroziunii, metalele sunt distruse spontan. Desigur, metalele pot fi distruse și sub influența impactului fizic. Astfel de procese se numesc uzură, îmbătrânire, eroziune.

În ciuda faptului că polimerii, ceramica și sticla sunt utilizate pe scară largă în industrie și viața de zi cu zi, rolul metalelor în viața umană continuă să fie foarte important.

Întâlnim foarte des coroziunea metalelor. Fierul ruginit este rezultatul coroziunii. Trebuie spus că multe metale se pot coroda. Dar numai fierul rugineste.

Ce se întâmplă cu metalele în timpul coroziunii din punct de vedere chimic?

Coroziunea chimică

Stratul de suprafață al metalului interacționează cu oxigenul din aer. Ca rezultat, se formează o peliculă de oxid. Pe suprafețele diferitelor metale se formează filme de diferite rezistențe. Astfel, aluminiul și zincul formează o peliculă puternică atunci când interacționează cu oxigenul, ceea ce previne coroziunea ulterioară a acestor metale. Filmul protector al aluminiului este oxid de aluminiu Al 2 O 3. Nici oxigenul, nici apa nu pot pătrunde prin el. De exemplu, într-un ibric de aluminiu, apa clocotită nu afectează metalul.

Dar unele metale și compușii lor formează pelicule libere. Dacă tăiați o bucată de sodiu metalic, puteți vedea o peliculă cu crăpături pe suprafața ei. Un astfel de film va permite liber oxigenului aerului, vaporilor de apă și altor substanțe să treacă la suprafață. Coroziunea cu sodiu va continua.

Coroziunea chimică este o interacțiune chimică între un metal și mediul extern, care are ca rezultat o reacție de oxidare a metalului și restabilirea mediului corosiv.

Dar în mediu extern conține nu numai oxigen și vapori de apă. Oxizii de azot, sulf și carbon se găsesc în aer, iar sărurile și gazele dizolvate pot fi găsite în apă. Iar procesul de coroziune este un proces destul de complex. Diferite metale se corodează diferit. De exemplu, bronzul este acoperit cu sulfat de cupru (CuOH) 2 SO 4, care arată ca o pânză de păianjen verde.

Coroziunea care apare sub influența curentului electric nu este chimică. Se numește electrochimic.

De ce fierul rugineste?

De ce fierul încă ruginește?

În timpul procesului de coroziune, metalul se oxidează și se transformă într-un oxid.

O ecuație simplificată pentru coroziunea fierului arată astfel:

4Fe + 3O 2 + 2H 2 O = 2Fe 2 O 3 H 2 O

2Fe 2 O 3 ·H 2 O - oxid de fier hidratat, sau hidroxid de fier. Aceasta este rugina.

După cum se poate observa din ecuația reacției, rugina se formează pe suprafața fierului dacă acesta reacţionează cu oxigenul din apă sau aerul umed. Fierul de călcat nu ruginește într-un loc uscat. Suprafața ruginii nu protejează fierul de călcat de expunerea ulterioară la mediu, așa că în cele din urmă fierul se va transforma complet în rugină. Rugina este numele dat coroziunii fierului și aliajelor sale.

Coroziunea chimică poate fi coroziunea gazoasă și coroziunea în lichide non-electrolitice.

Tipuri de coroziune chimică

Coroziunea gazoasă este procesul de distrugere a unei suprafețe metalice sub influența gazelor la temperaturi ridicate. Coroziunea este cel mai bine cunoscută atunci când metalul este expus la oxigen.

Coroziunea chimică a metalelor și a compușilor acestora poate apărea în lichide neelectrolitice. Lichide non-electrolitice - fenol, benzen, alcooli, kerosen, petrol, benzină, cloroform, sulf topit, brom lichid și altele. Astfel de lichide nu conduc electricitatea. În forma lor pură, nu conțin impurități și nu reacționează cu metalele. Dar dacă impuritățile intră în ele, atunci metalele din astfel de lichide încep să sufere coroziune chimică.

Pentru a proteja structurile metalice de coroziunea chimică, pe suprafață se aplică acoperiri, care vor oferi protecție împotriva efectelor unui mediu coroziv.