حفاظت از فلزات در برابر خوردگی توسط بازدارنده‌ها (بازدارنده‌ها) بر اساس خاصیت ترکیبات شیمیایی خاصی است که وقتی در غلظت‌های کم در محیط خورنده وارد می‌شوند، سرعت فرآیند خوردگی را کاهش داده یا به طور کامل آن را سرکوب می‌کنند. بازدارنده ها برای محافظت از فلزات در هنگام شستشو، اچ کردن استفاده می شوند و به پوشش های پلیمری وارد می شوند که در نتیجه خاصیت محافظتی آنها را افزایش می دهد، به واکس ها، روان کننده ها، کاغذ بسته بندی، فضای محدود ویترین ها و کابینت ها برای نگهداری نمایشگاه های فلزی و غیره وارد می شوند. مکانیسم حفاظت توسط بازدارنده ها در حالت کلی، آنها بر روی سطح فلز می افتند، توسط آن جذب می شوند و سرعت یونیزاسیون فلز یا اکسیژن یا هر دو را به طور همزمان کاهش می دهند. بازدارنده هایی برای فلزات آهنی، فلزات غیرآهنی و بازدارنده های عملکرد جهانی وجود دارد، یعنی. آنهایی که می توانند همزمان از فلزات آهنی و غیرآهنی محافظت کنند. در سال های اخیر پیشرفت های قابل توجهی در توسعه علمی مسئله حفاظت از فلزات در برابر خوردگی با بازدارنده ها حاصل شده و تولید صنعتی آنها ایجاد شده است. در ترمیم محصولات فلزی، بازدارنده های توسعه یافته برای شاخه های مختلف فناوری با موفقیت استفاده می شوند.
محافظت در برابر خوردگی اتمسفر توسط بازدارنده ها.
برای محافظت از فلزات در برابر خوردگی اتمسفر، از بازدارنده های تماسی استفاده می شود که روی سطح محصول اعمال می شود و از مواد فرار که قادر به تبخیر هستند (فشار بخار چنین ترکیباتی 10-2 - 10-7 میلی متر جیوه است) و به طور مستقل به سطح فلز برسد. هنگام استفاده از بازدارنده‌های فرار، تقاضای افزایشی روی مواد مانع اعمال می‌شود: در صورت امکان، آنها نباید اجازه عبور جفت بازدارنده را بدهند، و البته بسته‌بندی باید دست نخورده باشد، در غیر این صورت بازدارنده به سرعت از یک فضای محدود تبخیر می‌شود. در حال حاضر، روش‌های مختلفی برای استفاده از بازدارنده‌ها برای محافظت از محصولات فلزی در برابر خوردگی اتمسفر ایجاد شده است.
1) اعمال یک بازدارنده به سطح یک جسم از محلول های آبی یا حلال های آلی.
2) تصعید بازدارنده ها بر روی سطح محصول از هوای اشباع شده با بخارات بازدارنده.
3) اعمال یک فیلم پلیمری حاوی بازدارنده خوردگی روی سطح جسم.
4) بسته بندی محصول در کاغذ پوشش داده شده.
5) معرفی یک حامل متخلخل ("linasil"، "linopon") با یک بازدارنده به یک فضای محدود. قرار دادن چنین جاذب های بازدارنده در یک فضای محدود همراه با محصولات فلزی، حفظ ظاهر آنها را برای مدت طولانی امکان پذیر می کند، از بروز خوردگی و "بیماری برنز" در ویترین ها و مجموعه های موزه جلوگیری می کند و همچنین ایمنی اشیاء را در هنگام تضمین می کند. حرکت از محیطی به محیط دیگر
نگهداری با بازدارنده ها بهتر است در رطوبت کمتر از حد بحرانی و در یک فضای تمیز انجام شود تا بخارات اسیدی در هوای اتاقی که درمان انجام می شود وجود نداشته باشد که مثلاً در حین تمیز کردن شیمیایی فلز آزاد می شود. نمایشگاه ها فرآیند جذب بازدارنده نیاز به زمان معینی برای ایجاد یک لایه محافظ بادوام دارد که مدت زمان آن نه تنها به ماهیت بازدارنده بلکه به فلز نیز بستگی دارد. قبل از استفاده از بازدارنده، اجسام فلزی باید کاملاً از آلودگی تمیز، چربی زدایی و خشک شوند. اشیایی که برای نگهداری آماده شده اند را نباید با دست خالی نگه داشت. تمام عملیات های بعدی باید با دستکش انجام شود.
محافظ فلزات آهنی.
گسترده ترین محلول های آبی و مخصوصاً چسبناک نیتریت سدیم است. این یک بازدارنده تماس است که روی سطح یک جسم اعمال می شود. ورود نیتریت سدیم، ماده ای که ویسکوزیته (گلیسیرین، نشاسته، زایلیتول، هیدروکسی اتیل سلولز) را افزایش می دهد به محلول های آبی، کارایی را به شدت افزایش می دهد و دوره حفاظت را در هنگام نگهداری محصولات در هر شرایط آب و هوایی طولانی می کند، زیرا از محلول نیتریت سدیم جلوگیری می کند. خشک شدن و ریزش کریستال های نمک از سطح فلز و کاهش جریان محلول به دلیل مایع شدن در رطوبت بالا.
معمولاً برای محافظت از محصولات فولادی از محلول 25 درصد نیتریت سدیم و برای محافظت از چدن از محلول 40 درصد استفاده می شود. اجسام با یک محلول داغ (درجه حرارت 65-85 درجه سانتیگراد) درمان می شوند. کریستال های نیتریت سدیم که در طول تراکم رطوبت در طول ذخیره سازی (به عنوان مثال، ذخیره سازی متقابل) بر روی سطح فلز تشکیل می شوند، یک محلول بازدارنده متمرکز بر روی سطح فلز ایجاد می کنند که فولاد را غیرفعال می کند. برای خنثی کردن اجزای اسیدی جو که می توانند همراه با رطوبت متراکم به سطح برسند، 0.3-0.6 درصد سودا به محلول نیتریت سدیم اضافه می کنند. با این حال، کاهش غلظت نیتریت سدیم زیر یک مقدار بحرانی می تواند منجر به خوردگی موضعی شود. بنابراین، برای نگهداری طولانی مدت بهتر است از محلول بازدارنده چسبناک استفاده شود.
از بازدارنده های فراری که برای محافظت از فلزات آهنی استفاده می شود، بیشترین مورد استفاده دی سیکلوهگزیلامین نیتریت است (در اتحاد جماهیر شوروی - NDA، در ایالات متحده آمریکا - VPI-260). این بازدارنده که یکی از بهترین بازدارنده‌های فولاد و چدن است، می‌تواند خوردگی مس و آلیاژهای مس، روی، قلع، سرب، منیزیم، کادمیوم و آلیاژهای آلومینیوم مس را تحریک کند. NDA مقاومت به خوردگی نیکل، کروم، آلومینیوم یا لحیم کاری آنها را در مواردی که در ترکیب آن مس نباشد تغییر نمی‌دهد و همچنین بر دوام و خواص مکانیکی بسیاری از پلاستیک‌ها، لاستیک‌ها، چرم، مواد متحرک تأثیر نمی‌گذارد. ، و رنگ و لاک. این بازدارنده را می توان به صورت محلول های الکلی روی سطح اعمال کرد. به طوری که 1.5-2.5 گرم در متر مربع بازدارنده روی سطح فلز باقی بماند، از محلول الکل 4-8.5 درصد استفاده کنید. پس از اعمال بازدارنده، اقلام باید با دقت بسته بندی شود یا در فضای محدود قرار گیرد.
حفاظت از مس، آلیاژهای مس و نقره.
برای محافظت از اشیاء ساخته شده از مس، آلیاژهای مس و نقره در برابر خوردگی، آزمایشگاه‌های مرمت موزه در سراسر جهان از یک بازدارنده تماسی، بنزوتریازول، استفاده می‌کنند. بنزوتریازول (BTA) C 6 H 5 N 3 با نمک های مس تک ظرفیتی و دو ظرفیتی واکنش داده و ترکیبات پلیمری را تشکیل می دهد که در آب نامحلول و در دماهای تا 200 درجه سانتی گراد پایدار هستند. به دلیل تشکیل ترکیبات نامحلول جدید، بنزوتریازول همچنین توسعه "بیماری برنز" را به تاخیر می اندازد. مرمتگران خارجی استفاده از بنزوتریازول را برای محافظت از اشیاء باستان شناسی تمیز شده و اشیایی که دارای لایه خوردگی یا پتینه نجیب هستند توصیه می کنند. تیره شدن اشیای برنزی، مسی و نقره ای صیقلی موزه (ظروف، وسایل روشنایی) نیز می تواند با درمان با بنزوتریازول کاهش یابد. تجربه نشان می دهد که بنزوتریازول از اشیاء موزه ای ساخته شده از فلزات غیر آهنی و اشیاء باستان شناسی پاک شده محافظت می کند. فلزی که فرآیند خوردگی فعال روی آنها شروع شده است، یا اجسامی که محصولات خورنده به طور کامل از آنها جدا نشده اند، با بنزوتریازول محافظت نمی شوند.
اقلام تمیز و بدون چربی به مدت 6 ساعت در محلول آبی 3 درصد BTA غوطه ور می شوند. دمای محلول باید حداقل 20 درجه سانتیگراد باشد. سپس اقلام را خشک کرده و با یک پارچه نخی نرم آغشته به آب مقطر پاک می کنند تا بنزوتریازول اضافی خارج شود. حفظ بیشتر را می توان به روش های معمول انجام داد. اشیاء موزه بزرگ با محلول 3% که با خیس کردن تا دمای 50 درجه سانتیگراد گرم می شود، درمان می شوند. این درمان چندین بار با خشک کردن متوسط در دمای اتاق انجام می شود.
هنگام کار با بنزوتریازول باید به خاطر داشته باشید که سرطان زا است، بنابراین لازم است از تماس مستقیم با پوست خودداری شود و تمام کارها با آن با دستکش انجام شود.
بازدارنده های گوگرد مورد استفاده برای محافظت از آلیاژهای مس و نقره شامل 2-mercaptobenzothiazole (MBT) است که در صنعت به عنوان Captax شناخته می شود. درمان مس و برنز با محلول الکل 3٪ MBT می تواند مقاومت به خوردگی فلز را به طور چشمگیری افزایش دهد. نتایج بهتر زمانی حاصل می شود که جسم به مدت 30 دقیقه در محلولی با دمای 60-80 درجه سانتیگراد غوطه ور شود. در برخی موارد، MBT موثرتر از بنزوتریازول است.
در میان بازدارنده‌های معدنی که برای محافظت از فلزات غیرآهنی استفاده می‌شوند، جایگاه اول متعلق به کرومات‌ها است. غیرفعال سازی کرومات یکی از مقرون به صرفه ترین روش های محافظت از مس و نقره و همچنین آلیاژهای مبتنی بر آنها در برابر کدر شدن است. غیرفعال سازی هم با و هم بدون اعمال جریان کاتدی انجام می شود. ترکیب الکترولیت و حالت کار در طول آبکاری کرومات می تواند در محدوده وسیعی تغییر کند بدون اینکه خواص محافظتی فیلم های حاصل را بدتر کند. مس و آلیاژهای مس برای چند دقیقه در محلول حاوی. من گرم در لیتر اسید کرومیک. فیلم به دست آمده مقاومت بالایی در برابر رطوبت، سولفید هیدروژن و محلول های نمکی دارد.
محصولات نقره با اعمال جریان کاتدی در الکترولیت حاوی 20-40 گرم در لیتر بی کرومات سدیم، 20 گرم در لیتر سود سوزآور و 40 گرم در لیتر کربنات پتاسیم، چگالی جریان 0.1 a/cm2، زمان نگهداری - 40-60 به طور قابل اعتماد غیرفعال می شوند. ثانیه، دمای محلول - اتاق. غوطه وری ساده در محلول خالص انیدرید کروم یا دی کرومات بدون اعمال جریان نیز می تواند نقره را غیرفعال کند. این محلول ها باید عاری از اسیدهای خارجی باشند. نتایج خوبی با درمان مضاعف حاصل می شود: ابتدا کاتدی و سپس شستشو در محلول خالص انیدرید کروم یا دی کرومات.
کرومات ها و دی کرومات ها بر روی پوست اثر مضر دارند. بنابراین باید با دستکش لاستیکی و تحت کشش کار کرد.
محافظت با مهار کننده ها در هنگام شستشو.
هنگام شستن اجسام ساخته شده از فلزات آهنی به ویژه با آب، تخریب خورنده سطح شی تمیز شده ممکن است رخ دهد. علاوه بر این، تهاجمی به شدت به سختی آب بستگی دارد. آب نرم تهاجمی تر از آب سخت است. فعالیت خورنده آب نه با نمک هایی که بر سختی آب تأثیر می گذارند، بلکه با محتوای کلریدها و سولفات ها نیز تعیین می شود. غلظت آنها در آب های طبیعی می تواند در محدوده های بسیار گسترده ای از 50 تا 5000 میلی گرم در لیتر متغیر باشد. طبقه بندی زیر برای تهاجمی آب وجود دارد: وقتی محتوای یون های سولفات و کلرید کمتر از 50 میلی گرم در لیتر باشد، محیط کمی تهاجمی است، در 50-150 میلی گرم در لیتر نسبتاً تهاجمی، 150 میلی گرم در لیتر و بالاتر است. بسیار تهاجمی (GOST املاح موجود در آب را از منابع تامین آب متمرکز تا 500 میلی گرم در لیتر برای یون سولفات و 350 میلی گرم در لیتر برای یون کلر مجاز می کند).
کاهش سرعت اکسیداسیون در طول شستشو با اتصال اکسیژن محلول در آب با یک عامل کاهنده، به عنوان مثال، هیدرازین تسهیل می شود. محصول نهایی برهمکنش هیدرازین با اکسیژن نیتروژن است که به راحتی از آب خارج می شود و خورنده نیست. غلظت بازدارنده 1 گرم در لیتر. اکسیژن با جوشاندن تا حدی از آب خارج می شود.
محافظت با بازدارنده ها در هنگام تمیز کردن خوردگی
برای محافظت از اجسام در برابر خوردگی در محلول های اسیدی، اغلب از بازدارنده ها استفاده می شود. پس از حذف محصولات خوردگی از سطح فلز با اسیدها، بازدارنده ها بر روی سطح تمیز جذب می شوند و از انحلال فلز جلوگیری می کنند یا به حداقل می رسند. این امر هنگام تمیز کردن فلز از اشیاء هنری مختلف، که در سطح آنها لایه خوردگی از نظر ترکیب و ضخامت ناهمگن است، بسیار مهم است.
هنگامی که سطح آهن خالص در معرض دید قرار می گیرد، تبدیل به آند و اکسیدها به کاتد می شود. بنابراین، هنگام تمیز کردن در اسید، بیشتر آن صرف حکاکی فلز می شود، نه برای حل کردن محصولات خوردگی. استفاده از بازدارنده های خوردگی اسیدی به جلوگیری از اچ شدن فلز در معرض و جلوگیری از هیدروژناسیون فلزات آهنی که منجر به شکنندگی هیدروژن می شود کمک می کند. برای تمیز کردن اسید، از مهار کننده های PB-5 و PB-8 (محصولات تراکم هگزامین و آنیلین) استفاده می شود. کاتاپین، اوروتروپین، کاپتال هیدروکسیلامین.
بازدارنده های خوردگی برای کاهش سرعت تشکیل زنگ در فلزات استفاده می شود. عمل کندکننده‌ها بر اساس توانایی هر یک از مواد شیمیایی برای کاهش سرعت ایجاد خوردگی در فلزات یا حتی سرکوب آن به طور کلی است.
بازدارنده ها هنگام محافظت از محصولات فلزی در هنگام ترشی و شستشو مورد تقاضا هستند. این مواد به پوشش های پلیمری، موم ها، روان کننده ها، بسته بندی ها و در فضاهای بسته که فلز در آن ذخیره می شود، اضافه می شود. در نتیجه این اقدامات، قابلیت های حفاظتی پوشش ها افزایش می یابد.
هنگامی که با فلز تماس می گیرد، جذب بازدارنده ها شروع می شود که سرعت یونیزاسیون را کاهش می دهد. فرآیند یونیزاسیون می تواند هم برای فلز و هم برای اکسیژن یا در هر دو مورد به طور همزمان کند شود.
اخیراً تولید طیف وسیعی از بازدارنده های مختلف راه اندازی شده است. کندکننده‌هایی برای گروه‌های خاصی از فلزات (آهنی یا غیرآهنی) و موادی با کاربرد جهانی طراحی شده‌اند که در همه موارد قابل استفاده هستند.
توجه کن! هنگام انتخاب یک یا دیگر مهارکننده ها، باید با یک متخصص مشورت کنید یا کتاب های مرجع را به دقت مطالعه کنید. واقعیت این است که یک ماده، در رابطه با فلزات مختلف، هم می تواند روند خوردگی را تقویت کرده و هم آن را کند کند.
حفاظت در برابر خوردگی اتمسفر
برای محافظت از فلزات از اثرات خوردگی اتمسفر، از بازدارنده های نوع تماسی و همچنین بازدارنده های فرار که تبخیر شده و به طور مستقل روی سطح فلز پخش می شوند، استفاده می شود.
استفاده از بازدارنده های فرار با نیازهای بالایی برای مواد مانع همراه است:
- مواد باید نسبت به بخارات بازدارنده نفوذناپذیر باشند.
- بسته بندی باید مهر و موم شود، در غیر این صورت ماده بلافاصله تبخیر می شود.
روش های مختلفی برای استفاده از بازدارنده ها برای محافظت از محصولات فلزی در برابر خوردگی جوی وجود دارد:
- بازدارنده از محلول های آبی یا حلال های آلی روی سطح فلز اعمال می شود.
- فرآیند تصعید بازدارنده ها بر روی سطح فلزی از هوا، که در آن غلظت بالایی از بخارات بازدارنده وجود دارد، انجام می شود.
- یک ترکیب پلیمری حاوی یک بازدارنده روی سطح فلز اعمال می شود.
- محصول در کاغذ مهار شده پیچیده شده است.
- یک حامل متخلخل با یک بازدارنده به یک فضای بسته هدایت می شود.
در مورد دوم، "linopon" یا "linasil" به عنوان حامل عمل می کنند. این جاذب ها که در یک فضای محدود قرار می گیرند، حفظ طولانی مدت فلزات را تضمین می کنند و در برابر خوردگی و "بیماری برنز" محافظت می کنند. همچنین به لطف جاذب ها، حفظ محصولات در صورت تغییر ناگهانی شرایط محیطی امکان پذیر می شود.
اقدامات حفظ با استفاده از بازدارنده ها توصیه می شود در سطح رطوبت زیر بحرانی، در شرایط هوای تمیز انجام شود. وجود بخارات اسیدی در هوای اتاق (اینگونه بخارات در حین تمیز کردن خشک آزاد می شوند) جایی که نگهداری انجام می شود مجاز نیست.
جذب بازدارنده، با تشکیل یک لایه محافظ قدرتمند، بلافاصله اتفاق نمی افتد، بلکه در یک دوره زمانی مشخص می شود. مدت زمان صرف شده به ماهیت نه تنها بازدارنده، بلکه به فلز در حال پردازش نیز بستگی دارد. قبل از درمان با بازدارنده، محصولات فلزی به طور کامل از خاک و چربی تمیز می شوند و سپس خشک می شوند.
توجه کن! قبل از حفاظت، فلز را نباید با دست خالی لمس کرد. تمام کارها در آینده باید با دستکش لاستیکی انجام شود.
حفاظت از سازه های فولادی
محبوب ترین محلول های آبی (مخصوصاً چسبناک) نیتریت سدیم است. این محلول یک بازدارنده از نوع تماسی است که روی سطح محصول اعمال می شود (به عنوان مثال، سیستم گرمایش یا سایر سازه های فلزی).
افزودن یک جزء اضافی به محلول های آبی نیتریت سدیم که ویسکوزیته ساختار (هیدروکسی اتیل سلولز، گلیسیرین، زایلیتول، نشاسته) را افزایش می دهد، اثربخشی ماده را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. به طور خاص، دوره حفاظت تضمین شده فلز، صرف نظر از شرایط آب و هوایی افزایش می یابد. ترکیبات چسبناک محلول های نیتریت سدیم را از خشک شدن محافظت می کند، اجازه نمی دهد کریستال های نمک از سطح فلز دور شوند و همچنین درصد رواناب ماده را در شرایط رطوبت بالا کاهش می دهد.
اغلب در مورد محصولات فولادی از محلول 25 درصد نیتریت سدیم و برای محافظت از قطعات چدنی از محلول 40 درصد استفاده می شود. فلز با محلول گرم شده تا 65-85 درجه درمان می شود. بلورهای نیتریت سدیم که در نتیجه تراکم رطوبت در طول ذخیره سازی (به عنوان مثال، در حین ذخیره سازی بین عملیات تکنولوژیکی) روی سطح ظاهر می شوند، محلول غلیظی از ماده بازدارنده را تشکیل می دهند.
این محلول است که فلز را غیرفعال می کند. برای خنثی کردن اجزای جوی اسیدی که با رطوبت متراکم بر روی فلز می افتند، درصد کمی سودا (تا 0.6٪) به محلول نیتریت سدیم اضافه می شود. باید در نظر داشت که کاهش غلظت نیتریت سدیم به مقادیر زیر آستانه تعیین شده منجر به به اصطلاح خوردگی موضعی می شود. این عامل دلیل مناسب بودن استفاده از انواع محلول های چسبناک برای ذخیره سازی طولانی مدت است.
در میان بازدارنده های فرار، دی سیکلوهگزیل آمین نیتریت بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده برای چدن و فولاد عالی است، اما فرآیندهای خوردگی را در مس و آلیاژهای آن، قلع، روی، سرب، آلیاژهای آلومینیوم-مس، منیزیم و کادمیوم تقویت می کند. مواد محافظ فرار مقاومت در برابر خوردگی آلومینیوم، نیکل، کروم را تغییر نمی دهند و علاوه بر این، بر ویژگی های مکانیکی پلاستیک، چرم، لاستیک، رنگ ها و لاک ها تأثیر نمی گذارند.
این بازدارنده به شکل محلول های الکلی استفاده می شود. برای اعمال 1.5-2.5 گرم از ماده به هر متر مربع، محلول الکل 8.5٪ مصرف کنید. بلافاصله پس از پردازش، قطعه به صورت هرمتیک بسته بندی می شود یا در فضای ایزوله قرار می گیرد.
محافظت از مس و آلیاژهای آن و همچنین نقره
برای جلوگیری از فرآیندهای خوردگی روی مس و آلیاژهای آن و همچنین روی نقره، از یک بازدارنده نوع تماسی - بنزوتریازول - استفاده می شود. این ماده با نمک‌های مس 1 و 2 ظرفیتی تماس پیدا می‌کند و در نتیجه ترکیبات پلیمری به وجود می‌آید که در محیط آبی نامحلول و در برابر دماهای بالا مقاوم هستند.
به دلیل ظاهر ساختارهای نامحلول، بنزوتریازول به اصطلاح "بیماری برنز" را مهار می کند. استفاده از بنزوتریازول هم برای محافظت از اشیایی که قبلاً تمیز شده اند و هم برای اشیایی که تصمیم گرفته شده است پوشش خوردگی یا پتینه را بدون تغییر باقی بگذارند توصیه می شود. بنزوتریازول همچنین کدر شدن اقلام برنزی، مسی و نقره ای را کاهش می دهد.
پس از پاکسازی از آلودگی و چربی، اجسام در محلول بنزوتریازول 3 درصد قرار می گیرند. در این مورد، شما باید دمای حداقل 20 درجه را حفظ کنید. برای پردازش اجسام بزرگ، محلول باید تا 50 درجه گرم شود. بعد، فلز خشک شده و با یک پارچه نخی مرطوب پاک می شود.
توجه کن! بنزوتریازول یک ماده سرطان زا است. بنابراین باید از تماس مستقیم محلول با پوست خودداری شود. هنگام کار، باید از دستکش محافظ، پیش بند و عینک استفاده کنید.
مهار کننده های حاوی گوگرد شامل Captax است. در نتیجه عملیات کاپتاکس محصولات مس و برنز، مقاومت فلزات در برابر خوردگی به طور قابل توجهی افزایش می یابد. بهترین نتیجه را می توان با غوطه وری نیم ساعته در صورتی که دمای محلول 70-80 درجه باشد بدست آورد. در برخی موارد، Captax در مقایسه با بنزوتریازول تأثیر بیشتری دارد.
از جمله بازدارنده های با منشاء معدنی، کرومات ها باید ذکر شود. غیرفعال کردن با کرومات ها یکی از ارزان ترین روش های محافظت از مس، آلیاژهای آن و نقره در برابر تیره شدن است. غیرفعال سازی با استفاده از جریان کاتد یا بدون استفاده از آن انجام می شود. اجزای الکترولیت و رژیم درمان سطح در طول کروماسیون ممکن است به طور قابل توجهی متفاوت باشد و این بر ویژگی های محافظتی فیلم های حاصل تأثیر نمی گذارد. فلزات به مدت چند دقیقه در محلول اسید کرومیک (1 گرم در لیتر) نگهداری می شوند. فیلم به دست آمده در برابر رطوبت و همچنین در برابر اثرات محلول های نمکی و سولفید هیدروژن بسیار مقاوم است.
محصولات نقره با اعمال جریان کاتدی غیرفعال می شوند. در این مورد، الکترولیت شامل تا 40 گرم بی کرومات سدیم، 20 گرم هیدروکسید سدیم و 40 گرم کربنات پتاسیم است. این مقادیر در هر لیتر مایع توزیع می شود. چگالی جریان 0.1 آمپر بر سانتی متر مربع و زمان ماندگاری 60 ثانیه است. محلول در دمای اتاق نگهداری می شود.
حتی فرو بردن ساده نقره در انیدرید کروم یا دی کرومات سدیم امکان غیرفعال سازی موفقیت آمیز را فراهم می کند. با این حال، باید مراقب بود که هیچ اسید خارجی در محلول ها وجود نداشته باشد. نتایج خوبی را می توان پس از پردازش مضاعف به دست آورد: ابتدا با روش کاتدی، و سپس با فرو بردن در محلول انیدرید کروم یا بی کرومات سدیم.
توجه کن! بی کرومات سدیم و انیدرید کروم برای پوست و سیستم تنفسی خطرناک هستند. بنابراین، باید با استفاده از دستکش لاستیکی، ماسک تنفسی و در اتاقی با تهویه مناسب با این مواد کار کنید.
محافظت در هنگام شستشو
شستشو با آب، به خصوص در مورد شستشوی چدن یا فولاد، می تواند منجر به فرآیندهای خوردگی در ناحیه سطح تمیز شده شود. در عین حال، سختی آب تأثیر زیادی بر تهاجمی بودن خوردگی دارد. هرچه آب نرم تر باشد، میزان تأثیر آن بر توسعه فرآیندهای خوردگی بیشتر است.
فعالیت خوردگی نه تنها توسط نمک ها، بلکه به دلیل سطح سولفات ها و کلریدهای موجود در آن ایجاد می شود.سطح آنها در آب طبیعی می تواند از 50 تا 5000 میلی گرم در لیتر متغیر باشد.
طبقه بندی زیر برای تهاجمی آب استفاده می شود:
- محیط کمی تهاجمی - غلظت سولفات ها و کلریدها کمتر از 50 میلی گرم در لیتر.
- محیط نسبتاً تهاجمی - غلظت سولفات ها و کلریدها از 50 تا 150 میلی گرم در لیتر.
- محیط بسیار تهاجمی - غلظت سولفات ها و کلریدها بیش از 150 میلی گرم در لیتر.
طبق GOST، استفاده از آب حاوی نمک در غلظت های زیر مجاز است:
- سولفات ها - تا 500 میلی گرم در لیتر؛
- کلریدها - تا 350 میلی گرم در لیتر.
برای کاهش اکسیداسیون در حین شستشو از مواد کاهنده مانند هیدرازین استفاده می شود. عوامل کاهنده اکسیژن موجود در آب را متصل می کنند. در اثر تماس هیدرازین و اکسیژن نیتروژن ظاهر می شود که به راحتی از محیط آبی خارج می شود و خطر خوردگی ندارد.
میزان مجاز بازدارنده 1 گرم در لیتر است. اکسیژن بیشتر با جوشاندن آب از آن خارج می شود.
حفاظت در برابر خوردگی
برای محافظت از فلزات در برابر فرآیندهای خوردگی در محیط های اسیدی، معمولاً از بازدارنده ها استفاده می شود. اینها عبارتند از کاتاپین، اوروتروپین، PB-5، PB-8.
در طول عمل، پس از از بین بردن خوردگی با اسیدها، جذب بازدارنده ها در سطح تمیز شده رخ می دهد. بنابراین، از انحلال فلز جلوگیری می شود یا به حداقل می رسد. این عامل هنگام تمیز کردن اشیاء فلزی با ارزش هنری از اهمیت ویژه ای برخوردار است ، زیرا لایه خوردگی روی سطوح آنها معمولاً هم از نظر ضخامت و هم در اجزای آن ناهمگن است.
اگر سطح فلز خالص در معرض دید قرار گیرد، به عنوان آند عمل می کند و اکسیدها به کاتد تبدیل می شوند. در این راستا، در حین تمیز کردن، بخش قابل توجهی از اسید صرف حکاکی فلز می شود، اما نه برای حل کردن محصولات خورنده. استفاده از بازدارنده ها در محیط اسیدی باعث می شود تا از حکاکی فلز خالص جلوگیری شود و از هیدروژنه شدن فولاد یا چدن جلوگیری شود. در نتیجه می توان از شکنندگی هیدروژنی فلزات آهنی جلوگیری کرد.
یکی از موثرترین روش ها برای خلاصی از اکسیداسیون مس، استفاده از سرکه و نمک است. سطح مس را با محلولی از سرکه مخلوط شده با مقدار کمی نمک خیس کنید، سپس آن را با یک پارچه خشک کاملا پاک کنید تا محصولات اکسیداسیون از بین بروند. پس از اتمام تمیز کردن، مس را با آب گرم و جاری بشویید و آن را با یک پارچه نرم خشک پاک کنید.سرکه و نمک. راه دوم
1 فنجان سرکه، 4 لیتر آب را در یک قابلمه پنج لیتری بریزید و 1 قاشق غذاخوری نمک به آن اضافه کنید. جسم مسی را در تابه قرار دهید و آب را به جوش بیاورید. محلول را بجوشانید تا سطح مس کاملا تمیز شود. پس از اتمام تمیز کردن، اجازه دهید اقلام مسی خنک شود، سپس آن را زیر آب جاری و گرم بشویید و کاملا خشک کنید.لیمو
آب لیمو همچنین یک پاک کننده خوب سطوح مسی است و تمیز کردن ظروف مسی را بسیار آسان می کند. یک لیموی متوسط را دو تکه کنید، محل برش را با کمی نمک بپاشید و روی سطح مسی بمالید تا کاملا تمیز شود. پس از اتمام، مس را بشویید و خشک کنید.لیمو. راه دوم
آب یک لیموی متوسط را در یک لیوان فشار دهید. نمک را به مقدار لازم برای تشکیل مخلوط غلیظ و خمیری اضافه کنید و محلول حاصل را هم بزنید. یک پارچه نرم و خشک را در این محلول خیس کنید و سطح مس را با آن بمالید. سطح تمیز شده را بشویید و خشک کنید. برای درخشش مس، می توانید آن را با موم زنبور عسل بمالید.سس کچاپ
یک راه عالی برای خلاص شدن از اکسیداسیون، سس کچاپ معمولی است. با این حال، اگر ناحیه کوچکی از سطح مس تحت اکسیداسیون قرار گرفته باشد، بهتر است استفاده شود، زیرا کار با سس گوجه فرنگی می تواند بسیار کثیف باشد. مقدار کمی سس کچاپ را روی سطح مسی بمالید و بگذارید چند دقیقه بماند. سپس مس را با یک پارچه خشک پاک کنید. سطح را بشویید و کاملا خشک کنید.اسید سولفامیک
بهتر است از اسید سولفامیک فقط در مواردی استفاده شود که کالای در حال تمیز کردن فقط از مس باشد و قطعاتی از فلزات دیگر نداشته باشد. اسید را با آب به نسبت کافی برای تمیز کردن اقلام مسی خود مخلوط کنید (دوزهای دقیق باید روی بسته بندی ذکر شود). یک جسم مسی را در این محلول قرار دهید و خواهید دید که مایع شروع به حباب زدن می کند. پس از اتمام این فرآیند، مورد را بردارید، آن را کاملا بشویید و با یک پارچه خشک پاک کنید.وظیفه 284.
اگر صفحه ای از روی خالص در اسید رقیق غوطه ور شود، تکامل هیدروژن که به زودی آغاز شده است تقریبا متوقف می شود. با این حال، هنگامی که روی را با یک چوب مسی لمس می کنید، دومی شروع به آزادسازی سریع هیدروژن می کند. با ایجاد معادلات الکترونیکی برای فرآیندهای آندی و کاتدی برای این موضوع توضیح دهید. معادلات واکنش شیمیایی در حال انجام را بنویسید.
راه حل:
هنگامی که صفحه ای از روی خالص به محلول اسید رقیق پایین می آید، تکامل هیدروژن که شروع شده است به زودی تقریبا متوقف می شود، زیرا یک لایه اکسید روی صفحه روی تشکیل می شود که از تعامل بیشتر روی با اسید رقیق جلوگیری می کند. یک فیلم اکسید از برهمکنش روی با اکسیژن محلول در آب طبق طرح زیر تشکیل می شود:
Zn + 1/2 O 2 = ZnO
اگر یک صفحه روی را با یک چوب مسی لمس کنید، یک جفت گالوانیکی روی - مس ظاهر می شود که در آن روی آند و مس کاتد خواهد بود. این به این دلیل است که پتانسیل الکترود استاندارد روی (763/0- ولت) به طور قابل توجهی منفی تر از پتانسیل مس (34/0+ ولت) است.
فرآیند آندی:
Zn 0 - 2 = Zn 2+
فرآیند کاتدی در محیط اسیدی:
2H + + 2 = H 2
یون‌های Zn2+ با آنیون‌های اسید موجود نمک تولید می‌کنند و یون‌های هیدروژن H+ که روی میله مسی دپلاریزه می‌شوند، Zn0 - 2 = Zn2+ هیدروژن را تشکیل می‌دهند که به شکل حباب‌های گاز از محلول آزاد می‌شود. معادله یون مولکولی واکنش به صورت زیر خواهد بود:
Zn + 2H + = Zn 2 + + H 2
شکل مولکولی معادله واکنش:
Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2
وظیفه 285.
ماهیت حفاظت فداکارانه فلزات در برابر خوردگی چیست؟ مثالی از حفاظت حفاظتی آهن در الکترولیت حاوی اکسیژن محلول ارائه دهید. معادلات الکترونیکی برای فرآیندهای آندی و کاتدی بنویسید.
راه حل:
برای جلوگیری از خوردگی سازه های فولادی، از حفاظت فداکارانه استفاده می شود: تماس الکتریکی بین ساختار محافظت شده و محافظ ایجاد می شود - یک فلز فعال تر (معمولا روی، منیزیم، Al یا آلیاژهای آنها). با چنین تماسی، یک جفت گالوانیکی از نوع Zn - Fe ظاهر می شود و محافظ در معرض خوردگی قرار می گیرد و نه خود سازه فولادی (خط لوله، بدنه کشتی و غیره). به عنوان مثال، بدنه یک کشتی توسط یک محافظ محافظت می شود - میله های روی، که در چندین مکان در پایین کشتی متصل می شوند. تحت تأثیر آب دریا و اکسیژن، روی از بین می رود و بدنه کشتی از خوردگی محافظت می شود. در این حالت، فرآیندهای الکتروشیمیایی زیر رخ می دهد:
فرآیند آندی:
Zn 0 - 2 = Zn 2+ ;
فرآیند کاتد:
الف) در یک محیط خنثی یا قلیایی: 1/2O 2 + H 2 O + 2 = 2OH -.
ب) در محیط اسیدی: 1/2O 2 + 2H + + 2 = H 2 O
بنابراین، روی از بین می رود، اکسید می شود و به یون های Zn2+ تبدیل می شود که در صورت اسیدی بودن واکنش محیط، هیدروکسید نامحلول Zn(OH)2 را با یون های هیدروکسیل تشکیل می دهند یا به صورت یون های Zn2+ وارد محلول می شوند. فلز پایه دست نخورده باقی می ماند.
وظیفه 286.
محصول آهن با نیکل اندود شد. این چه نوع پوششی است - آندی یا کاتدی؟ چرا؟ معادلات الکترونیکی برای فرآیندهای خوردگی آندی و کاتدی این محصول زمانی که پوشش در هوای مرطوب و در اسید کلریدریک (هیدروکلریک) آسیب می بیند، بنویسید. در حالت اول و دوم چه محصولات خوردگی تشکیل می شود؟
راه حل:
آهن دارای پتانسیل الکترود استاندارد (0.44- V) نسبت به نیکل (-0.24 V) است، بنابراین آهن آند و نیکل کاتد است.
فرآیند آندی – اکسیداسیون فلز: Fe 0 - 2 = Fe 2+
و فرآیند کاتدی - کاهش یون های هیدروژن (دپلاریزاسیون هیدروژن) یا مولکول های اکسیژن (دپلاریزاسیون اکسیژن). بنابراین، در هنگام خوردگی جفت آهن - نیکل با دپلاریزاسیون هیدروژن، فرآیندهای زیر رخ می دهد:
فرآیند آندی:
Fe 0 - 2 = Fe 2+
فرآیند کاتد:
در محیط اسیدی: 2H + + 2 = H 2
محصول خوردگی گاز هیدروژن، ترکیبی از آهن با باقیمانده اسید (نمک) خواهد بود.
هنگامی که جفت آهن - نیکل در شرایط جوی خورده می شود، دپلاریزاسیون اکسیژن در کاتد و اکسیداسیون آهن در آند رخ می دهد:
فرآیند آندی: Fe 0 - 2 = Fe 2+
فرآیند کاتد:
در یک محیط خنثی: 1/2O 2 + H 2 O + 2 = 2OH -
از آنجایی که یون های Fe 2+ با یون های هیدروکسید OH- هیدروکسید نامحلول تشکیل می دهند، محصول خوردگی Fe(OH) 2 خواهد بود. پس از تماس با اکسیژن اتمسفر، Fe(OH) 2 به سرعت اکسید می شود و به متا هیدروکسید آهن FeO(OH) تبدیل می شود و رنگ قهوه ای مشخص خود را به دست می آورد:
4Fe(OH) 2 + O 2 = 4FeO(OH) + 2H 2 O
از آنجایی که نیکل پتانسیل الکترود استاندارد الکترومثبت بیشتری نسبت به آهن دارد، این پوشش کاتدی است. هنگامی که پوشش کاتد آسیب می بیند (یا وجود منافذ)، یک عنصر خوردگی ظاهر می شود که در آن ماده پایه در منافذ به عنوان آند عمل می کند و حل می شود، و مواد پوشش به عنوان کاتد عمل می کند که در آن هیدروژن آزاد می شود یا اکسیژن آزاد می شود. جذب شده است. در نتیجه، این پوشش کاتدی تنها در صورت عدم وجود منافذ و آسیب به پوشش می تواند از آهن در برابر خوردگی محافظت کند.
