Korroziya jarayoni haqida malumot
Korroziya turlari
Metallar yoki ular asosida tayyorlangan qotishmalarning tashqi muhit ta’sirida o‘z-o ‘zidan yemirilish jarayoni korroziya deb ataladi. Bu hodisalarning ikki turi — kimyoviy va elektrokimyoviy korroziyalar tabiatda ko‘p uchraydi.
Kimyoviy korroziya jarayonida metall buyumlarning sirtqi qavati havodagi kislorod, sulfit angidrid, vodorod sulfid va boshqa agressiv gazlar ta’sirida yemiriladi. Bu jarayon faqat gaz holdagi moddalar ta'sirida sodir bo‘lganligi tufayli, ba’zan korroziyaning bu turi gaz korroziyasi deb ham yuritiladi.
Bunday korroziya metallarga yuqori temperaturada ishlov berilganda yoki yuqori temperaturada ishlaydigan o‘choqlarning metall qismlari, avtomobillarning dvigatellari ishlashida yuz beradi. Shunday hollarda metallarning yuza qismlari oksidlar yoki sulfidlar qatlami bilan qoplanadi.
Kimyoviy korroziya
Xalq xo‘jaligida nam havo ishtirokida yuz beradigan atmosfera korroziyasi juda katta zarar keltiradi. Shunday namgarchilik sharoitida juda yupqa suv qatlamida erigan kislorod va boshqa gaz moddalar metallning yuza qatlamida oksid pardasini hosil qiladi. Agar bu oksid pardaning metall yuza qatlami bilan yopishqoqligi yaxshi bo‘lsa, metallning ichki qatlamlari korroziyadan saqlanib qoladi. Masalan, aluminiy, rux, xrom va nikel kabi metallarning oksid qatlamlari shunday xususiyatga ega.
Metall yuzasidagi oksid qavatning zichligi metall zichligidan kam bo'lganda ularning ikkalasi orasida ko‘plab g‘ovaklar paydo bo‘ladi va korroziya metallning ichki qatlamlariga tarqalishiga qarshilik ko‘rsatmaydi, uning chuqurlashishini to‘xtatmaydi, metall buyum qisqa vaqt davomida yaroqsiz holatga o‘tadi.
Elektrokimyoviy korroziya
Bunday sof kimyoviy korroziya deyarli oz tarqalgan, u kam uchraydi. Metallarning ko‘pchiligi elektrokimyoviy korroziya natijasida yemiriladi. Bunday korroziyaning asosiy mohiyati shundaki, texnikada ko‘pincha tozaligi yuqori bo‘lmagan metallardan, qotishmalardan yasalgan konstruksion qurilmalarda kimyoviy tabiati boshqacha bo‘lgan metallar bilan galvanik juftlar hosil bo'ladi (1-rasm ). Bu metallar ko‘p vaqt davomida havodagi namlik, suv va elektrolitlar qurshovida bolishi tufayli elektrokimyoviy jarayon sodir bo'lishiga olib keladi. Masalan, metallarni kavsharlashda asosiy metall tarkibi bilan kavsharlovchi elektrod tarkibi bir xil bolishini ta’minlash deyarli mumkin emas.
Ba’zan ikki metall qismlarini bir-biri bilan ulash uchun ishlatiladigan, bolg‘alanib yassilanadigan tutgichlar (zaklyopka) boshqa kimyoviy tabiatli metalldan yasalgan hol larda ham hosil bo‘ladigan galvanik juftlar korroziyani juda jadallashtiradi.
Ko‘pincha, metallarni korrozion turg‘un bo‘lgan qatlam (temirni rux, qalay yoki nikel) bilan qoplaganda, yagona bir yeri shikastlanib qolgan qoplama ham galvanik juftga aylanadi. Bunday elektrokimyoviy korroziyada metall va uning qoplamasidagi shikastlangan qismi ko‘rsatilgan tarzda yuz beradigan jara yonlar quyidagidan iborat.
Aktiv metalldan yasalgan qoplama bilan temir galvanik elementning elektrodlariga aylanadi, passivroq bo‘lgan temir katod, qoplovchi aktivroq metall-rux esa anod vazifasini o‘taydi. Rux elektronlar berib oksidlanadi, bu elektronlar havo kislorodini metall sirtida qaytaradi:
Zn-2ē → Zn2+ va O2+ 2H2O + 4ē →4HO
Zn2+ + 2HO- → Zn(OH)2
Temir yuzasini qoplagan rux o‘zining muhofaza qilish vazifasini bajarmaydigan holatga o‘tadi. Bunday yemirilish anodning korroziyalanishi deyiladi. Agar temir yuzasi qalay bilan qoplangan bo‘lsa, unda buyumni korroziyadan saqlash jarayoni yuzadagi qoplama qatlami shikastlanmaguncha davom etaveradi, chunki qalay yuzasidagi oksid parda mustahkam. Qoplamada mikroshikast paydo bo‘lganda galvanik sistemada elektrokimyoviy jarayon boshlanadi va endi temir qatlam anodga, qalay esa katodga aylanadi. Endi temir oksidlanishi jadallashadi:
Fe - 2ē→ Fe2+; O2+2H2O+4ē→4HO-,
Fe2+ + 2HO-→ Fe(OH)2
Hosil bo‘lgan Fe(OH)2 havo kislorodi va nam ta’sirida Fe(OH)3 ga aylanadi:
4Fe(OH)2 + O2+ H2O → 4Fe(OH)3
Temir qatlami yemiriladi. Temir yuzasidagi suv kislotali oksidlar ( CO2, SO2) yoki H2S bilan birikib, H+ ionlarini paydo qiladi, temir oksidlanganda hosil bo‘lgan elektronlar vodorod ionlarini qaytaradi:
2H+ + 2ē = H2
Po‘lat buyumlarda korroziya jadal sur’atda sodir bo‘lishiga sababchi bo‘Igan zarracha — sementit (Fe3C )-katod vazifasini bajaradi, temir—anod bo‘ladi. Sementit temirga nisbatan passiv, galvanik juftda temir va sementit quyidagicha mikrogalvanik sxemada qatnashadi:
Keltirilgan tenglama bo‘yicha temir korroziyasiga sementit yordam beradi. Temir elektronlarini suvda erigan kislorod, eritmada paydo bo‘lgan H+ ionlariga uzatuvchi bo‘ladi. Elektronlaming O2 orqali H+ ionlariga o‘tishi Fe2+ hosil bo'ladigan joydan uzoqda bo'lishi korroziyani osonlashtiradi.