Учебник для 7 класса

ХИМИЯ

Коррозия

Немало неприятностей приносит химический процесс, который называется коррозией (от лат. corrodere — разъедать).

Самопроизвольное разрушение металлов и сплавов в результате их взаимодействия с веществами окружающей среды называется коррозией.

Чаще всего коррозии подвергаются изделия из железа и его сплавов (рис. 154). Коррозию железа называют даже особым термином — ржавление. «Ржа ест железо» — гласит русская поговорка. У поэта В. Шефнера есть очень образные строки:

Рис. 154.
Пятна ржавчины на металлической поверхности

Ежегодно из-за коррозии превращается в труху четвертая часть всего производимого в мире металла (рис. 155). Однако помимо прямого ущерба от коррозии гораздо дороже обходятся косвенные убытки. Затраты на ремонт или замену деталей машин, агрегатов, аппаратуры химических производств, трубопроводов во много раз превышают стоимость металла, из которого они изготовлены.

Рис. 155.
Свалка корродирующих металлических конструкций

Коррозия вызывает серьезные экологические катастрофы. Утечка газа, нефти и других опасных химических продуктов из разрушенных коррозией трубопроводов приводит к загрязнению окружающей среды, что отрицательно воздействует на здоровье и жизнь людей. Понятно, почему на защиту металлов от коррозии тратятся огромные средства.

Коррозию металлов и сплавов вызывают такие компоненты окружающей среды, как вода, кислород, оксиды углерода и серы, присутствующие в воздухе, а также соли, растворенные в грунтовых водах, воде морей и океанов.

Существует много способов борьбы с коррозий, например следующие.

Защитные покрытия металлов. Нанесение защитных покрытий на поверхность металлического изделия. Процесс нанесения может быть физическим: окраска металла лаками, красками, эмалями. Однако такие защитные пленки недолговечны. Знаменитую Эйфелеву башню в Париже красили уже 18 раз, в результате чего ее масса увеличилась на 70 т (рис. 156).

Рис. 156.
Эйфелева башня

Более стойки химические покрытия. Так, предохраняемый металл можно покрыть слоем другого металла, менее подверженного коррозии: золота, серебра, хрома, никеля, олова, цинка и др. Один из самых старых способов — лужение — покрытие железного листа слоем олова. Такое железо называют белой жестью, его используют, например, для изготовления металлических банок для консервирования продуктов.

Сплавы, устойчивые к коррозии. Можно уменьшить коррозию железа, вводя в сплав специальные добавки — металлы: никель, хром, молибден. Так получают нержавеющую сталь. Например, «нержавейка», из которой изготавливают столовые приборы, содержит до 18% хрома и до 10% никеля. Легкие нержавеющие сплавы содержат в качестве добавок алюминий или титан. Из листов нержавеющей стали создана знаменитая скульптура В. И. Мухиной «Рабочий и колхозница» (рис. 157).

Рис. 157.
Скульптурная композиция «Рабочий и колхозница» В. И. Мухиной изготовлена из нержавеющей стали

Изменение состава среды. Другой подход к предупреждению коррозии заключается в изменении свойств не самого металла, а окружающей его среды. Химики предложили десятки веществ, введение которых в соприкасающуюся с металлом агрессивную среду в сотни и тысячи раз «тормозят» разрушение металла. Такие вещества называют ингибиторами коррозии. Ингибиторы коррозии добавляют в охлаждающие жидкости (например, автомобильный тосол), смазочные масла, нефтепродукты и даже впрыскивают в газопроводы для снижения коррозии труб изнутри.

Существуют другие методы защиты металлов от коррозии, например электрохимический, но об этом вы узнаете, изучая химию в старших классах.