Ржавление железа образование ржавчины

До сих пор при разработке рецептуры травильных паст основывались на немногочисленных качественных опытах. Было установлено, что при введении в пасту какой-либо одной кислоты (например, соляной, серной или фосфорной) применение травильных паст дает неудовлетворительные результаты. Так, поверхность металла, очищенного пастой, которая содержит только соляную кислоту, ржавеет настолько быстро, что рабочие, проводящие очистку, не успевают нанести на металл пассивирующий состав после удаления травильной пасты. Паста, содержащая только серную кислоту, растворяет ржавчину вдвое медленнее, чем пасты на основе соляной кислоты, и также вызывает интенсивное ржавление металла. Паста, содержаща5Г фосфорную кислоту, препятствует ржавлению металла вследствие образования на его поверхности слоя фосфата железа, однако растворение ржавчины в этом случае протекает втрое медленнее, чем при использовании пасты с соляной кислотой. [c.106]

Всякому известно, что железо во влажном воздухе ржавеет и что, накаленное на воздухе, оно покрывается окалиною (окислом), которая, как ржавчина, представляет землистое вещество, подобное железным рудам, встречающимся в земле и служащим для добычи железа. Взвешивая железо до и после образования окалины или ржавчины, можно убедиться в том, что вес металла при этом увеличивается [12][ егко убедиться и в том, что это увеличение веса происходит, как показал Лавуазье, на счет той части воздуха, которая называется кислородом и которая служит для горения. Действительно, в безвоздушном пространстве и в газах, не содержащих кислорода воздуха, напр., в водороде и азоте, ни ржавления, ни образования окалины не происходит. Если бы взвешивание не производилось, можно было бы совершенно упустить из виду участие кислорода воздуха при переходе железа в землистые вещества, ему отвечающие, что до Лавуазье и упускали из виду, почему и не понимали сущности подобных явлений. При помощи закона вечности вещества очевидно из прибыли веса, что окалина сложнее железа и что при ее образовании происходит реакция соединения. На это химическое превращение можно было смотреть совершенно неправильно, считая, напр., окалину более простым телом, чем железо, и объясняя образование окалины удалением чего-либо из железа. Так в самом деле глядели до Лавуазье, считая железо содержащим особое неизвестное вещество, названное флогистоном, а окалину — лишенною этого воображаемого вещества. [c.27]

Гидрат окиси железа Ре(ОН)з оранжевого цвета и по сравнению с Fe(OH)2 имеет гораздо меньшую растворимость (порядка 4,8- 10 г/л). Важно отметить, что вторичное образование нерастворимых продуктов коррозии железа Fe(0H)2 и Ре(ОН)з не тормозит в сколько-нибудь заметной степени процесс электрохимического ржавления. Образование ржавчины идет не непосредственно на анодных участках, а в коррозионном растворе в непосредственной близости от корродирующей поверхности. Поэтому адгезия к поверхности и защитные свойства ржавчины (в отличие от окалины) гораздо более слабые. По этой причине скорость коррозии железа в дистиллированной воде при доступе кислорода, а также в ряде природных вод, и в том числе в морской воде, практически мало меняется со временем. [c.446]

Для защиты сталей от коррозии приобретают значение и принципиально другие методы. Один из них, как это ни парадоксально, состоит в том, что для него требуется не уменьшение ржавления путем образования защитного слоя, а совсем наоборот. В этом методе состав ржавчины регулируется таким образом, что образуется не пресловутый рыхлый оксид железа, способствующий дальнейшему разрушению материала, а полностью устойчивый к атмосферным воздействиям плотный слой. Иначе говоря, получается ржавчина, предохраняющая металл от дальнейшего окисления. В течение двух-трех лет ржавчина вообще прекращает образовываться. Первые сорта стали, обладающей таким замечательным свойством, содержали среди прочих компонентов 0,7-0,15% фосфора, 0,25-0,55% меди, 0,50-1,25% хрома и 0,65% никеля. В настоящее время в распоряжении имеется уже большое количество подобных сталей-свыше 50 сортов. В ГДР производство сталей-носителей коррозии (КТ8) началось с 1965 г. Новейшие типы базируются на никелевых сплавах. КТ8, как и обычные стали, можно формовать и сваривать, а стоимость их на 10-30% выше обычных. Однако такие материалы оправдьшают себя при сооружении конструкций, поскольку отпадает необходимость в дополнительной защите от коррозии. Из них можно делать вагоны, трубопроводы, цистерны и контейнеры, строительные машины, проволочные сетки одним словом, они представляют большой интерес везде, где необходима устойчивость к атмосферным воздействиям. Особенно высоки их шансы в высотном жилищном и промышленном строительстве, где благодаря им могут быть существенно снижены затраты на борьбу с коррозией. Пока еще в ГДР из КТ8 изготавливают только опоры воздушных линий электропередач, силосные башни, эстакады для труб и некоторые другие объекты. Ожидается, [c.274]

Потенциалы железа и алюминия, контактирующих в электролите, различаются несущественно и могут изменяться при образовании пленок на их поверхностях. В связи с этим анодная защита стали алюминием незначительна, а в некоторых случаях сталь даже первоначально служит анодом по отношению к алюминию и, таким образом, сама подвергается коррозии. По этим причинам большая несплошность алюминиевых покрытий не может быть допущена во избежание появления ржавчины на основном слое стали. Однако следует отметить, что ржавления стали в мельчайших несплошностях покрытия или на срезанных кромках алюминированной стали почти не происходит (вероятно, из-за прекращения анодной реакции под действием поверхностных продуктов коррозии). [c.74]

Количественное соотношение образовавшихся продуктов коррозии может быть различным в зависимости от условий протекания реакций. Образование гидратированных оксидов железа на поверхности железа или железоуглеродистых сплавов обычно называется ржавлением, а продукты коррозии -ржавчиной. [c.38]

Образование гидратированных окислов железа на поверхности железа или стали обычно, называется ржавлением, а вышеописанные продукты коррозии — ржавчиной. [c.23]

Сталь. Ржавление. Ржавчина состоит из гидроокисей и безводных окислов железа разной степени окисления. При образовании в промышленной атмосфере она содержит также сульфат двухвалентного железа. Испытания, проведенные Майном , показали, что стальные образцы, экспонированные вне помещения в зимнее время, находятся при последующей окраске в худшем состоянии, чем образцы, экспонированные в другие времена года. Это объясняется более сильным загрязнением образцов сульфатом двухвалентного железа в зимние месяцы вследствие повышенного содержания двуокиси серы в атмосфере зимой по сравнению с июлем месяцем. При этом Майн обнаружил, что большая часть сульфата двухвалентного железа присутствует не в рыхлой ржавчине, а лод ее плотным слоем на поверхности металла. Поэтому удаление сульфата железа металлической щеткой затруднено. Его можно извлечь выщелачиванием, но для достаточно полного удаления изделие необходимо выдерживать в холодной воде в течение не менее 8 часов. [c.519]

Обыкновенный чугун или углеродистую сталь нельзя применять в контакте с перекисью водорода из-за образования ржавчины, являющейся активным катализатором разложения. Единственными сталями, устойчивыми к ржавлению в присутствии концентрированной перекиси, являются стали, содержащие свыше 13% хрома, или же хромоникелеЕъш нержавеющие стали 18-8, причем последние значительно устойчивее первых. Чугунное оборудование находит применение лишь для весьма разбавленных щелочных растворов перекиси, содержащих растворимое стекло в качестве ингибитора коррозии, но даже в этом случае другие материалы более предпочтительны. Высококремнистые чугуны, например дурайрон, находят применение при изготовлении насосов, используемых для перекачивания разбавленных щелочных отбеливающих растворов. В известных условиях поверхность железа приобретает пассивность в растворе перекиси водорода, т. е. железо [c.147]

Коррозия металлов. Коррозией называют совершающеесяТ под воздействием окружающей среды разрушение металла с образованием его химических соединений. Общеизвестным примером коррозии служит ржавление железа. Образующийся при этом на железных изделиях рыхлый слой бурой ржавчины состоит, главным образом, из водной окиси железа, по составу приблизительно отвечающей формуле FeaOg HgO. Железо в этом соединении находится в виде положительно трехвалентных ионов. Таким образом, при коррозии электронейтральные атомы железа теряют электроны, превращаясь в заряженные ионы. [c.329]

Процесс растворения железа в хлорной воде достаточно сложен, так как он идет с образованием, вследствие гидролиза, значительного количества гидроокиси железа в коллоидном состоянии. Сложность процесса обусловливается тем, что в состоянии подвижного равновесия находится трехфазная система, претерпевающая целый ряд изменений благодаря постоянному протеканию в ней химических и физико-химических превращений. Даже в чистой воде железо претерпевает химическое разрушение, причем в результате процесса коррозии получается гидроксид двухвалентного железа, который быстро окисляется растворенным в воде кислородом в гидроксид трехвалентного железа (коричневая ржавчина). Эта пленка образуется на некотором расстоянии от поверхности, вследствие чего она не может защитить металл и ржавление железа продолжается до полного его разрушения . Коррозия железа в кпслых растворах и в присутствии окислителей, ускоряющих образованпе ржавчины, проходит значительно скорее, чем в чистой воде. Стендер считает, что сущность растворения железа в хлорной воде сводится к действию сильных кислот, особенно соляной кислоты, получающейся в хлорной воде вследствие гидролиза хлора. Образующееся при растворении железа Fe lg в присутствии сильных окислителей ( I2, НСЮ) быстро переходит в Fe lg. При этом протекают следующие реакции [c.349]

Поскольку скорость ржавления железа определяется концентрацией кислорода в воде, понятно, что при испытании имеет значение доступ кислорода к корродирующей поверхности. Растворимость кислорода в воде при 25° составляет 0,04 г/л. С повышением температуры концентрация кислорода в воде уменьшается добавление к воде различных солей в большом количестве также сни-нсает растворимость кислорода. Поэтому концентрированные растворы солей щелочных и щелочноземельных металлов для железа и стали неопасны. По разбавленные растворы этих солей, особенно хлоридов, вызывают усиление коррозии стали. Это объясняется тем, что в присутствии хлор-иона затрудняется процесс образования плотного покрова ржавчины, так как этот ион разрушает окисную пленку. [c.64]

Железо, кобальт и никель — широко распространенные элементы, особенно железо и никель. Железо — дешевый металл, но быстро ржавеет никель — дорогой металл, но остается блестящим. Как видно из диаграмм Е—pH, приведенных на рис. 38.12, это различие не является прямым следствием свойств самих металлов, а обусловлено характером их окислов никель окисляется до окиси никеля (II), которая прочно сцепляется с поверхностью никеля железо окисляется до окиси железа(III), которая легко отслаивается от металла. Другой окисел железа Рез04 прочно сцеплен с поверхностью железа, но в отличие от окиси никеля это соединение имеет черный цвет и в тонких слоях непрозрачно. Получение железа обсуждалось на стр. 176—180 (см. т. 1), а процесс его ржавления — на стр. 71 и сл. Несомненно, что образование ржавчины является одной нз хи.мическнх реакций, приносящих наибольший ущерб цивилизации стоимость замены материалов, уничтоженных ржавчиной, составляет несколько миллиардов долларов в год. [c.336]

Ржавление на открытом воздухе. Важное значение влажности хорошо видно из наблюдений Шикора над железными пластинами, выставленными яа крыше в Берлине в продолжение свыше двух лет. Нет тесной связи между количеством выпавших дождей и скоростью ржавления, однако скорость в общем идет параллельно относительной влажности. Как было установлено, для образования ржавчины необходимо не менее 70% относительной влажности при условии отсутствия воды в виде жидкости. Вначале присутствие предварительно образовавшейся ржавчины увеличивает скорость ржавления (по сравнению с железом, свободным от ржавчины), вероятно, вследствие повышенной абсорбции и задержки влаги однако спустя несколько <есяцев накопление ржавчины начинает замедлять скорость коррозии аналогично действию защитной пленки. [c.183]

В настоящее время автор провел следующий опыт на образцы шлифованной стали при помощи резинового штампа, смоченного раствором сернокислого закисного железа, автор наносил ряд букв. После сушки буквы, нанесенные таким штампом, становились видимыми. Затем образцы выставлялись на улице в Кэмбридже. Было замечено, что коррозия начиналась на буквах и затем распространялась по всей поверхности. В других опытах поверхность образца покрывалась полистироловым лаком (непигментиро-ванным или пигментированным, но прозрачным). В этом случае ржавление быстро начиналось на буквах и развивалось столь быстро, что лак или краска отслаивались уже через несколько недель, в то время как поверхность, расположенная далеко от букв, оставалась чистой и не подвергалась коррозии это подтверждает взгляды Майна. При образовании ржавчины наблюдались два чередующихся периода период, когда ржавчина была оранжевокоричневой, и период, когда ржавчина была черной, черные цвета обычно наблюдались после дождя. Первая ржавчина, несомненно, образуется за счет окисления и гидролиза сульфата закиси железа. [c.446]

Интересно проследить влияние твердых продуктов коррозии (ржавчины) на ход катодных кривых. Для этой цели железные электроды подвергались предварительному ржавлению в том же буферном растворе, в котором снимались поляризационные кривые. Ржавление происходило при переменном погружении (в растворе 16 ч, на воздухе 8 ч) в течение 10 суток. Электроды, покрытые ржавчиной и свежеочищенные, подвергались катодной поляризации (рис. IV,19). На заржавленных электродах при работе мешалки наблюдался меньший предельный ток (кривые 4 я 5), чем на чистой поверхностп (кривая 6). В спокойном растворе различие между зачищенными и заржавленными катодами не характерно. Интерпретируя рис. 1У,19, можно сказать, что ржавчина представляет собой рыхлое образование, не находящееся в тесном контакте с железом, которое не служит (или почти не служит) местом восстановления кислорода. Но [c.159]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология