СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ

КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ ВРАГИ МЕТАЛЛОВ

З всех известных в природе химических элементов около 70 являются металлами»—так начинался наш рассказ о металлах. И каждый элемент отличается от дру­гого своими химическими свойствами. Один очень бурно соединяется с кислородом воздуха и сгорает при незначи­тельном нагревании — другой не способен соединяться с кислородом даже при высоких температурах. Один рас­творяется и в воде и почти во всех кислотах — другой, на­оборот, очень устойчив даже к действию самых сильных кислот. Новый элемент — новые химические свойства. Правда, существуют целые группы металлов, обладаю­щих сходными свойствами. Похожи друг на друга в хими­ческом отношении

Железо, кобальт и никель, медь, серебро и золото, цинк, кадмий и ртуть, молибден, вольфрам и уран.

Но таких групп среди металлов можно насчитать больше десяти. Рассмотрение их химических свойств не отвечает целям нашей маленькой книжки. Здесь мы по­знакомимся вкратце только с теми химическими свой­ствами металлов, которые имеют громадное значение в практике.

Кому из вас не приходилось видеть ржавчину на же­лезных крышах и водосточных трубах или зелёный налёт на медных и бронзовых изделиях. Ржавчина на железе и зелёный налет на меди—типичные признаки особой «бо­лезни» металлов, которая может привести их к полному разрушению. Такая болезнь называется коррозией (от латинского слова «коррозио» — разъедание).

Коррозия выводит из строя громадные количества ме­таллических изделий и наносит большой ущерб народному хозяйству. Было подсчитано, что только в период с 1890 по 1923 год, при общей мировой продукции железа в 1766 миллионов тонн, потери железа от коррозии соста­вили 718 миллионов тонн — больше одной трети добытого железа было «съедено» коррозией!

Что же является причиной коррозии? И что такое сама коррозия?

Коррозия — это разрушение металлов и сплавов под действием окружающей среды.

Для железа самый страшный враг — кислород. В ат­мосфере чистого кислорода железо не ржавеет. Не ржа­веет оно и в тех случаях, когда воздух совершенно сух и лишён окислов азота. Но влага в воздухе есть всегда, есть и окислы азота. Поэтому в обычных условиях железо соединяется с кислородом и водой, и в результате на его поверхности образуется водная окись железа — ржавчина. Интересно отметить, что химически чистое железо не ржа­веет: оно вполне устойчиво и в воздухе и в воде.

Медь в сухом кислороде тоже не окисляется. В обыч­ных же условиях она соединяется с кислородом, водой и углекислым газом и покрывается зеленоватым налётом.

Воздух промышленных районов обычно содержит раз­личные газы (например, сернистый газ), которые также разрушительно действуют на металлы.

При соприкосновении металлов с различными кисло­тами, щелочами и солями часто происходит коррозия, ещё более интенсивная, чем на воздухе. Конечно, разные химические вещества по-разному действуют на металлы. Так, например, железо обладает достаточно хорошей коррозионной стойкостью в крепкой серной кислоте, но разрушается в слабых её растворах. Медь растворяется в водном растворе аммиака, но спокойно пе­реносит действие растворов всех других щелочей.

Все металлы в той или иной степени подвержены кор­розии. И чем легче металл вступает в соединение с дру­гими элементами, тем легче он разрушается. В качестве

Примера мы приведём здесь два металла, совершенно раз­личных по своей химической активности.

Первый металл — это калий. Он чрезвычайно активен в химическом отношении и в соприкосновении с воздухом тотчас покрывается рыхлой плёнкой продуктов окисления, а при небольшом нагревании самовоспламеняется и сго­рает. Поэтому калий хранится обычно в керосине. В при­роде этот металл никогда не встречается в свободном со­стоянии. В технике он применяется только в сплавах.

Второй металл — полная противоположность калию. Это — платина, один из наиболее благородных металлов. Кислород воздуха на неё практически не действует. Пла­тина не растворяется ни в одной из известных нам кислот. Только «царская водка» — смесь крепких азотной и соля­ной кислот — может растворить этот металл. В природе платина всегда встречается в виде самородков. Платина очень стойка в химическом отношении. Поэтому в лабора­ториях в тех случаях, когда нужно получить особенно чи­стое вещество (например, химически чистую воду), поль­зуются аппаратами, сделанными из платины. Однако и платина в определённых условиях способна разрушаться. Так, например, раскалённые частицы угля губительно дей­ствуют на платину и делают её поверхность шероховатой и ломкой.

Коррозия значительно усиливается при нагревании. Это относится ко всем металлам.