კოროზია ჟანგის წინააღმდეგ
კოროზია და ჟანგი არის ორი ქიმიური პროცესი, რომელიც იწვევს მასალების დაშლას.
კოროზია
როდესაც მასალა რეაგირებს გარე გარემოსთან, დროთა განმავლობაში, მისი სტრუქტურა გაუარესდება და იშლება პატარა ნაჭრებად. საბოლოო ჯამში, მას შეუძლია ატომურ დონეზე დაშლა. ეს ცნობილია როგორც კოროზია. ყველაზე ხშირად ეს ლითონებს ემართებათ. გარე გარემოზე ზემოქმედებისას ლითონები ატმოსფეროში ჟანგბადთან ერთად ჟანგბადის რეაქციებს განიცდიან. გარდა ლითონებისა, მასალებს, როგორიცაა პოლიმერები, კერამიკა, ასევე შეუძლიათ დაშლა.თუმცა, ამ შემთხვევაში, იგი ცნობილია როგორც დეგრადაცია. გარე ფაქტორები, რომლებიც იწვევენ ლითონის კოროზიას, არის წყალი, მჟავები, ფუძეები, მარილები, ზეთები და სხვა მყარი და თხევადი ქიმიკატები. გარდა ამისა, ლითონები კოროზირდება, როდესაც ექვემდებარება აირისებრ ნივთიერებებს, როგორიცაა მჟავა ორთქლი, ფორმალდეჰიდის გაზი, ამიაკის გაზი და გოგირდის შემცველი აირები. კოროზიის პროცესის საფუძველია ელექტროქიმიური რეაქცია. მეტალში, სადაც ხდება კოროზია, ხდება კათოდური და ანოდური რეაქცია. როდესაც ლითონის ატომები ექვემდებარება წყალს, ისინი ელექტრონებს აძლევენ ჟანგბადის მოლეკულებს და ქმნიან დადებით მეტალის იონებს. ეს არის ანოდიური რეაქცია. წარმოებული ელექტრონები მოიხმარება კათოდური რეაქციით. ორი ადგილი, სადაც ხდება კათოდური რეაქცია და ანოდური რეაქცია, შეიძლება იყოს ერთმანეთთან ახლოს ან ერთმანეთისგან შორს, გარემოებების მიხედვით. ზოგიერთი მასალა გამძლეა კოროზიის მიმართ, ზოგი კი მიდრეკილია კოროზიისკენ. თუმცა კოროზიის თავიდან აცილება შესაძლებელია გარკვეული მეთოდებით. საფარი არის კოროზიისგან მასალების დაცვის ერთ-ერთი მეთოდი.ეს მოიცავს შეღებვას, მოპირკეთებას, ზედაპირზე მინანქრის დადებას და ა.შ.
ჟანგი
ჟანგი არის ქიმიური პროცესი, რომელიც ხშირია რკინის შემცველ ლითონებთან. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კოროზიის პროცესი, რომელიც მიმდინარეობს რკინის არსებობისას, ცნობილია როგორც ჟანგი. იმისათვის, რომ ჟანგი მოხდეს, უნდა არსებობდეს გარკვეული პირობები. ჟანგბადის და ტენიანობის ან წყლის თანდასწრებით, რკინა განიცდის ამ რეაქციას და ქმნის რკინის ოქსიდის სერიას. ეს მოწითალო-ყავისფერი ნაერთი ცნობილია როგორც ჟანგი. ამრიგად, ჟანგი შეიცავს ჰიდრატირებულ რკინის (III) ოქსიდს Fe2O3·nH2O და რკინას (III) ოქსიდი-ჰიდროქსიდი (FeO(OH), Fe(OH)3). თუ ჟანგი ერთ ადგილას დაიწყება, ის საბოლოოდ გავრცელდება და მთელი ლითონი დაიშლება. არა მხოლოდ რკინა, არამედ რკინის შემცველი ლითონებიც (შენადნობები) განიცდიან ჟანგვას.
ჟანგვა იწყება ელექტრონების გადატანით რკინიდან ჟანგბადში. რკინის ატომები გადასცემენ ორ ელექტრონს და წარმოქმნიან რკინის (II) იონებს შემდეგნაირად.
Fe → Fe2+ + 2 e−
ჟანგბადი აყალიბებს ჰიდროქსიდის იონებს ელექტრონების მიღებით წყლის თანდასწრებით.
O2 + 4 e– + 2 H2O → 4 OH –
ზემოხსენებული რეაქციები აჩქარებულია მჟავების თანდასწრებით. გარდა ამისა, როდესაც არსებობს ელექტროლიტები, როგორიცაა მარილები, რეაქცია კიდევ უფრო ძლიერდება. ჟანგი შეიცავს რკინის (III) იონებს, ამიტომ წარმოქმნილი Fe2+ განიცდის რედოქს რეაქციას, რათა მივიღოთ Fe3+შემდეგნაირად..
4 Fe2+ + O2 → 4 Fe3+ + 2 O 2−
Fe3+ და Fe2+ გადიან მჟავატუტოვანი რეაქციების შემდეგ წყალთან.
Fe2+ + 2 H2O ⇌ Fe(OH)2 + 2 H+
Fe3+ + 3 H2O ⇌ Fe(OH)3 + 3 H+
საბოლოოდ, ჰიდრატირებული რკინის ოქსიდების სერია წარმოიქმნება ჟანგის სახით.
Fe(OH)2 ⇌ FeO + H2O
Fe(OH)3 ⇌ FeO(OH) + H2O
2 FeO(OH) ⇌ Fe2O3 + H2O
რა განსხვავებაა კოროზიასა და ჟანგს შორის?
• ჟანგი კოროზიის სახეობაა.
• როდესაც რკინა ან რკინის შემცველი მასალები განიცდის კოროზიას, ეს ცნობილია როგორც ჟანგი.
• ჟანგი წარმოქმნის რკინის ოქსიდის სერიას, ხოლო კოროზიამ შეიძლება გამოიწვიოს ლითონის მარილები ან ოქსიდები.
