Grafika interaktywna
Polecenie 1
Czy w polskich miastach można zaobserwować wynik korozji atmosferycznej lub pasywacji? Co łączy korozje atmosferyczną z patyną? Przeanalizuj grafikę interaktywną obrazującą przykłady występowania korozji i pasywacji we Wrocławiu, a następnie wykonaj poniższe polecenia.
Czy w polskich miastach można zaobserwować wynik korozji atmosferycznej lub pasywacji? Co łączy korozje atmosferyczną z patyną? Zapoznaj się z opisem grafiki interaktywnej obrazującej przykłady występowania korozji i pasywacji we Wrocławiu, a następnie wykonaj poniższe polecenia.
Na zdjęciu fragment balustrady mostu z licznymi przypiętymi do niego kłódkami.Indeks górny Źródło: wikipedia.org; Autor: Aw58 - Eigenes Werk; Licencja: CC BY-SA 4.0;, 2. Korozja atmosferyczna Należy do rodzaju najpowszechniej spotykanej korozji. Większość metalowych konstrukcji, aparatów, maszyn i urządzeń wykorzystywanych w środowisku atmosferycznym jej ulega.
Korozja atmosferyczna ma właściwości elektrochemiczne i biegnie przy obecności wody oraz z pełnym dostępem tlenu, pełniącego rolę depolaryzatora. Na tafli metalu podczas tego procesu, mają miejsce jednocześnie dwa procesy: anodowy i katodowy.Zdjęcie przedstawiające kawałek blachy, której powierzchnia uległa korozji. Indeks górny Źródło: wikipedia.org; Autor: Rafal Konkolewski; Licencja: CC BY-SA 2.5;, 3. Proces anodowy i katodowy Podczas procesu anodowego ma miejsce utlenianie metalu, czyli jego przejście ze stanu metalicznego w stan jonowy.
Proces katodowy natomiast zależy od pH środowiska:
- w środowisku kwasowym, zachodzi katodowa redukcja jonów oksoniowych z wydzieleniem wodoru;
- w środowisku obojętnym i zasadowym ma miejsce katodowa redukcja tlenu w roztworze wodnym, z wytworzeniem jonów wodorotlenkowych.
- wpływ wody w każdej postaci;
- wysoka wilgotność względna powietrza;
- wpływ temperatury i jej wahania;
- wpływ promieniowania UV;
- obecność w powietrzu substancji gazowych, głównie , , , itp.;
- obecność w powietrzu chlorków;
- obecność w powietrzu lotnych węglowodorów aromatycznych i alifatycznych oraz produktów ich degradacji, tj. sadzy, koksiku, smółki;
- obecność w powietrzu pyłów powstających podczas spalania paliw węglowych.
Zdjęcie przedstawiające lokomotywę pociągu stojącego przy peronie.Indeks górny Źródło: wikipedia.org; Autor: Chris McKenna ; Licencja: CC BY-SA 4.0;, 5. Produkty korozji powstające na stali podczas w warunkach atmosferycznych Obszerna literatura opisuje substancje chemiczne, które mogą wchodzić w skład produktów korozji, tworzących się na stali w warunkach atmosferycznych.
Do najczęściej wymienianych składników fazowych rdzy, należą:
- tlenki
- (wustyt, czarny),
- (hematyt)
Zdjęcie przedstawiające minerał żelaza. Ma on nieregularną powierzchnię, która ma różne odcienie szarości.Indeks górny Źródło: wikipedia.org; Autor: Rob Lavinsky; Licencja: CC BY-SA 3.0; - (magnemit),
- (magnetyt)
- oksywodorotlenki
- (getyt),
- (akagenit),
- (lepidokrokit),
- (związek bezpostaciowy - amorficzny).
- kompleksony siarczanów i chlorków
Źródło: Źródło: pixabay.com; Licencja: domena publiczna;, Głuszko, M., Zagadnienia ochrony antykorozyjnej konstrukcji stalowych oraz urządzeń elektroenergetycznych eksploatowanych w warunkach atmosferycznych, 2008, wyd. Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki.
Innym przykładem architektury we Wrocławiu pokrytej patyną jest dach archikatedry św. Jana Chrzciciela.
Zdjęcie przedstawiające kościół z miedzianym dachem, który to pokryty jest zielonkawą patyną. Indeks górny Źródło: wikipedia.org; Autor: Diego Delso; Licencja: CC BY-SA 4.0;, 2. Patyna - skład Warstwa patyny powstająca na powierzchni materiału tworzy błonę w barwach od jasnozielonego do szarozielonego. Składa się głównie z hydroksowęglanu miedzi() - .
Powłoka patyny jest stabilna i jest efektem ostatniego etapu procesu pasywacji. Osiadanie nalotu patyny na powierzchni metalu może trwać kilkadziesiąt lat, jednakże po kilku miesiącach można zaobserwować jej początki.
Zdjęcie przedstawiające powierzchnię wykonaną z miedzi, która ma charakterystyczny miedziany kolor (pomarańczowy) i która pokryta jest częściowo patyną w kolorze błękitno-zielonym.Indeks górny Źródło: pixabay.com; Licencja: domena publiczna;, 3. Które produkty nie ulegają korozji? Dlaczego puszki metalowe, czy stal nierdzewna nie ulegają korozji?
Puszki metalowe zbudowane są z aluminium, które nie ulegają korozji, tylko pasywacji. Podobnie jest ze stalą nierdzewną na której nawierzchni tworzy się powłoka zwana warstwą pasywną, która ma za zadanie chronić materiał przed korozją, czynnikami chemicznymi i atmosferycznymi. Z tego względu stal nierdzewna nie ulega korozji.
Co stanowi warstwę pasywną? Cienka warstwa tlenku chromu() powstałego na wierzchni materiału.
Jak ona powstaje? Zachodzi reakcja chemiczna między chromem wchodzącym w skład stali nierdzewnej (chromowej), a tlenem z powietrza.
Pasywacja to proces polegający na uodparnianiu się metalu na działanie kwasu utleniającego lub innego utleniającego czynnika, na skutek czego powstaje szczelna warstwa ochronna, składająca się z tlenków metali i innych związków chemicznych.
Zdjęcie przedstawiające dwa metalowe walcowate przedmioty.Indeks górny Materiał po lewej stronie nie został pasywowany, a po prawej stronie został pasywowany. Źródło: wikipedia.org; Autor: Kees08 - Eget arbejde; Licencja: CC BY-SA 4.0;
Źródło: Fotografia pochodzi: Autor: Kapitannelson; Źródło: wikipedia.org; Licencja: domena publiczna;, Maller, R. R.; Passivation of stainless steel, „Trends in Food Science & Technology” , 1998, t. 9, s. 28-32.
Ćwiczenie 1
Głównym składnikiem patyny jest? Zaznacz poprawną odpowiedź.
Ćwiczenie 2
Ćwiczenie 3
Zaznacz materiały nieulegające korozji, tylko pasywacji.
- aluminium
- stal nierdzewna
- stal
- miedź i jej stopy