Ответственный выбор

Коррозия металла — что важно знать о ней

02.03.2021
Главная » Дела » Ответственный выбор » Коррозия металла — что важно знать о ней
Присоединяйтесь к нам!

Шефнер цитата (1)

Атмосферная коррозия — естественный процесс распада металла под действием воздуха и влаги. Но «рыжая крыса» грызет не только лом. Она растворяет скульптуры, памятники, трубы, мосты и многое другое. А продукты этой деградации далеко не безобидны.

Как корродирует металл

Ущерб, наносимый коррозией памятникам заметен всем. Уже побывали на реставрации «Рабочий и колхозница», установленные на ВДНХ, кони Клодта с Аничкова моста, американская статуя Свободы. И на восстановление их внешнего вида тратятся огромные деньги.

Иногда разрушение не идет дальше поверхности — металл покрывается оксидной пленкой, которая предохраняет его от дальнейшего проникновения агрессора — воздуха и влаги. Так зеленеет медь, бронза. Иногда металл рассыпается как труха — так ржавеет железо.

А вот что происходит с металлами, которые используют для покрытия домов. Возьмем оцинкованную железную крышу. Потери цинка в год в сельской атмосфере оцениваются в 7-15 г на кв. м, а в городской — в 43 г на кв. м.

Сталь коррозирует еще быстрее: в сельской атмосфере теряется до 430 г на кв. м, в городской — до 600 г. Больше полкилограмма стали в год на один квадратный метр!

Коррозионные карты России

Время, за которое происходит коррозия, непосредственно связано с вредными примесями в атмосфере.

Особенно ускоряют ее соединения серы. Основной источник выбросов серы в атмосферу — не транспорт, как думают многие, а топливная энергетика. На втором месте идет металлургия, особенно цветная, и на третьем — нефтепереработка.

Вот наглядный пример: в середине 90-ых годов XX века, когда работа многих промышленных предприятий была приостановлена, в районе завода им. Лихачева — знаменитый ЗИЛ в Москве, коррозионные потери стали и цинка уменьшились в 5 раз по сравнению с тем, что было в 50-е годы.

По тому, с какой скоростью разрушаются металлы, можно делать выводы о чистоте воздуха. И с 50-х годов прошлого века, когда во всем мире заговорили о загрязнении атмосферы, началось активное изучение коррозии. В том числе создание коррозионных карт, с помощью которых можно будет судить об изменениях в атмосфере.

В России такие работы проводятся в Институте физической химии и электрохимии им. Фрумкина.

Атмосферная коррозия — настолько сложный процесс, что его невозможно ни смоделировать в лаборатории, ни просимулировать на компьютере. Изучением атмосферной коррозии занимаются на коррозионных станциях, где под открытым небом лежат и «ржавеют» многочисленные образцы.

Процесс наблюдения и снятия показаний автоматизировать тоже не удается. Наблюдения нужно проводить годами в одних и тех же местах. За какими-то образцами достаточно наблюдать раз в месяц, а за другими сначала надо следить каждый час, а позже достаточно раз в несколько дней.

Коррозионная станция Института физической химии и электрохимии в Подмосковье

В институте работают четыре коррозионные станции — в Москве (городская), в Подмосковье (сельская), в Мурманске (северная) и на Дальнем Востоке (приморская). Все это — разная влажность, разный температурный режим, разная загрязненность атмосферы и, следовательно, разная скорость коррозии.

Чтобы увеличить количество точек наблюдения, институт приглашает к сотрудничеству школьников. Сейчас при школе в поселке Старая Майна Ульяновской области строится коррозионная станция. По присланным из института чертежам школьники самостоятельно смонтировали стенды, и в ближайшее время туда завезут образцы. На коррозионной карте России появится еще одна точка.

Последствия коррозии

Коррозии не подвергаются лишь металлы, которые встречаются в чистом — самородном виде. Например, золото, серебро, платина. Но таких очень мало.

Другие металлы под воздействием влаги возвращаются в свое природное состояние в виде химических соединений — оксидов, солей и гидроксидов, из которого человек извлек их путем сложных физико-химических манипуляций.

В результате окружающая среда загрязняется соединениями тяжелыми металлами. Они попадают в ливневую канализацию или ручей, а оттуда — в реки.

Нерастворимые в воде соединения через какое-то время оседают на дно городских рек. Если поднять грунт со дна, то это будет не плодородный ил, как в древнем Египте, а мертвая загрязненная соединениями тяжелых металлов основа. Именно поэтому бесполезно осушать водохранилища, которые активно строились в СССР в эпоху гидроэлектростанций — использовать отравленные земли уже не получится.

Но и это еще не все. Нерастворимые соединения могут вступить в химические реакции и превратиться в растворимые, которые накапливаются растениями.

Их адсорбируют и травы, и деревья, а еще активнее это делают водоросли. Ионы металлов проходят через мембрану клетки, усваиваются растениями в процессе метаболизма. На этот факт стоит обратить внимание всем, кто любит очищать организм от тяжелых металлов, поедая сухие водоросли.

Прежде чем питаться ими, следует поинтересоваться составом атмосферы в том месте, где водоросли собирали. Чтобы не оказалось, что «пылесос», который должен чистить организм, уже забит до предела.

Почему знания о коррозии так важны сегодня?

В глобальном масштабе, в объеме Мирового океана, разрушенные и вынесенные в окружающую среду металлы не создают опасных концентраций, не наносят такого вреда, как загрязнение пластиком.

Другое дело — локальное скопление продуктов коррозии. Раньше люди не извлекали металлы в таком количестве как сейчас, и они были рассеяны по планете. Никогда рядом не оказывалось так много металлических крыш, памятников, водопроводных труб, заборов и декоративных частей фасадов.

Собираясь в отдельной реке, отдельной гавани или отдельном роднике — тяжелые металлы могут оказать на природу и человека крайне негативное воздействие.

Возникает вопрос: так ли нам нужна еще одна скульптура? И, может быть, пора перестать экономить на антикоррозионных покрытиях?