Կոռոզիա ընդդեմ ժանգոտում
Կոռոզիան և ժանգոտումը երկու քիմիական պրոցեսներ են, որոնք հանգեցնում են նյութերի քայքայմանը:
Կոռոզիա
Երբ նյութը փոխազդում է արտաքին միջավայրի հետ, որոշ ժամանակ անց նրա կառուցվածքը կփչանա և կքանդվի փոքր կտորների: Ի վերջո, այն կարող է տրոհվել ատոմային մակարդակի: Սա հայտնի է որպես կոռոզիա: Ամենից հաճախ դա տեղի է ունենում մետաղների հետ: Արտաքին միջավայրին ենթարկվելիս մետաղները մթնոլորտում թթվածնի հետ օքսիդացման ռեակցիաներ կկրեն: Մետաղներից բացի, նյութերը, ինչպիսիք են պոլիմերները, կերամիկաները նույնպես կարող են քայքայվել:Այնուամենայնիվ, այս դեպքում դա հայտնի է որպես դեգրադացիա: Մետաղների կոռոզիայի պատճառ հանդիսացող արտաքին գործոններն են ջուրը, թթուները, հիմքերը, աղերը, յուղերը և այլ պինդ և հեղուկ քիմիական նյութեր: Բացի դրանցից, մետաղները կոռոզիայի են ենթարկվում, երբ ենթարկվում են գազային նյութերի, ինչպիսիք են թթվային գոլորշիները, ֆորմալդեհիդ գազը, ամոնիակ գազը և ծծումբ պարունակող գազերը: Կոռոզիայի գործընթացի հիմքը էլեկտրաքիմիական ռեակցիան է: Մետաղում, որտեղ տեղի է ունենում կոռոզիա, տեղի է ունենում կաթոդիկ և անոդային ռեակցիա: Երբ մետաղի ատոմները ենթարկվում են ջրի, նրանք էլեկտրոններ են տալիս թթվածնի մոլեկուլներին և ձևավորում դրական մետաղական իոններ։ Սա անոդիկ ռեակցիան է: Արտադրված էլեկտրոնները սպառվում են կաթոդիկ ռեակցիայի միջոցով։ Երկու վայրերը, որտեղ տեղի են ունենում կաթոդիկ ռեակցիան և անոդային ռեակցիան, կարող են լինել միմյանց մոտ կամ հեռու՝ կախված հանգամանքներից: Որոշ նյութեր դիմացկուն են կոռոզիայից, մինչդեռ որոշները հակված են կոռոզիայի: Այնուամենայնիվ, կոռոզիան կարող է կանխվել որոշակի մեթոդներով: Ծածկույթը նյութերը կոռոզիայից պաշտպանելու մեթոդներից մեկն է:Սա ներառում է ներկում, ծածկույթ, մակերեսին էմալ քսելը և այլն:
Ժանգոտում
Ժանգոտումը քիմիական պրոցես է, որը բնորոշ է երկաթ պարունակող մետաղներին։ Այլ կերպ ասած, կոռոզիայի գործընթացը տեղի է ունենում երկաթի առկայության դեպքում, այն հայտնի է որպես ժանգոտում: Որպեսզի ժանգոտումը տեղի ունենա, պետք է լինեն որոշակի պայմաններ. Թթվածնի և խոնավության կամ ջրի առկայության դեպքում երկաթը ենթարկվում է այս ռեակցիային և ձևավորում է մի շարք երկաթի օքսիդ: Այս կարմրավուն շագանակագույն գույնի միացությունը հայտնի է որպես ժանգ: Այսպիսով, ժանգը պարունակում է խոնավացված երկաթի (III) օքսիդ Fe2O3·nH2O և երկաթ (III) օքսիդ-հիդրօքսիդ (FeO(OH), Fe(OH)3): Եթե ժանգոտումը սկսվի մի տեղից, այն ի վերջո կտարածվի, և ամբողջ մետաղը կքայքայվի։ Ոչ միայն երկաթը, այլև երկաթ պարունակող մետաղները (համաձուլվածքներ) նույնպես ենթարկվում են ժանգոտման։
Ժանգոտումը սկսվում է էլեկտրոնների երկաթից թթվածին տեղափոխմամբ: Երկաթի ատոմները փոխանցում են երկու էլեկտրոն և ձևավորում երկաթի (II) իոններ հետևյալ կերպ։
Fe → Fe2+ + 2 e−
Թթվածինը առաջացնում է հիդրօքսիդի իոններ՝ ընդունելով էլեկտրոններ ջրի ներկայությամբ:
O2 + 4 e– + 2 H2O → 4 OH –
Վերոնշյալ ռեակցիաները արագանում են թթուների առկայության դեպքում: Ավելին, երբ կան աղերի նման էլեկտրոլիտներ, ռեակցիան ավելի է ուժեղանում: Ժանգը պարունակում է երկաթի (III) իոններ, ուստի ձևավորված Fe2+ ենթարկվում է ռեդոքս ռեակցիայի՝ ստանալով Fe3+հետևյալ կերպ:
4 Fe2+ + O2 → 4 Fe3+ + 2 O 2−
Fe3+ և Fe2+ենթարկվում են ջրի հետ թթվային հիմքային ռեակցիաներին:
Fe2+ + 2 H2O ⇌ Fe(OH)2 + 2 H+
Fe3+ + 3 H2O ⇌ Fe(OH)3 + 3 Հ+
Ի վերջո, մի շարք հիդրացված երկաթի օքսիդներ ձևավորվում են որպես ժանգ:
Fe(OH)2 ⇌ FeO + H2O
Fe(OH)3 ⇌ FeO(OH) + H2O
2 FeO(OH) ⇌ Fe2O3 + H2O
Ո՞րն է տարբերությունը կոռոզիայի և ժանգոտման միջև:
• Ժանգոտումը կոռոզիայի տեսակ է։
• Երբ երկաթը կամ երկաթ պարունակող նյութերը ենթարկվում են կոռոզիայի, դա հայտնի է որպես ժանգոտում:
• Ժանգը արտադրում է մի շարք երկաթի օքսիդ, մինչդեռ կոռոզիայից կարող են առաջանալ մետաղի աղեր կամ օքսիդներ:
