HomeАлюминий › Свойства алюминия

Свойства алюминия

Свойства алюминияГазовые и водопроводные стальные трубы перед укладкой в траншею тщательно покрывают специальными защитными смолами и обертывают бумагой, иначе, находясь во влажной почве, они быстро придут в негодность. На многие металлы губительно действует даже воздух, насыщенный влагой. Еще хуже, если воздух загрязнен примесями оксидов серы, диоксида углерода и другими вредными веществами.

 

Изучая коррозию металлов в электролитах, ученые заметили, что она не похожа на обычное химическое окисление. Поскольку процесс разрушения металлов происходит в результате протекания электрического тока от одной части металла к другой, такую коррозию назвали электрохимической — процесс ее протекания подобен тому, что происходит в гальванических элементах.

 

Если в стакан с серной кислотой опустить цинковую и медную пластинки и соединить их проволокой, то получится источник электрического тока — гальванический элемент. Цинк, вступая в реакцию с серной кислотой, вытесняет положительные ионы водорода, которые оседают на медной пластинке. Медная пластинка заряжается положительно. Если теперь соединить эти два электрода проводником, то по по нему пойдет ток.

 

Теория электрохимической коррозии была разработана более ста лет назад швейцарским химиком Де-ля-Ривом, но лишь в наше время получила широкое признание — она позволила объяснить результаты взаимодействия металлов и электролитов и выяснить причины их разрушения.

 

Теперь уже общепризнано, что коррозия металлов в электролитах происходит в результате возникновения в металлах множества микроскопических гальванических элементов.

Чем больше в нем примесей, тем больше образуется мельчайших гальванических элементов. Поэтому чистый алюминий или цинк растворяется в кислоте медленнее, чем загрязненные примесями металлы. Электрохимическая коррозия во многом зависит и от строения самого металла.

 

Если разломить алюминиевый Пруток, то на месте излома будут явственно видны мельчайшие зернышки — кристаллы. Металл в твердом состоянии — кристаллическое тело. Атомы его, как и других веществ, имеющих кристаллическое строение (серы, углерода, фосфора), располагаются в определенном порядке в так называемой пространственной решетке. Металл состоит из огромного числа мельчайших кристалликов, называемых кристаллитами.

 

Однако нельзя сказать, что кристаллики, образующиеся при затвердевании расплавленных металлов, идентичны \»идеальным\» кристаллам. Отдельные участки пространственной решетки могут быть деформированы. Некоторые узлы кристаллической решетки пусты, в них отсутствуют атомы металла. Решетку искажают трещины, поры (включения газа), примеси различных веществ — металлов и неметаллов.

 

Рассматривая под микроскопом тонкую стружку, снятую с поверхности алюминия или другого металла (шлиф), можно заметить, что грани кристаллитов сильно искажены, а границы между ними неправильны. Пространственная решетка на границе между кристаллитами теряет свой нормальный вид. Здесь чаще всего скапливаются примеси, присутствующие в металле, которые являются микрокатодами электрохимических элементов.

 

Между гранью и ребром кристалла возникает гальванический элемент, и на пограничных участках между кристаллитами выделяются пузырьки водорода. Виновниками электрохимической коррозии не всегда бывают только мельчайшие гальванические элементы, располагающиеся на поверхности металла. Во многих

случаях металл разрушается в результате работы весьма крупных гальванических элементов, которые образуются в металлических изделиях.

 

Иногда при сборке металлических конструкций листы скрепляют болтами или заклепками, изготовленными из другого металла. Например, на одном заводе сделали несколько алюминиевых баков для питьевой воды, скрепив алюминиевые листы медными заклепками. Как известно, алюминий при соприкосновении с водой не ржавеет и алюминиевая посуда служит очень долго.

 

Но стенки этих баков вскоре начали разрушаться, так как алюминиевые листы представляли собой аноды, а медные заклепки — катоды. При проектировании морских и речных судов, при постройке мостов и крупных металлических сооружений конструкторы и инженеры должны предусматривать опасность образования гальванических пар на стыке некоторых металлов. Ни в коем случае нельзя допускать соприкосновения алюминия с медными сплавами или нержавеющими и специальными сталями, содержащими хром, ванадий и молибден.

 

Если медь \»работает\» в воде, соседствуя с алюминием, то атомы алюминия, растворяясь, отдают свои электроны ионам водорода1 и восстанавливают их в молекулы водорода. При этом положительно заряженные ионы алюминия соединяются с гидроксильными ионами (которые заряжены отрицательно) и образуют молекулы гидроксида алюминия.

В воде всегда в незначительном количестве присутствуют ионы водорода (Н*) и гидроксила (ОН\»).

Article Global Facebook Twitter Myspace Friendfeed Technorati del.icio.us Digg Google StumbleUpon Eli Pets

Comments are closed.