10.3.Методы защиты металлов от коррозии

Методы защиты металлов от коррозии можно разделить на несколько групп.

1. Методы, основанные на изоляции металла от окружающей среды путем создания на его поверхности специальных покрытий. Покрытия могут быть металлическими, неметаллическими и химическими.

Металлические покрытия делятся на два класса

а) анодные покрытия. Это покрытия металлами, потенциал которых более отрицателен, чем потенциал основного металла. Например, для железа анодными покрытиями будут цинк и хром, т.е. более активные металлы.

б) катодные покрытия. Это покрытия металлами, у которых потенциал более положителен, чем у покрываемого металла. Для железа в качестве катодных покрытий можно использовать никель и олово.

Неметаллические покрытия. Представляют собой изолирующие слои красок, лаков, резины, эмалей, пластмасс и др.

Химические покрытия. Это специально создаваемые на поверхности металла его химически стойкие соединения, способные изолировать его от окружающей среды: оксиды, фосфаты, сульфаты и др.

2. Методы, основанные на специальной обработке коррозионной среды. К ним относят процессы нейтрализации, обескислороживания, введение ингибиторов (замедлителей) коррозии. Эти методы используются в случаях, когда объем коррозионной среды ограничен. В качестве ингибиторов могут служить как неорганические, так и органические вещества: хроматы, фосфаты, сурик, формальдегид, амины, уротропин и др. Ингибиторы могут замедлять как анодную реакцию окисления металла, так и катодную стадию восстановления окислителя. Механизм действия ингибиторов может быть различен, однако наиболее часто эффект замедления коррозии связан с адсорбционным взаимодействием частиц ингибитора и поверхностью металла.

3. Электрохимические методы защиты. К этим методам относят катодную, анодную и протекторную защиту. Катодная защита - защищаемый металл присоединяется к отрицательному полюсу источника постоянного тока, а к

115

положительному полюсу подсоединяется вспомогательная пластина, которая и

подвергается анодному окислению, тогда как на защищаемом металле идет процесс восстановления молекул воды и растворенного в ней кислорода. Анодная защита - применяется только для легко пассивирующихся металлов. Корродирующий металл на короткое время присоединяют к положительному полюсу источника тока для создания на его поверхности защитной пленки оксида или гидроксида. Протекторная защита - состоит в том, что к корродирующему металлу подсоединяется (омический контакт) более активный металл, не образующий на своей поверхности защитных пленок. В результате в условиях коррозионной среды этот металл является анодом и окисляется, а на защищенном металле идет реакция восстановления частиц окислителя.

116

11. Номенклатура и классификация органических соединений

Органические вещества (органические соединения) - класс соединений, в состав которых входитуглерод(за исключениемкарбидов,угольной кислоты,карбонатов,оксидовуглерода и цианидов). Названиеорганические соединения появилось на ранней стадии развития химии,когда господствовали представления о разделении мира на живое и неживое. Вещества при этом разделялись на минеральные - принадлежащие царствуминералов, и органические - принадлежащие царствам животных и растений. Считалось, что для синтеза органических веществ необходима особая «жизненная сила» (лат. vis vitalis), присущая только живому, и поэтому синтез органических веществ из неорганических невозможен. Это представление было опровергнуто Фридрихом Вёлеромв1828 годупутём синтеза «органической»мочевиныиз «минерального» цианата аммония, однако деление веществ на органические и неорганические сохранилось в химическойтерминологиии по сей день.

Основные классы органических соединенийбиологического происхождения -белки,липиды,углеводы,нуклеиновые кислоты- содержат, помимо углерода,водород,азот,кислород, а такжесеруифосфор. Однакоэлементами, составляющими органические соединения, помимо вышеупомянутых, могут быть практически любые элементы. Соединения углерода с такими элементами, как кремний, бор, селен, мышьяк, составляют особый класс органических соединений -элементоорганические соединения.Металлоорганические соединениясодержат связьметалл–углерод и составляют обширный подкласс элементоорганических соединений.

Количество известных органических соединений в настоящее время превышает 30 млн. Таким образом, органические соединения - самый обширный класс химических соединений. Многообразие органических соединений связано с

уникальным свойством углерода образовывать цепочки из атомов углерода, что в свою очередь обусловлено высокой стабильностью (то есть энергией)углерод–углеродной связи. Связь углерод-углерод может быть как одинарной, так и кратной

– двойной, тройной. Высокая валентностьуглерода– 4, а также возможность образовывать кратные связи, позволяют образовывать структуры различной размерности (линейные, плоские, объёмные). Существует несколько важных свойств, которые выделяют органические соединения в отдельный, ни на что не похожий класс химических соединений.

1. Различная топология образования связей между атомами, образующими органические соединения (прежде всего, атомами углерода), приводит к появлению изомеров – соединений, имеющих один и тот же состав и молекулярную массу, но обладающих различным пространственным строением и физико-химическими свойствами. Данное явление носит название изомерии.

117

2. Явление гомологии - существование рядов органических соединений, в которых формула любых двух соседей ряда (гомологов) отличается на одну и ту же группу (чаще всего CH₂). Целый ряд физико-химических свойствв первом приближении изменяется симбатно по ходу гомологического ряда. Это важное свойство используется вматериаловедениипри поиске веществ с заранее заданными свойствами.

3. Молекулы большинства органических соединений не диссоциируют на достаточно устойчивые ионы.

4. Органические вещества имеют более низкие температуры фазовых пе-реходов (т. кип., т. пл.), по сравнению с неорганическими веществами.

5. Почти все органические вещества горят или легко разрушаются при нагревании с окислителями, выделяя СО₂ (по этому признаку можно установить принадлежность исследуемого вещества к органическим соединениям).