Металдардың жемірілуі және онымен күресу жолдары

Металдар мен құймалар әр түрлі заттармен жанасқанда, олармен әрекеттесіп, химиялық қосылыстар түзеді. Әсіресе жаңбыр, топырақ ылғалы, ауа әсерінен қоршаған ортадағы металдар бүлініп желінеді. Бұл кезде металдан жасалған бұйымның қасиеті мүлдем өзгеріп, ол біртіндеп бүліне бастайды. Бұл өте зиянды әрі қауіпті процесс жемірілу деп аталады (коррозия — лат. korrosio — желіну деген сөз). Қоршаған орта факторларының әсерінен болатын металдың желіну құбылысы жемірілу (коррозия) деп аталады.

Металдар мен құймалардан жасалған өнеркәсіптік қондырғылар, ауылшаруашылық техникасы, қатынас келіктерінің тетіктері, энергетика және химия өнеркәсібінің қондырғылары жемірілуге ұшырайды. Жемірілудің келтірген зиянынан металл бұйымдар пайдалануға жарамсыз болып қалады, бұл тіпті түрлі апаттарға соқтыруы мүмкін. Сондықтан жемірілу процесінің негізін біліп, оның зардаптарын болғызбау жолдарын үйрену керек.

Металдардың бәрі бірдей жемірілуге ұшырай бермейді. Кернеу қатарында күмістен соң орналасқан металдар "бекзат металдар" деп аталады, олар іс жүзінде бүлінбейді. Сондықтан бұл металдарды және олардың құймаларын жемірілуге тыйым салынған жерлерде қолданады. Мысалы, электрондық өнеркәсіпте, ғарыштық техникада контактілер жасау үшін алтынды пайдаланады.

Кернеу қатарында магнийдің сол жағында орналасқан сілтілік және сілтілікжер металдар "бекзат металдарға" қарама-қарсы қасиетке ие. Олар көдімгі жағдайдың өзінде қоршаган ортадағы көптеген заттармен (ең алдымен, оттекпен және сумен) оңай әрекеттеседі, сондықтан қондырғылар мен аппараттар жасауға пайдаланылмайды.

Кернеу қатарының орта шенінде жемірілуге баяу ұшырайтын металдар орналасқан. Олардың біразы, мысалы, Mg, Zn, Al, Cr, Ni жемірілуге тәзімді, себебі металдардың бетінде оксидтен тұратын өте жұқа қабықша пайда болып, металдарды қоршаған ортамен жанасудан сақтап тұрады. Адамдар темірдің таттануын жиі кездестіреді, жемірілген темірдің бетін кеуек қоңырқай тат қабаты басады. Жыл сайын дүние жүзінде алынатын темір массасының 1/4-і жемірілуге ұшырап, бүлініп отырады. Темірдің таттануы, әдетте, оттектің әсерінен болады:

2Fe⁰ + 2Н₂О + О₂ = 2Ғе(ОН)₂

Оттек молекуласы темірді алдымен Ғе⁺², содан кейін Ғе⁺³ катионына айналдырады:

Тотықсыздандырғыш 2Ғе⁰ — 2ē —> 2Ғе⁺²

Тотыктырғыш О⁰₂ + 4ē = 2О₂^-2

4Ғе(0Н)₂ + 2Н₂О + О₂ -> 4Ғе(0Н)₃

Тотықсыздандырғыш Fe⁺² — ē —> Fe⁺³

Тотыктырғыш О⁰₂+4ē —> 2О^-2

Жалпы алғанда, металдардың және олардың құймаларының қоршаған орта әсерінен жемірілуге ұшырауын химиялық және электрохимиялық деп екіге бөледі.

Бүкіл әлемде адамның белсенді іс-әрекетінің нәтижесінде қоршаған ортаның ластануы шекті деңгейге жетіп отыр. Осыған орай, металдар мен құймалардың жемірілуі де күшейіп келеді.

Қазір ғылым мен практика жемірілу процесін шектеудің, азайтудың, тіпті мүлдем болдырмаудың көптеген әдіс-тәсілдерін ұсынады. Жалпы алғанда, жемірілумен күресудің бірнеше бағыттары бар.

Жемірілу электролит ерітінділерінде өтеді. Ол белсенділігі төмен металдардың қатысуымен күшейе туседі. Электрондардын ауысуымен, микротоктың пайда болуымен жүреді.

Тотықтырғыштар: электролиттердің гидраттанган ионы.
Мысалдар: тасымал құбырлардың, рельстердін, кеме корпусының, әр түрлі металдан жасалған конструкциялардың желінуі.

Жоғары температурада бейэлектролит тотыктырғыштардың әсерінен бүлінеді.
Тотықтырғыштар: О₂, Cl₂, SO₂, және басқа газдар, әртүрлі отын түрлері, су буы.
Мысалы, іштен жанатын қозғалтқыштардың, химиялық құрылғылардың, қондырғылардың, электр станцияларындағы құбыр тетіктерінің желінуі.

Қоршаған ортаның әсерінен металдардың бүлінуін жемірілу (коррозия) деп атайды. Жемірілу тотығу-тотықсыздану процесіне жатады, оның жүруі металдардың белсенділігіне тәуелді. Белсенді металдар оңай жеміріледі. "Бекзат металдар" жемірілмейді. Металдардың жемірілуін болдырмау шараларын білу керек.