Politechnika Opolska
Kierunek: Budownictwo
Rok akademicki : 2008/09 |
Korozyjność stali |
16.05.2009 |
Ćwiczenie laboratoryjne I |
|
Ocena: |
Celem ćwiczenia laboratoryjnego było sprawdzenie oddziaływania kwasów dwumolowych( siarkowego [H2SO4],solnego [HCl] i azotowego [HNO3]) na metale: Miedź(Cu), Cynk(Zn), Aluminium(Al.), Żelazo(Fe) a następnie na podstawie reakcji określenie które z kwasów działają szkodliwie na poszczególne metale.
KOROZJA METALI
Korozja (def.) - jest to stopniowe niszczenie tworzyw metalowych i niemetalowych pod wpływem chemicznego i elektrochemicznego oddziaływania z środowiskiem gazowym lub ciekłym w wyniku którego zmieniają się stan i właściwości niszczonego tworzywa.
W przypadku metali rozróżnia się korozję:
Chemiczną
Elektrochemiczną
Korozja chemiczna - metali następuje w wyniku działania suchych gazów lub cieczy nie przewodzących prądu elektrycznego.
Przykładem korozji chemicznej może być działanie tlenu na metale w podwyższonej temperaturze w rezultacie którego na powierzchni metalu powstaje warstwa tlenku utlenianie metalu do jego tlenków nie zawsze jest procesem szkodliwym.
Jeżeli warstwa tlenku jest dostatecznie zwarta i mocno związana z powierzchnią metalu chroni ona (pasywuje) metal przed dalszym utlenianiem.
Glin jak wynika z jego położenia w szeregu napięciowym metali jest metalem nieszlachetnym, jednak ten metal i jego stopy odznaczają się w środowisku obojętnym dużą odpornością na korozję wynikającą z utworzenia się pasywnej trudnorozpuszczalnej warstwy tlenku AlOOH Podobne tlenkowe warstewki ochronne tworzy Cynk Chrom i Nikiel.
Do korozji chemicznej zalicza się także czernienie przedmiotów srebrnych na powietrzu Głównym składnikiem ciemnego nalotu jest siarczek srebra powstający w reakcji srebra ze związkami siarki zawartymi w powietrzu.
Korozja elektrochemiczna - jest spowodowana oddziaływaniem na metal roztworów przewodzących (elektrolitów).
Korozja elektrochemiczna jest najbardziej powszechnym rodzajem korozji Należy do niej powszechnie spotykane zjawisko korozji atmosferycznej która spowodowana jest działaniem na metale wilgotnego powietrza i zawartych w nim zanieczyszczeń.
Korozja elektrochemiczna powstaje wskutek działania krótkozwartych ogniw na styku metalu z elektrolitem, ogniwa te powstają w rezultacie niejednorodności chemicznej (lub fizycznej) metalu np. na styku różnych metali bądź wskutek niejednorodności krystalicznej w strukturze metalu.
Korozja metali najczęściej objawia się poprzez powierzchniowe ubytki metalu (plamy i wżery) bądź przez obniżenie wytrzymałości metali.
CYNK, MIEDŹ, ALUMINIUM, ŻELAZO JAKO METALE POWRZECHNIE UŻYWANE W BUDOWNICTWIE
CYNK:
Najważniejsze zastosowanie technologiczne cynku to pokrywanie nim blach stalowych (stal ocynkowana), w celu uodpornienia na korozję. Cynk jest też składnikiem wielu stopów, zwłaszcza z miedzią (mosiądz, brąz, tombak)
Cynk z domieszką tytanu jest jednym z najtrwalszych metali, z których wykonuje się w Polsce systemy odwodnienia. Nie konserwowana blacha cynkowo0tytanowa - zachowuje dobrą jakość przez 80, a nawet 120 lat.
MIEDŹ:
Najpopularniejszym wyrobem z tego metalu jest blacha miedziana,
której trwałość szacuje się na 100-300 lat.
ALUMINIUM:
Atrakcyjność aluminium dla budownictwa wiąże się z łatwością estetycznego wykończenia wykonywanych z niego wyrobów. Kształtowniki aluminiowe i blachy mogą być pokrywane nowoczesną i ekologicznie bezpieczną metodą malowania poliestrowego lub anodowania.
Zastosowanie tego metalu w budownictwie jest szerokie i co najważniejsze tańsze niż wykorzystywanie np. stopy metali.
Np. Aluminium EN AW-2017A—PA6 charakteryzuje się wysoką wytrzymałością na obciążenia, średnio odporne na korozję. Zastosowanie znajduje w obciążonych elementach budowlanych.
Inne zastosowanie w budownictwie: izolacje, elementy dekoracyjne, obicia drzwi garażowych, wypełnienia płaskich przestrzeni w konstrukcjach budowlanych, półfabrykaty na okna, drzwi, sufity, kształtowniki, blachy, elementy ścian osłonowych, różnego rodzaju akcesoria.
ŻELAZO:
Stosowane w budownictwie przede wszystkim jako składnik stali, produkcji pigmentów i żeliwa.
PRZEBIEG ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO
W 12 probówkach znajdowały się następujące substancje: Cu, Zn, Al, Fe ( po 3 próbówki dla każdego metalu)
Każdy metal w próbówce poddawaliśmy na działanie kwasów: H2SO4, NaCl HNO3.
Niektóre reakcje zachodziły zbyt wolno, z tego powodu przyspieszyliśmy daną reakcje podgrzewając próbówki.
Do podwyższenia temperatury użyliśmy palnika gazowego.
Wyniki poszczególnych reakcji zamieściliśmy w tabeli poniżej: