ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Этапы развития науки о коррозии металлов в СССР из "Теория коррозии металлов Часть 1" Вопросами зашиты от коррозии человек стал заниматься почти так же давно, как он стал применять мет. лл для практических целей. Древнегреческий историк Геродот (5 век до н. э.) и древнеримский естествоиспытатель Кай Плиний Секун.д Старший (1 век до н. э.) упоминают о применении олова для защиты железа от коррозии. Алхимики в продолжение ряда веков делали тшетные попытки превращения неблагородных металлов в благородные, т. е. в металлы, отличительным свойством которых является пх высокая химическая устойчивость. Однако все это имеет еще очень малое отношение к научному исследованию явления коррозии. Наука о коррозии металла была вызвана к жизни позднее назревшими потребностями широко развивающейся промышленности. [c.9] Затем М. В. Ломоносов констатировал, что после обжига металла и вскрытия реторты в нее входит воздух, вследствие чего она де тается тяжелее. [c.9] Заслугой Лавуазье было только доказательство того, что окисление металла — соединение его с наиболее активной частью воздуха — кислородом. [c.10] В своей научной работе Диссертация о действии химических растворителей вообще (1738—1746 гг.) М. В. Ломоносов впер-ные ставит широкие систематические опыты по изучению действия кислот (азотной и соляной)на металлы (А , Си, Ре, Ап 1 др.) [2]. Он впервые указал на большую устойчивость благородных металлов ( высоких металлов ), по сравнению с неблагородными ( низкими металлами ). Он четко сформулировал разницу в растворении металлов (выделение газа и образование тепла) и солей (отсутствие выделения газов и поглощение тепла), М. В. Ломоносов впервые открыл и описал явление возникновения пассивности металлов в концентрированной азотной кислоте. Эго открытие неправильно приписывается англичанину Дж. Кейру, который описал явление пассивности железа в азотной кислоте лишь в 1790 г., т. е. лет яа 50 позже Ломоносова. [c.10] Ленца и профессоров физики Казанского университета Савельева. Н. П. Слугинова и других в области электрохимии (начало и середина XIX в.) в значительной степени содействовали дальнейшему развитию электрохимической теории растворения металлов. [c.10] Установление Д. И. Менделеевым периодического закона (1.869 г.), самого широкого и самого плодотворного обобщения химии, имеет основное значение при оценке и классификации коррозионных свойств различных металлов. [c.10] Ученик известного русского химика И. И, Бекетова — Н. Каян-аер (1881 г.) исследовал кинетику растворения металлов V. кислотах и указал на электрохимическую природу растворения металлов. [c.10] Инженер А. И. Онуфрович (1910 г.), проведя большие, систематически поставленные опыты, показал, что кровельное железо, изготовленное на русских заводах, имеет повышенную коррозионную устойчивость по сравнению с заграничными образцами. [c.10] Инженер Е. Куклин (1910 г.) исследовал и объяснил возникновение травильных пузырей на металле при действии на него кислот. [c.10] Однако оформление исследований о коррозии металлов в самостоятельную научную дисциплину необходимо отнести к началу настоящего столетия и, особенно, к советскому периоду развития науки, когда рядом блестящих работ были установлены основные закономерности электрохимического механизма протекания коррозии. Здесь особо следует отметить работы акад. В. А. Кистяковского [3, 4], давшего фильмовую теорию коррозии Н. А. Изгарышева [5—9], изучившего ряд важных вопросов электрохимической коррозии металлов А. Н. Фрумки-на [19. 20], теоретически обосновавшего новое направление электрохимического механизма растворения металлов, и особенно Г. В. Акимова [10—16], заложившего основы структурной коррозии металлов, исследовавшего ряд важнейших теоретических и практических вопросов коррозии и создавшего советскую школу коррозионистов. [c.11] Многие другие, более молодые советские ученые также обогатили советскую коррозиоршую науку ценными новыми открытиями. Некоторые из работ, проведенных этими учеными, были использованы при составлении настоящего курса и неоднократно далее будут нами цитироваться. [c.11] Явление коррозии представляет собой гетерогенную реакцию (химическую или электрохимическую), протекающую на поверхности металла при воздействии на металл внешней среды. Естественно, поэто.му, что наука о коррозии металлов базируется, в основ ном, на двух смежных научных дисциплинах металловедении и физической химии. Особое значение для понимания явлений коррозии имеют разделы физической химии, где разбираются химическая и электрохимическая кинетика процессов. [c.11] Металлическое состояние для большинства технических металлов является в условиях атмосферы, с точки зрения термодинамики, неустойчивым. [c.11] Стремление металлов переходить из металлического состояния в ионное для разных металлов весьма различно и наиболее точно может быть охарактеризовано величиной уменьшения свободной энергии при протекании соответствующей реакции. В табл. 1 приведены эти величины для некоторых наиболее технически в ажных металлов для случая, когда ионизация металла сопровождается выделением водорода, и для случая, когда она сопровождается поглощением кислорода. Знак минус соответствует уменьшению свободной энергии и показывает термодинамическую вероятность этого процесса, — тем большую, чем больше величина уменьшения свободной энергии знак плюс соответствует увеличению свободной энергии системы и указывает на невозможность самопроизвольного протекания этой реакции. [c.11] Как следует из данных табл. 1, с -точки зрения термодинамики, в атмосферных условиях, т. е. при наличии кислорода, только наиболее положительные металлы (золото , платина) вполне устойчивы, все остальные имеют тенденцию переходить в окисное состояние. [c.12] Следовательно, термодинамика дает нам исчеопывающие данные о возможности реакции коррозии, но она очень мало говорит о действительно устанавливающихся скоростях реакции. [c.13] Реальная устойчивость металла против коррозии имеет относительный характер и без учета окружающих условий не может быть охарактеризована абсолютным числом, как это принято делать, например, в отношении механических свойств металла. [c.13] Изз чение причин, почему в одних случаях термодинамически возможный процесс совершается быстро, а в других — поразительно медленно (иногда настолько медленно, что с инженерной точки зрения мы можем рассматривать подобные металлические системы вполне устойчивыми), а также установление влияния пазличных факторов на скорость коррозии и составляет основ- ной предмет коррозионных исследований. [c.13] Торможения в протекании коррозионного процесса (вероятного с точки зрения термодинамики) могут быть двух родов торможение за счет большой энергии активации и торможение за счет затруднений в процессах диффузии (транспорта) реагента к поверхности металла или продуктов реакции в обратном направлении. Все сказанное можно пояснить энергетической схемой, приведенной на рис. 1. Протекание термодинамически Еозможной коррозионной реакции уподобляется здесь падению шарика с верхней плоскости на нижнюю с высоты к. В случае а (рис. 1) шарик падает беспрепятственно, что соогветстзовало бы безгранично большим скоростям коррозии в случае отсутствия тормозящих факторов. Однако этот процесс вероятного падения шарика может быть задержан или вследствие необходимости предварительного преодоления какого-то барьера (рис. 1,6), или вследствие трудности осуществления самого перемещения шарика, например, мал угол наклона, велико трение вязкой среды (рис. 1,в). [c.13] Вернуться к основной статье