Соленая вода разъедает металл

Обновлено: 17.05.2024

В очень чистой обессоленной воде (с удельным сопротивлением 5 МОм*см) в присутствии кислорода скорость коррозии железа незначительна. Растворение очень малого количества солей в воде обусловливает две причины усиления коррозии.

Общее солесодержание воды увеличивает ее электрическую проводимость и, следовательно, понижает сопротивление коррозионному току. В этом случае коррозия может начаться при наличии в воде ничтожно малых концентраций хлоридов и концентрации сульфатов менее 1 мг/л. Коррозия стимулируется ионами Сl-, Вr-, SO 2- ₄ и NO 3 .

Предложенная Эвансом теория разрушения пассивирующей пленки хлоридами открывает путь к развитию более широкой гипотезы, в соответствии с которой в присутствии некоторых анионов перенапряжение слабее и растворение стали требует меньше энергии. Согласно теории, адсорбция этих анионов на анодных участках способствует миграции железа к межфазной границе. Причем галоиды в большей степени, чем анионы с большей атомной массой или гидратированные анионы, усиливают процесс миграции.

Хлориды оказывают очень заметное влияние на развитие коррозии. В начальной стадии концентрация на анодном участке ионов Сl-, принесенных током, возрастает, и в то же время появляются ионы Н4+ в результате осаждения ионов ОН- в виде гидрозакиси железа. Это приводит к образованию высоких местных концентраций ионов Н+ и Сl-, что мешает местному осаждению гидроксидов.

Увеличение концентрации хлоридов в воде повышает вероятность образования большого числа микроанодов, что приводит к расширению общей коррозии и питтинга. Это одно из объяснений появления питтинга вдоль линии потока внутри трубы благодаря смещению местных концентраций НСl.

Одним из основных факторов, способствующих развитию коррозии, которая обусловлена повышением концентрации хлоридов, является соотношение между растворимостью кислорода и содержанием NaCl в воде. Концентрация кислорода в соленой и солоноватой воде практически постоянна при солесодержа-нии до 5 г/л (по NaCl) и составляет около 8 мг/л. В диапазоне солесодержания от 5 до 310 г/л, что соответствует пределу растворимости NaCl, растворимость кислорода уменьшается до 5 мг/л при 100 г/л NaCl и до 1 мг/л при 310 г/л NaCl.

Хач показал, что коррозионная активность воды возрастает до концентрации NaCl 10 г/л и затем уменьшается аналогично снижению растворимости кислорода. Это означает, что солоноватые воды более коррозионны, чем рассолы. При определенных значениях pH и общей щелочности природные солоноватые воды могут иметь малую коррозионную активность, но очищенные солоноватые воды остаются коррозионными при pH ниже 10.

Сульфаты влияют на коррозию следующим образом:

непосредственно, увеличивая солесодержание и снижая удельное сопротивление воды;
косвенно, включаясь в цикл сульфатовосстанавливающих бактерий и в расширение биологической коррозии;
участвуют в процессе разрушения бетона.

ОН- — ионы, хроматы и силикаты, напротив, способствуют образованию защитной пленки и уменьшению коррозии.

Влияние ионов Сu2+: медь в растворе при концентрации менее 1 мг/л может значительно увеличить скорость коррозии в результате электрохимического осаждения меди на катодных участках.

Морская коррозия

Морская вода является хорошо аэрированным (4-10 мг/л О2) нейтральным (рН = 7,3-8,6) электролитом с высокой электропроводностью (γ=0,5-6,7 См/м), обусловленной наличием солей от 2 (воды заливов, моря в местах впадения рек) до 40%. Средняя соленость открытых морей и океанов составляет 35%.

Солевой состав морской воды включает в себя в основном хлориды и сульфаты натрия, магния, кальция и калия. Благодаря большому содержанию хлоридов морская вода характеризуется высокой способностью к депассивации металлов. Морская коррозия металлов протекает по электрохимическому механизму преимущественно с кислородной деполяризацией и смешанным диффузионно-кинетическим катодным контролем.

Для разрушения металлов в морской воде характерно наряду с общей равномерной коррозией наличие разрушений в виде язв и питтинга. Средняя скорость коррозии стали в морской воде, рассчитанная по потере массы, составляет от 0,05 до 0,20 мм/год, а язвенной коррозии — до 1 мм/год. Холодное цинкование в среднем имеет скорость коррозии около 0,02 мм/год

На скорость коррозии металлов в морской воде оказывает влияние ряд факторов. Общая соленость морской воды не сильно влияет на интенсивность коррозионного процесса, в то время как некоторые отклонения от обычного состава, например, наличие сероводорода или различных загрязнений могут в несколько раз увеличить скорость коррозии.

Движение морской воды увеличивает скорость доставки кислорода к катодным участкам поверхности металла, а отсюда и скорость коррозии большинства металлов. В то же время для коррозионностойких сталей увеличение диффузии кислорода приводит к усилению пассивации поверхности и защите от питтинга.

При еще более значительных скоростях движения как морской, так и пресной воды могут появиться коррозионно-эрозионные разрушения, когда электрохимическая коррозия сильно ускоряется вследствие разрушения потоком воды защитной пленки на металле (пленки пассивности или продуктов коррозии). К таким разрушениям особенно склонны цинк, алюминий, медь и медные сплавы.

При очень быстром движении воды наблюдается коррозионная кавитация, когда наряду с коррозионным процессом происходит механическое разрушение металла ударным воздействием воды при смыкании вакуумно-паровых пузырьков. Скорости коррозионной кавитации могут достигать десятков миллиметров в год.

Температура воды двояко влияет на скорость коррозии: с одной стороны, повышение температуры ускоряет диффузию кислорода и реакции на анодных и катодных участках, а, с другой стороны, уменьшает растворимость кислорода, а отсюда и скорость коррозии.

Поэтому зависимость скорости коррозии от температуры воды имеет вид кривой с максимумом, соответствующим различным температурам при различных условиях (тип сплава, состав воды, возможности сохранения кислорода в закрытых системах и т.п.).

Металлический контакт разнородных металлов в морской воде приводит к усилению коррозии более электроотрицательного металла и снижению (или подавлению) коррозии более положительного металла. Заключение о коррозионном поведении контакта различных металлов можно сделать на основании сопоставления их стационарных потенциалов в данной среде. При неправильном выборе контактирующих металлов и отсутствии средств защиты возникает опасность весьма значительных коррозионных повреждений.

На интенсивность коррозии металлов в морской воде может оказать влияние обрастание поверхности морскими организмами (биокоррозия). На коррозию углеродистых и низколегированных сталей обрастание не оказывает особо заметного влияния, причем коррозия может при этом как усиливаться (при наличии сульфатредуцирующих бактерий, возникновении пар дифференциальной аэрации), так и уменьшаться (вследствие снижения содержания кислорода и кроющего действия обрастателей).

Влияние обрастания на коррозию нержавеющих сталей, алюминиевых и медных сплавов также неоднозначно, но в целом преобладает отрицательное влияние. Объясняется это тем, что эти материалы склонны к щелевой коррозии в зазорах, образуемых обрастателями, и к усилению коррозии при нарушениях сплошности пассивной пленки в связи с уменьшением содержания кислорода.

Резкое усиление коррозии металлоконструкций в морской воде, иногда в десятки раз, может иметь место в зоне действия блуждающих токов или токов утечки, когда поверхность металла подвергается сильной анодной поляризации под действием стекающего тока.

Влияние солесодержания воды на коррозию (сульфаты и т.д.)

Дистиллированная вода разъедает металл

Блог ЧК

—> —>Главная » 2017 » Сентябрь » 22 » Дистиллированная вода при чистке меди

Для копателей старины не секрет, что найти артефакты еще мало, нужно спасти их. Большинство монет, которые попадались мне были из меди. Оно и понятно — бедные крестьяне нечасто теряли серебряные деньги. Медь же, несмотря на свою большую стойкость к воздействию окружающей среды, все же довольно неустойчивый элемент. Медь более мягкий материал чем железо и поэтому еще при жизни многие монеты стирались от обращения довольно сильно. И вот, монетка упала из кармана нерадивого хозяина в пашню. Попав в землю, медная монета начинает разрушаться под воздействием органических кислот, содержащихся в почве. Появляется коррозия меди, окислы зеленого цвета. Кислотность почвы обусловлена тем, что живущие в почве микроорганизмы выделяют продукты своей жизнедеятельности и в частности сероводород. Чем выше кислотность почвы, тем хуже будет состояние найденного артефакта. К сожалению, в Московской и Владимирских областях, почвы очень кислотны и поэтому спасение найденного, является первоочередной задачей копаря. И тут очень важно не начинать тереть монету перчаткой, плевать на нее или поливать водой чтобы рассмотреть, что же вам попалось. Про это говорилось неоднократно, но повторюсь, монету нужно бережно убрать в пакетик или же в коробочку со смоченной водой поролоном. Вот как выглядят монеты доставленные домой.

В самом начале увлечения копом, я, как и большинство новичков, сразу бежал за щеткой и безжалостно драил найденное щеткой под струей воды. Однако позже я стал более вдумчиво и ответственно подходить к процессу реставрации, что позволило спасти артефактов больше.

Вторым этапом я клал найденные монеты в дистиллированную воду, которая и сейчас продается в любом автомагазине за копейки. Так зачем же нужна эта процедура в общем процессе спасения предметов старины? Все очень просто, дистиллированная вода вымывает соли накопившиеся в монете (и соответственно в окислах меди). Окислы из которых растворились соли, становятся более подверженными механическому воздействию. То есть их становится проще убрать в дальнейшем. При этом монеты нужно держать в подвешенном состоянии полностью погруженными в дистилят. Скажу честно, я себе универсального устройства не соорудил, а просто располагал монеты ребром, то есть вот так.

Для чего же надо подвешивать монеты или ставить их ребром? Опять же все очень просто – соли тяжелей воды и будут скапливаться на дне сосуда. Вымачивал монеты в дистилляте я примерно 3 суток. При этом после первых суток, вот таким маленьким ершиком в погруженном состоянии снимались остатки земли и верхний слой окислов.

После этого конечно вода менялась. При этом необходимо не дать монетке высохнуть ибо это может разрушить патину. После трех суток я получал вот такой результат.

На этом этапе я и определял как дальше чистить монеты. Некоторые, так и не высохнув полностью отправлялись в мыльный раствор, другие же опускались в раствор Паралоида Б-72 (синтетической смолы) для закрепления и последующей механической чистки.

Я не пробовал держать монеты в дистилляте месяцами, но слышал что при длительном нахождении в такой воде можно обойтись без дальнейшей чистки, мол дистиллированная вода просто растворит все окислы. Возможно это и применимо для малоокисленных монет, но в наших краях таких почти не встречалось и поэтому купание в дистиллированной воде для моих «пациентов» было лишь предварительным, но важным этапом перед самой чисткой.

Читайте также: