معلومات عامة عن تآكل المعادن. تآكل المعادن

المعدن مثال على القوة. ليس من دون سبب ، فعندما يريدون التأكيد على هذه الخاصية ، فإنهم يقولون: "قوي كالصلب". يرتبط مفهوم "المعدن" و "المعدن" و "الفولاذ" بفكرة وجود شيء ثابت ومتين لا يتغير.

ولكن إذا نظرت إلى المتحف التاريخي ، حيث سنعرف بقايا أسلحة أسلافنا ، التي تم العثور عليها أثناء عمليات التنقيب في المقابر القديمة ، فسنرى أنه بمجرد لامعة ودائمة السيوف ، والفؤوس ، وسلسلة البريد الصلب وغيرها من المنتجات المعدنية فقدوا بريقهم وقوتهم. لم يتم تغطيتها بطبقة سميكة من الصدأ فحسب ، بل تم تدميرها بالكامل تقريبًا. الأجسام المعدنية ، التي لا تُترك في الأرض فحسب ، بل توجد أيضًا في غرفة رطبة ، تتعرض لمثل هذا التدمير.

وبالتالي ، تبين أن المعادن بعيدة كل البعد عن القوة التي تقول الشائعات الشائعة. تحت تأثير البيئة الخارجية ، المحاليل المائية للأحماض والأملاح والتيار الكهربائي ، تتأكسد ، ونتيجة لذلك يتم تدميرها.

هذا النوع من تدمير المعادن يسمى التآكل. ترجمت من اللاتينية "تآكل" يعني التآكل.

لماذا يتم تدميرهم؟

كما تعلم ، فإن جميع المعادن ، باستثناء الذهب والبلاتين والفضة ، تحدث في الطبيعة في شكل مركبات تحتوي على الأكسجين والكبريت وأيضًا في شكل أملاح الكبريتيك والهيدروكلوريك والأحماض الأخرى ، أي في الحالة المؤكسدة . للحصول عليها في شكلها النقي ، من الضروري إنفاق الطاقة الكيميائية أو الكهربائية. لذلك ، على سبيل المثال ، للحصول على الحديد من خاماته ، يتم بناء أفران صهر ضخمة يتم فيها صهره. من الحالة الطبيعية والطبيعية (المؤكسدة) ، يتم نقلها إلى الحالة المعدنية. هذه الحالة غير مستقرة. يسعى المعدن ، كما كان ، إلى العودة إلى المركب الذي كان موجودًا فيه أصلاً في الطبيعة.

تآكل المعادن هو عملية انتقال المعدن إلى الحالة الطبيعية والطبيعية التي نلتقي بها في قشرة الأرض.

لماذا ، مع ذلك ، في ظل ظروف معينة ، لا تنتقل المعادن بهذه السرعة إلى حالتها الطبيعية ، إلى أكاسيد أو أملاح الأحماض؟ يعد قطب مينار أحد المعالم الأثرية الرائعة لدلهي القديمة في الهند ، وقد بُني عام 1200. وكان العمود الحديدي الشهير في دلهي يقف في فناء المئذنة منذ أكثر من ألف عام. يشتهر هذا العمود بحقيقة أنه لم يخضع للتأثير المدمر للتآكل. هناك العديد من الأساطير حول عمود دلهي فيما يتعلق بمقاومته الاستثنائية للتآكل.

ما الذي يفسر المقاومة الاستثنائية للتآكل للمعدن الذي يتكون منه هذا العمود؟ هناك إصدارات مختلفة لمقاومته للتآكل ، ولكن ، على الأرجح ، يمكن تفسير مقاومة العمود العالية للتآكل بالظروف التي يقع فيها. الحقيقة هي أن مناخ دلهي ، خاصة حيث يوجد العمود ، جاف جدًا: الرطوبة النسبية خلال العام لا تتجاوز 50-60٪ ، والمعتاد في حدود 30-40٪.

وجد العالم الإنجليزي فيرنون أنه في ظل الرطوبة النسبية التي تصل إلى 30٪ ، لا يتم ملاحظة تآكل المعدن عمليًا ، بينما مع زيادة الرطوبة إلى 60-70٪ ، لوحظ زيادة بطيئة في التآكل. في الرطوبة التي تزيد عن 70٪ ، يزداد التآكل بشكل حاد وينخفض ​​قليلاً عند الرطوبة التي تزيد عن 90٪.

إذن الناتج هو:

تعتمد مقاومة المعادن للتآكل إلى حد كبير على الظروف التي توجد فيها.

أ) نتائج التجربة.

للإجابة على العديد من الأسئلة المتعلقة بمعدل تآكل المعدن اعتمادًا على البيئة ، أعددت تجربة ولاحظت مسار عملية أكسدة المعدن لمدة سبعة أيام. تم أخذ 7 أكواب من الماء ، فقط في الكوب الأول تم غلي الماء. في الحالات الست المتبقية ، يكون الماء خامًا ، أي أنه يحتوي على كمية معينة من الأكسجين المذاب في الماء.

№1 وصف شروط التجربة

مسمار حديدي مغمور بالكامل في الماء المغلي.

مسمار حديدي مغمور في ماء غير مغلي ، يمكن رؤيته من الماء

يتم غمر مسمار حديدي تمامًا في الماء غير المغلي.

يتم غمر مسمار حديدي في الماء غير المغلي ويمكن رؤيته من الماء ويضاف ملح الطعام (NaCl) إلى الماء

يتم غمر مسمار حديدي في الماء غير المغلي ، ويمكن رؤيته من الماء ، ويضاف صودا الخبز (NaHCO3) إلى الماء

يتم غمر مسمار حديدي في الماء ، ويمكن رؤيته من الماء ، في الماء ، ويتم تثبيت سلك من الألومنيوم على الظفر

يتم غمر مسمار حديدي في الماء ، ويكون مرئيًا من الماء ، ويتم تثبيت سلك نحاسي على الظفر

نتائج المراقبة:

الزجاج الأول: الماء المغلي يغطي الظفر الحديدي بالكامل. وتجدر الإشارة إلى أنه في هذا الزجاج كان الظفر مغطى بلمسة من الصدأ ، لكن سماكة الطبقة مقارنة بالزجاج الأخرى ضئيلة. أي ، في الماء المغلي ، يكون معدل التآكل هو الأصغر بسبب عدم وجود الأكسجين المذاب في الماء.

في الزجاجين الثاني والثالث - الماء الخام. في الزجاج الثاني ، يكون الظفر مرئيًا من الماء ، وفي الزجاج الثالث مغمور تمامًا في الماء. في الزجاج الثاني ، حيث يكون الظفر مرئيًا من الماء ، وصل تآكل الحديد إلى حد أكبر منه في الزجاج ، حيث يكون الظفر مغطى بالكامل بالماء. أي أنه عند السطح البيني بين الهواء والماء ، يكون المعدن أكثر تعرضًا للتآكل ، حيث يتلامس الماء والمعدن مع أكسجين الهواء وتكون عملية أكسدة الحديد أكثر وضوحًا.

وبالتالي ، فإن الماء المحتوي على الأكسجين المذاب (التجربتان رقم 2 و 3) أكثر تآكلًا من الماء الذي لا يحتوي عليه (التجربة رقم 1).

في الزجاج الرابع ، تمت إضافة كلوريد الصوديوم NaCl إلى الماء. الظفر في هذا الزجاج مغطى بطبقة سميكة من الصدأ ، والتآكل كبير. يكمن السبب في البيئة - يضاف إلكتروليت إلى الماء - ملح الطعام الذي يساهم في تآكل المعدن. تحتوي مياه البحر أيضًا على كمية كبيرة من ملح الطعام وأملاح أخرى ، وهي أيضًا شوارد ممتازة ، مما يساهم في تآكل أجسام السفن بشكل أسرع.

في الكوب الخامس ، تمت إضافة كمية صغيرة من صودا الخبز إلى الماء ، والتي يمتلكها الجميع في المنزل - NaHCO3 (بيكربونات الصوديوم). يحتوي محلول صودا الخبز على بيئة قلوية قليلاً. لكن التآكل يحدث بشكل أسرع في البيئات الحمضية والمحايدة ، حيث يوجد الأكسجين وأيونات الهيدروجين (H +) مذابة في الماء. في البيئة القلوية ، يسود تركيز أيونات الهيدروكسيد (OH-) على تركيز أيونات الهيدروجين ، أي في الواقع يتم التخلص من أيونات الهيدروجين ، مما لا يسمح للمعدن بالانهيار. البيئة القلوية تمنع حدوث تفاعلات أكسدة المعادن. ووفقًا لنتائج التجربة ، كان من الواضح أنه بعد سبعة أيام ظل الظفر في هذا الزجاج دون تغيير.

ماذا حدث في الكوبين السادس والسابع؟ المزيد عن هذا بعد قليل.

لا يجب أن يعرف الإنسان سبب تدمير المعدن فحسب ، بل يجب أن يعرف أيضًا كيف ينقذه من الدمار ، لأنه من الصعب تخيل حياتنا الآن بدون معدن ، والذي يلعب دورًا أساسيًا في حياة المجتمع البشري. يتم تصنيع الآلاف من العناصر المختلفة منه: أدوات آلية ، سيارات ، جرارات ، أجهزة معقدة ، طائرات ، محركات نفاثة. مدننا وقرانا موصولة بأسلاك معدنية.

تتدفق أنهار النفط من منطقة إلى أخرى عبر الأنابيب المعدنية الموضوعة تحت الأرض. تمد الأنابيب المياه من محطات المياه المركزية بالمدينة إلى المصانع والنباتات وشققنا. لكن المعدن يلعب دورًا كبيرًا ليس فقط في الصناعة ، بل يحيط بنا في الحياة اليومية. في كل مكان معدن ، بدونه يستحيل تخيل الحياة العصرية.

من أهم المهام في الوقت الحاضر ليس فقط زيادة إنتاج المعدن ، ولكن أيضًا للحفاظ عليه من التلف. لتخيل مدى أهمية مكافحة تآكل المعادن ، فكر في الضرر الذي يسببه. أظهرت الحسابات التي تم إجراؤها في أوائل العشرينات من القرن العشرين أنه خلال الفترة من 1860 إلى 1920 ، أي خلال 60 عامًا ، تم صهر 1860 مليون طن من الحديد الزهر في جميع أنحاء العالم ، وتوفي 660 مليون نتيجة لذلك. أضرار التآكل.الطن ، والتي تمثل حوالي 33٪ من إجمالي المعدن المصهور.

يُعتقد الآن أن حوالي 10٪ من إجمالي إنتاج الفولاذ سنويًا يستخدم لتغطية خسائر المعادن التي لا يمكن تعويضها من التآكل. بلدنا يخسر سنويا 5-6 مليون طن من المعدن. بمعنى آخر ، يتحول الإنتاج السنوي لمصنع معدني كبير إلى غبار حرفيًا.

لفهم أفضل السبل لحماية المعدن من التآكل ، دعنا نتعرف على بعض خصائص المعادن.

ب) الخصائص العامة للمعادن.

يوجد حاليًا 110 عنصرًا كيميائيًا معروفًا ، منها ما يقرب من 90 عنصرًا من المعادن. هذه الأخيرة شائعة جدًا في الطبيعة وتوجد في شكل مركبات مختلفة في أحشاء الأرض ومياه الأنهار والبحيرات والبحار والمحيطات وتكوين أجسام الحيوانات والنباتات وحتى في الغلاف الجوي. يمكننا القول أن المركبات المعدنية موجودة في كل مكان: في الصخور ، في الماء.

تختلف المعادن في خصائصها بشكل حاد عن اللافلزات.

القانون الدوري ، الذي وضعه العالم الروسي العظيم د. آي مينديليف ، هو الأساس لتصنيف العناصر الكيميائية. يمكن تمييز الخصائص الكيميائية والفيزيائية لكل عنصر من خلال معرفة المكان الذي يحتله هذا العنصر في النظام الدوري ؛ من الممكن أن نقول مسبقًا ما هي الخصائص الكيميائية ، وبالتالي ، الخصائص المسببة للتآكل التي يمتلكها هذا العنصر أو ذاك.

قام العالم الروسي نيكولاي نيكولايفيتش بيكيتوف بترتيب جميع المعادن وفقًا لنشاطها في السلسلة الكهروكيميائية للنشاط المعدني:

في هذا الصف ، يكون كل معدن على اليسار أكثر نشاطًا من المعدن الموجود على اليمين. تدخل المعادن الأكثر نشاطًا في التفاعلات الكيميائية بسهولة أكبر ، وبالتالي ، تتأكسد بسهولة أكبر. وهكذا نرى أن الألومنيوم معدن أكثر نشاطًا من الحديد ، وأن النحاس معدن أقل نشاطًا مقارنة بنفس الحديد. لذلك ، عندما يتلامس معدنان من نشاط مختلف ، فإنهما يشكلان على الفور زوجًا كلفانيًا أو خلية كلفانية. في هذه الحالة ، يبدأ المعدن ، الذي يكون أكثر نشاطًا ، في الانهيار بقوة (يتخلى عن إلكتروناته بشكل أكثر نشاطًا) ، وبالتالي ، فإنه يتآكل بشكل أكثر نشاطًا ، ويظل المعدن الأقل نشاطًا دون تغيير. في هذه اللحظة لظهور زوج كلفاني قمت بالتحقيق فيه في آخر حالتين من تجربتي. تم وضع مسمار في الزجاج على الرقم 6 ، والذي كان ملامسًا لسلك الألمنيوم. بمقارنة موقع المعدنين في سلسلة النشاط ، نرى أن الألمنيوم أكثر نشاطًا من الحديد ، لذلك يجب تدمير هذا المعدن في الماء. أكدت ملاحظاتي هذه الفرضية تمامًا: في 7 أيام تمت تغطية سلك الألمنيوم بطبقة بيضاء فضفاضة من هيدروكسيد الألومنيوم (Al (OH) 3) ، ولم يتغير المسمار الحديدي على الإطلاق. في الزجاج رقم 7 ، وضعت زوجًا كلفانيًا يتكون من مسمار حديدي وسلك نحاسي. من نتيجة التجربة ، يمكن ملاحظة أن الحديد ، كمعدن أكثر نشاطًا ، تمت تغطيته بطبقة سميكة من الصدأ ، بينما ظل السلك النحاسي دون تغيير.

حقيقة تاريخية واحدة مثيرة للاهتمام. في بداية القرن العشرين ، بأمر من مليونير أمريكي ، تم بناء اليخت الفاخر Call of the Sea. تم تغليف قاعها بمعدن المونيل (وهو سبيكة من النحاس والنيكل) ، وكان إطار الدفة والعارضة وأجزاء أخرى من الفولاذ. عندما تم إطلاق اليخت ، ظهرت خلية كلفانية عملاقة ، تتكون من كاثود - معدن مونيل ، أنود صلب ومحلول إلكتروليت - مياه البحر. كانت العواقب وخيمة! حتى قبل دخول البحر المفتوح ، كان اليخت معطلاً تمامًا ، وظلت Call of the Sea في تاريخ الملاحة كمثال على قصر النظر في التصميم والجهل المتغطرس.

ج) أنواع التآكل.

يسمى هذا النوع من التآكل ، الذي يحدث نتيجة ملامسة معدنين مختلفين ، التآكل الكهروكيميائي.

أنواع أخرى من تآكل المعادن معروفة أيضًا. على سبيل المثال ، التآكل الكهربائي للمعدن تحت تأثير التيارات الشاردة. ما هي هذه التيارات ومن أين أتت؟

هذا النوع من التآكل نموذجي في تلك الأماكن التي يتم فيها وضع قضبان للقطارات الكهربائية. يدخل التيار الكهربائي إلى التربة من خطوط مترو الأنفاق والقطارات الكهربائية وآلات اللحام بسبب عدم كفاية العزل. تخضع خطوط الأنابيب وشبكات الكابلات وغيرها من الهياكل المعدنية الموجودة تحت الأرض لأكبر قدر من التآكل. لفهم تأثير التيار الشارد ، ضع في اعتبارك أبسط دائرة كهربائية:

سلك علوي التيار من المحطة

السكك الحديدية El. الحالي للمحطة

البوق 1 2 3

يتدفق التيار من محطة الطاقة إلى السلك العلوي العامل ، والذي يتم تشغيل القطار الكهربائي منه ، ويتحرك التيار الكهربائي مرة أخرى إلى المحطة على طول القضبان. لكن في كثير من الأحيان تكون القضبان على اتصال بالأرض ، وجزء من الفروع الحالية ينقطع ويذهب إلى الأرض. إذا كان الأنبوب المعدني موجودًا بالقرب من القضبان الحاملة للتيار ، فسوف يتدفق جزء من التيار الكهربائي عبر الأنبوب. وبالتالي ، من الممكن تقسيم مناطق التدفق الحالي عبر أنبوب موجود في التربة إلى ثلاثة أجزاء:

1. منطقة دخول التيار الضال من التربة إلى خط الأنابيب. هذه المنطقة ليست خطرة على خط الأنابيب.

2. منطقة تدفق التيار الشارد عبر خط الأنابيب. هذه المنطقة أيضًا لا تسبب تغييرات في خط الأنابيب.

3. قسم خروج التيار الشارد من خط الأنابيب المعدني إلى التربة ثم إلى القضبان. هذا هو المكان الذي يحدث فيه تآكل الأنابيب. يتجلى في شكل تقرحات عميقة أو حتى تمزق. يعتمد تدمير التآكل على حجم التيار الشارد.

لمكافحة التيارات الشاردة ، تم الآن تطوير عدد من التدابير. أولاً ، هذا عزل شامل للأنظمة الحاملة للتيار. يستخدم الطلاء البيتوميني لحماية خطوط الأنابيب الموضوعة في الأرض.

نوع آخر مثير للاهتمام من تآكل المعادن هو التآكل البيولوجي. هذا نوع جديد من التآكل. من المعروف أن التآكل يحدث بمشاركة الكائنات الحية الدقيقة. يطلقون منتجات يمكن أن تسبب التآكل. لم يتم دراسة التآكل الحيوي بشكل كافٍ. لكن من المثير للاهتمام أن نلاحظ نوعًا خاصًا من البكتيريا - ما يسمى بالحديد ، والتي تمتص الحديد على شكل أيونات ، والتي تفرز من أجلها منتجات تدمر المعدن وتحوله إلى مركبات حديدية ، أي إلى مادة مؤكسدة. دولة.

تحتل مياه البحر مكانة خاصة في تآكل المعادن. والتآكل الذي يحدث في مياه البحر يسمى التآكل البحري. محتوى الأملاح المختلفة مهم جدا في مياه البحر. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي دائمًا على غازات في حالة مذابة: النيتروجين والأكسجين وثاني أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين وغيرها.

في مياه البحر ، لا تتآكل الأجزاء الموجودة تحت الماء من السفن فحسب ، ولكن أيضًا الهياكل الفوقية للسطح والسطح المروية بشكل دوري ، وكذلك الهياكل المعدنية والهياكل المثبتة في البحر. يتسبب التآكل البحري في خسائر فادحة للاقتصاد الوطني.

د) حماية المعادن من التآكل.

إن مسألة كيفية حماية المعادن من التدمير قديمة قدم تطبيقها. يمكننا القول أنه إلى جانب استخدام المعدن ، نشأت الحاجة إلى حمايته. ومع ذلك ، ظهرت الطرق العلمية لحماية المعادن من التآكل بعد ذلك بكثير.

يرتبط تطوير طرق الحماية ارتباطًا وثيقًا بدراسة أسباب تآكل المعدن. تم وضع الأسس العلمية الأولى لدراسة تآكل المعادن من قبل العالم الروسي اللامع إم في لومونوسوف.

إلى جانب تطوير طرق حماية المعادن من التآكل ، يتم حاليًا الحصول على مواد جديدة يمكنها أن تحل محل المعادن بنجاح في بعض المنتجات. وبالتالي ، فإن مكافحة تآكل المعادن لا تسير فقط على طريق حماية المعادن نفسها ، ولكن أيضًا استبدالها بمواد مقاومة للتآكل.

يمكن تقسيم جميع طرق حماية المعادن المطبقة إلى مجموعتين.

طرق الحماية:

طلاء المعدن: طرق الحماية الكهروكيميائية:

1. طلاء المعادن ، الكهربائي. 1. حماية فقي.

2. الطلاءات غير المعدنية: الطلاء بالدهانات والمينا والورنيشات ومواد التشحيم والأكسدة.

تتضمن المجموعة الأولى أنواعًا مختلفة من الطلاءات. يتلخص جوهر هذه الطريقة في حقيقة أنه يتم إنشاء فيلم معين على السطح المعدني ، مما يحمي السطح المعدني من الاتصال بالبيئة الخارجية. وتنقسم الطلاءات بدورها إلى معدنية وغير معدنية.

المجموعة الثانية تشمل طرق الحماية الكهروكيميائية.

لذا ، فإن المجموعة الأولى من الحماية. يتمثل دور الطلاء كوسيلة للحماية من التآكل بشكل أساسي في عزل المعدن عن البيئة الخارجية.

يستخدم الكروم والنيكل والفضة والذهب كطلاء معدني لحالات المنتجات. تتميز المنتجات المطلية بالكروم والنيكل والمطلية بالفضة والمطلية بالذهب بمظهر جميل ومقاومة للتآكل في نفس الوقت. هذه الطريقة تسمى الطلاء الكهربائي. في كثير من الأحيان ، يُقال إن المنتجات المعدنية "تعمل" في الوسط السائل ، مثل الماء ومحاليل الأحماض والقلويات والأملاح. هناك حاجة بالفعل إلى طرق حماية أكثر تعقيدًا هنا. من الطلاءات المعدنية للمنتجات "العاملة" في الماء أو في جو رطب ، يتم استخدام طلاء الزنك أو القصدير على نطاق واسع: الدلاء المجلفنة ، والأطباق المطلية بالقصدير.

غالبًا ما يتم استخدام طلاء المينا والورنيش المقاوم للأحماض وراتنجات البترول المختلفة والمطاط من الطلاءات غير المعدنية. العديد من هذه الطلاءات غير المعدنية شديدة المقاومة ، مثل المطاط أو راتنجات الفينول فورمالدهيد ، التي تحمي المعدن حتى في البيئات مثل محاليل حمض الهيدروكلوريك بأي تركيز.

غالبًا ما يتم ترسيب فيلم أكسيد من معدن آخر بشكل مصطنع على سطح المعدن ، وهو مادة متينة. يسمى تكوين هذه الأفلام بالأكسدة. انتشر انتشار الأكسدة كوسيلة لحماية الأدوات والآلات والأجزاء الرئيسية من الأسلحة النارية. لا تلعب الأكسدة دورًا وقائيًا فحسب ، بل تمنح المنتجات أيضًا لونًا أسود أو أزرق جميلًا. لذلك ، غالبًا ما تسمى الأكسدة باللون الأزرق ، لأن لون المنتج في هذه الحالة يشبه لون جناح الغراب.

وبالتالي ، نرى أن اختيار الطلاء يعتمد على الظروف التي سيكون فيها المنتج المعدني المصنّع.

من أضرار التآكل التي تلحق بالمعدن ، غالبًا ما نواجه صدأ الحديد. مكافحة صدأ منتجات الحديد والحديد لها أهمية قصوى في الاقتصاد الوطني.

بالنظر إلى عملية صدأ المعادن ، لاحظت أنه إذا كان الحديد على اتصال مع معادن أخرى ، فإن الأخيرة يمكن أن تغير معدل الصدأ بشكل كبير. في بعض الحالات - ملامسة الحديد مع النحاس (ملامسة معدن أقل نشاطًا) - يزداد معدل الصدأ ، وفي حالات أخرى ، عندما يكون الحديد ملامسًا للألمنيوم والزنك (ملامسة الحديد بمعدن أكثر نشاطًا) ، على العكس من ذلك ، الصدأ يبطئ أو يتوقف تماما. تسمى طريقة حماية المعدن عن طريق تكوين زوج كلفاني حماية المداس.

الزنك هو أحد المعادن الأكثر استخدامًا في حماية المداس. بالإضافة إلى الزنك ، تستخدم سبائك المغنيسيوم والألمنيوم لهذه الأغراض. يعتمد اختيار الواقي على طبيعة هيكل المعدن الذي يتكون منه الهيكل نفسه ، وكذلك الظروف التي يوجد فيها هذا المعدن.

عادةً ما تُستخدم الحماية الوقائية للهياكل الكبيرة: مرافق تخزين النفط ، والصهاريج ، وتركيبات المصانع ، والكابلات الكهربائية تحت الأرض ، وأنابيب المياه ، وأجسام السفن البحرية.

3 - الخلاصة.

في عملي ، لم أحدد هدفًا للتحقيق في جميع أنواع التآكل الحالية ، فهناك الكثير منها أكثر مما حددته. لكن حتى تلك الأنواع من التآكل المعروضة هنا تتحدث بالفعل عن أهمية هذه المشكلة وطرق حلها. عند دراسة الكيمياء في المستقبل ، لا يزال لدي معرفة أكثر تفصيلاً بظاهرة تدمير المعادن تحت تأثير عوامل مختلفة. لكن المعلومات القليلة التي تم جمعها هنا ، على ما أعتقد ، ستكون ذات فائدة لأولئك الرجال الذين يقرؤون هذا العمل ، وستساعدهم على حماية سيارتهم الخاصة ، وسقف المنزل ، والمعدات المنزلية من التآكل. وهذا لا يكفي. إذن ، هناك نتيجة من العمل.

حقائق مثيرة للاهتمام حول الصدأ ملخصة في هذا المقال.

حقائق مثيرة للاهتمام حول تآكل المعادن

يتم تدمير جميع السبائك والمعادن تقريبًا ببطء تحت تأثير بعض العوامل البيئية. عندما يتفاعل المعدن مع الترسيب الجوي والمواد الهوائية ، يظهر فيلم على سطحه يتكون من كربونات وأكاسيد وكبريتيدات ومركبات مماثلة. لديهم خصائص معاكسة للمعادن. في الحياة اليومية ، نطلق على هذه العملية "الصدأ" و "الصدأ" عندما نرى لونًا بنيًا أحمر على المنتجات المعدنية. المصطلح العلمي الصدأ هو تآكل الحديد.

التآكل هو عملية عفوية لتدمير المعادن وسبائكها تحت تأثير العوامل البيئية. من اللاتينية ، مصطلح "تآكل" يعني "تآكل" ، أي "تآكل". ليس فقط المعادن ، ولكن أيضًا الأحجار والخشب والبوليمرات والبلاستيك هي التي تتعرض للتآكل.

كل عام ، يؤدي التآكل إلى تدمير 10٪ إلى 20٪ من المعدن المصهور.

في سويسرا ، صمم العلماء جهازًا يستعيد المعدن من الصدأ. في ذلك ، يتم "قصف" الشيء أو المنتج المتآكل بجزيئات الهيدروجين. في هذه العملية ، يتم دمج الهيدروجين مع الأكسجين الموجود في الصدأ. بعد بضع ساعات ، "يجدد" المنتج ويعود المنتج إلى مظهره السابق ، متينًا ونظيفًا. ومع ذلك ، يبقى شكله كما هو. بالطبع ، لا يمكن إحياء المعدن الذي تضرر بشدة من الصدأ.

معدل التآكل ، مثل أي تفاعل كيميائي ، جدا تعتمد بشدة على درجة الحرارة. يمكن أن تؤدي زيادة درجة الحرارة بمقدار 100 درجة إلى زيادة معدل التآكل بعدة أوامر من حيث الحجم.

يعمل الصدأ في التكنولوجيا كعامل وقائي. على سبيل المثال ، أتقن الناس صهر الفولاذ منخفض السبائك المحتوي على كمية صغيرة من الكروم والنيكل والنحاس. يصدأ هذا الفولاذ بسرعة كبيرة ، ولكن تحت طبقة الصدأ التي سقطت ، يظهر فيلم أسود كثيف يحمي المعدن من المزيد من التآكل. النقطة الوحيدة هي أن تكوين طبقة واقية يستغرق وقتًا طويلاً يصل إلى 4 سنوات.

الصدأ لديه قدرة جيدة على امتصاص المواد العضوية. بعد التنقيب عن الحديد الصدأ بالمواد العضوية ، تم تسخينه في الأفران ، ثم إخماده بالماء عن طريق التبريد. ظهر النيتروجين والكربون في الطبقة السطحية للمعدن ، مما أدى إلى تقوية المنتج وإعطائه صلابة خاصة.

الإله الروماني روبيجوس هو شفيع الصدأ.

لكي لا تصدأ منتجات الحديد ، يجب أن تكون مطلية بمينيوم (طلاء أحمر خاص) أو بالورنيش. الحديد الزهر مطلي بالمينا والصلب بمعدن آخر مثل الزنك.

الصدأ هو أحد الأسباب الأكثر شيوعًا لفشل الجسر.نظرًا لأن حجم الصدأ أكبر بكثير من الكتلة الأصلية للحديد ، فإن تراكمه يمكن أن يؤدي إلى عدم تناسق الأجزاء الهيكلية مع بعضها البعض. تسبب هذا في تدمير الجسر فوق نهر ميانوس في عام 1983 ، عندما تآكلت محامل الرافعة بالداخل. في 15 ديسمبر 1967 ، انهار الجسر الفضي الذي يربط بين بوينت بليزانت ، وست فرجينيا ، وكاناوغا ، أوهايو ، فجأة في نهر أوهايو. وقت الانهيار ، كانت 37 سيارة تتحرك على طول الجسر ، سقط 31 منها مع الجسر. قُتل 46 شخصًا وأصيب 9 آخرون. سبب الانهيار كان التآكل.

ما هو القاسم المشترك بين الظفر الصدئ أو الجسر الصدأ أو السياج الحديدي المتسرب؟ لماذا تصدأ الهياكل الحديدية ومنتجات الحديد بشكل عام؟ ما هو الصدأ بالضبط؟ سنحاول الإجابة على هذه الأسئلة في مقالتنا. ضع في اعتبارك أسباب صدأ المعادن وطرق الحماية من هذه الظاهرة الطبيعية الضارة بنا.

اسباب الصدأ

كل شيء يبدأ بتعدين المعادن. ليس الحديد فقط ، ولكن أيضًا ، على سبيل المثال ، المغنيسيوم - يتم استخراجه في البداية على شكل خام. لا تحتوي خامات الألمنيوم والمنغنيز والحديد والمغنيسيوم على معادن نقية ، ولكن مركباتها الكيميائية: الكربونات ، والأكاسيد ، والكبريتيدات ، والهيدروكسيدات.

هي مركبات كيميائية من معادن تحتوي على الكربون والأكسجين والكبريت والماء ، وما إلى ذلك. المعادن النقية في الطبيعة هي مرة واحدة ومرتان ويتم عدها - البلاتين والذهب والفضة - المعادن النبيلة - توجد في شكل معادن في حالة حرة ، ولا تميل بقوة إلى تكوين مركبات كيميائية.

ومع ذلك ، فإن معظم المعادن لا تزال غير حرة في ظل الظروف الطبيعية ، ومن أجل تحريرها من المركبات الأصلية ، من الضروري إذابة الخامات ، وبالتالي تقليل المعادن النقية.

ولكن من خلال صهر خام يحتوي على معادن ، على الرغم من أننا نحصل على المعدن في شكله النقي ، إلا أن هذه الحالة لا تزال غير مستقرة ، وبعيدة عن كونها طبيعية. لهذا السبب ، يميل المعدن النقي ، في ظل الظروف البيئية العادية ، إلى العودة إلى حالته الأصلية ، أي أن يتأكسد ، وهذا هو تآكل المعدن.

وبالتالي ، فإن التآكل هو عملية تدمير طبيعي للمعادن تحدث في ظل ظروف تفاعلها مع البيئة. على وجه الخصوص ، الصدأ هو عملية تكوين هيدروكسيد الحديد Fe (OH) 3 ، والتي تحدث في وجود الماء.

لكن الحقيقة الطبيعية تصب في مصلحة الناس وهي أن التفاعل التأكسدي لا يحدث بسرعة كبيرة في الغلاف الجوي المألوف لنا ، فهو يسير بسرعة منخفضة جدًا ، لذلك لا تنهار الجسور والطائرات على الفور ، ولا تنهار الأواني قبل أن تنهار. عيون في مسحوق أحمر. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن ، من حيث المبدأ ، إبطاء التآكل باللجوء إلى بعض الحيل التقليدية.

على سبيل المثال ، لا يصدأ الفولاذ المقاوم للصدأ ، على الرغم من أنه يتكون من الحديد المعرض للأكسدة ، إلا أنه لا يتم طلاءه بهيدروكسيد أحمر. النقطة هنا هي أن الفولاذ المقاوم للصدأ ليس من الحديد الخالص ، والفولاذ المقاوم للصدأ هو سبيكة من الحديد ومعدن آخر ، وهو الكروم بشكل أساسي.

بالإضافة إلى الكروم ، قد يحتوي الفولاذ على النيكل والموليبدينوم والتيتانيوم والنيوبيوم والكبريت والفوسفور وما إلى ذلك. وتسمى إضافة عناصر إضافية إلى السبائك المسؤولة عن خصائص معينة للسبائك الناتجة صناعة السبائك.

طرق للحماية من التآكل

كما أشرنا أعلاه ، فإن عنصر السبائك الرئيسي المضاف إلى الفولاذ العادي لمنحه خصائص مقاومة للتآكل هو الكروم. يتأكسد الكروم أسرع من الحديد ، أي أنه يأخذ الضربة. لذلك ، يظهر أولاً على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ طبقة واقية من أكسيد الكروم ، والتي تكون داكنة اللون وليست فضفاضة مثل صدأ الحديد العادي.

أكسيد الكروم لا يسمح بمرور الأيونات العدوانية من البيئة الضارة للحديد ، والمعدن محمي من التآكل ، مثل بدلة واقية محكمة الإغلاق. أي أن فيلم الأكسيد في هذه الحالة له وظيفة وقائية.

لا تقل كمية الكروم في الفولاذ المقاوم للصدأ ، كقاعدة عامة ، عن 13٪ ، ويحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ على نيكل أقل قليلاً ، ومضافات السبائك الأخرى موجودة بكميات أقل بكثير.

بفضل الأفلام الواقية التي تعتبر أول من أخذ تأثير البيئة ، فإن العديد من المعادن تقاوم التآكل في بيئات مختلفة. على سبيل المثال ، لا تلمع الملعقة أو الطبق أو المقلاة المصنوعة من الألومنيوم كثيرًا ؛ إذا نظرت عن كثب ، ستجد لونًا أبيض. هذا هو مجرد أكسيد الألومنيوم ، والذي يتكون عندما يتلامس الألومنيوم النقي مع الهواء ، ثم يحمي المعدن من التآكل.

يظهر فيلم الأكسيد من تلقاء نفسه ، وإذا قمت بتنظيف وعاء الألمنيوم بورق الصنفرة ، فبعد بضع ثوانٍ من اللمعان ، يصبح السطح مبيضًا مرة أخرى - سيتأكسد الألمنيوم الموجود على السطح النظيف مرة أخرى تحت تأثير الأكسجين الجوي.

نظرًا لأن فيلم أكسيد الألومنيوم يتشكل عليه من تلقاء نفسه ، بدون حيل تكنولوجية خاصة ، فإنه يطلق عليه فيلم سلبي. تسمى هذه المعادن ، التي يتشكل عليها فيلم أكسيد بشكل طبيعي ، بالتخميل. على وجه الخصوص ، الألومنيوم معدن خام.

يتم نقل بعض المعادن بالقوة إلى حالة سلبية ، على سبيل المثال ، أعلى أكسيد الحديد - Fe2O3 قادر على حماية الحديد وسبائكه في الهواء عند درجات حرارة عالية وحتى في الماء ، والتي لا يمكن أن يتباهى بها هيدروكسيد أحمر ولا أكاسيد منخفضة من نفس الحديد من.

هناك فروق دقيقة في ظاهرة التخميل. على سبيل المثال ، في حمض الكبريتيك القوي ، يكون الفولاذ الممهد على الفور مقاومًا للتآكل ، وفي محلول ضعيف من حامض الكبريتيك ، سيبدأ التآكل على الفور.

لماذا يحدث هذا؟ الجواب على التناقض الظاهري هو أنه في حمض قوي ، يتشكل فيلم تخميل على الفور على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ ، لأن الحمض ذو التركيز العالي قد أظهر خصائص مؤكسدة.

في الوقت نفسه ، لا يؤكسد الحمض الضعيف الفولاذ بسرعة كافية ، ولا يتشكل فيلم واقي ، فقط يبدأ التآكل. في مثل هذه الحالات ، عندما لا يكون الوسط المؤكسد عدوانيًا بدرجة كافية ، من أجل تحقيق تأثير التخميل ، يتم استخدام إضافات كيميائية خاصة (مثبطات ، مثبطات التآكل) للمساعدة في تكوين فيلم سلبي على سطح المعدن.

نظرًا لأن جميع المعادن ليست عرضة لتشكيل أغشية سلبية على سطحها ، حتى بالقوة ، فإن إضافة الوسطاء إلى بيئة مؤكسدة تؤدي ببساطة إلى الاحتفاظ الوقائي للمعدن في ظل ظروف الاختزال ، عندما يتم قمع الأكسدة بقوة ، أي في وجود مادة مضافة في بيئة عدوانية ، فقد تبين أنها غير مواتية بقوة.

هناك طريقة أخرى للحفاظ على المعدن تحت ظروف الاختزال ، إذا لم يكن من الممكن استخدام مثبط - لتطبيق طلاء أكثر نشاطًا: دلو مجلفن لا يصدأ ، لأن زنك الطلاء يتآكل عند ملامسته للبيئة قبل الحديد ، أي أنه يأخذ الضربة على نفسه ، كونه معدنًا أكثر نشاطًا ، فمن المرجح أن يدخل الزنك في تفاعل كيميائي.

غالبًا ما يتم حماية قاع السفينة بنفس الطريقة: يتم ربط قطعة من المداس بها ، ثم يتم تدمير المداس ، ويظل الجزء السفلي سليمًا.

تعد الحماية الكهروكيميائية المضادة للتآكل للمرافق الموجودة تحت الأرض أيضًا طريقة شائعة جدًا لمكافحة تكوين الصدأ عليها. يتم إنشاء ظروف الاسترداد من خلال تطبيق جهد كاثود سلبي على المعدن ، وفي هذا الوضع ، لا يمكن أن تستمر عملية أكسدة المعدن ببساطة.

قد يتساءل المرء لماذا ببساطة لا يتم طلاء الأسطح المعرضة لخطر التآكل بالطلاء ، فلماذا لا يتم طلاء الجزء المعرض للتآكل في كل مرة؟ لماذا توجد طرق مختلفة؟

الجواب بسيط. يمكن أن يتلف المينا ، على سبيل المثال ، يمكن أن ينكسر طلاء السيارة في مكان غير واضح ، وسيبدأ الجسم في الصدأ تدريجياً ولكن بشكل مستمر ، حيث ستتدفق مركبات الكبريت والأملاح والماء وأكسجين الهواء إلى هذا المكان ، ونتيجة لذلك ، سوف ينهار الجسم.

لمنع مثل هذا التطور للأحداث ، يلجأون إلى علاج إضافي مضاد للتآكل للجسم. السيارة ليست صفيحة مينا ، والتي في حالة تلف المينا يمكن ببساطة التخلص منها ويمكن شراء واحدة جديدة.

الوضع الراهن

على الرغم من المعرفة الواضحة والتطور لظاهرة التآكل ، على الرغم من طرق الحماية المتعددة الاستخدامات المطبقة ، لا يزال التآكل يشكل خطرًا معينًا. تم تدمير خطوط الأنابيب وهذا يؤدي إلى انبعاث النفط والغاز وسقوط الطائرات وتحطم القطارات. الطبيعة أكثر تعقيدًا مما قد تبدو للوهلة الأولى ، ولا يزال لدى البشرية العديد من جوانب التآكل لاستكشافها.

وبالتالي ، حتى السبائك المقاومة للتآكل لا تقاوم إلا في ظروف معينة يمكن التنبؤ بها والتي صممت من أجلها في الأصل. على سبيل المثال ، لا يتحمل الفولاذ المقاوم للصدأ الكلوريدات ، ويتأثر بها - يحدث التنقر والتأليب والتآكل بين البلورات.

ظاهريًا ، بدون أي أثر من الصدأ ، يمكن أن ينهار الهيكل فجأة إذا تشكلت بداخله آفات صغيرة ولكنها عميقة جدًا. الشقوق الدقيقة التي تخترق سمك المعدن غير مرئية من الخارج.

حتى السبيكة التي لا تتعرض للتآكل يمكن أن تتصدع فجأة تحت ضغط ميكانيكي طويل - مجرد صدع ضخم سيدمر الهيكل فجأة. لقد حدث هذا بالفعل في جميع أنحاء العالم مع هياكل المباني المعدنية والآلات وحتى الطائرات والمروحيات.

أندري بوفني

سمة أساسية للثورة الصناعية ورمز للقوة الصناعية. أهمية هذا المورد ، بالطبع ، كبيرة جدًا ، ولكن كم عدد الأشخاص الذين فكروا في مدى تنوع هذه المجموعة من العناصر الكيميائية؟ أو ما هي الخصائص الغريبة التي تُلاحظ في بعض المعادن ، وأيضًا ما هي الصفات المذهلة التي تُنسب إليها أحيانًا؟ من غير المرجح. لذا من المفيد توسيع فهمك لهذا الموضوع وإدراج بعض الحقائق المثيرة للاهتمام حول المعادن.

المجموعات الفرعية

في الوقت الحالي ، هناك 94 عنصرًا كيميائيًا في الجدول الدوري ، والتي تعتبر معادن. تنقسم جميعها إلى 7 مجموعات فرعية:

• قلوية.
• القلوية الترابية؛
• انتقالي
• رئتين؛
• نصف المعدنية.
• اللانثانيدات.
• الأكتينيدات.

تتطلب معادن المجموعات الفرعية الأربع الأولى اهتمامًا خاصًا.

الفلزات القلوية

حصلوا على اسمهم بسبب خاصية التحول إلى القلويات في ظروف البيئة المائية.

حقيقة مثيرة للاهتمام غير معروفة حول الفلزات القلوية: الليثيوم له بعض الخصائص الواهبة للحياة. على وجه الخصوص ، فهو يساهم في علاج النقرس. لذلك ، حتى في العصور القديمة ، لاحظ الناس الخصائص العلاجية للطين المخصب بالليثيوم. كما ساعدت المراهم والكمادات من هذه المادة في تخفيف أعراض النقرس.

وجدت عناصر هذه المجموعة أيضًا تطبيقها في بناء الغواصات النووية. يستخدم الصوديوم كمبرد في المولدات الكهربائية المثبتة في مفاعل نووي تحت البحر. يضمن دوران شفرات البخار.

لكن الصوديوم يتطلب معالجة خاصة. عند التفاعل معها ، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار تفاعله العنيف مع السوائل. حتى مجرد لمس الصوديوم بيد جرداء مبللة يمكن أن يسبب انفجارًا صغيرًا.

القلويات مهمة أيضًا للصحة. يسبب نقص الصوديوم والبوتاسيوم في جسم الإنسان تقلصات وآلام شديدة ، لذلك يجب ألا تقتصر على الماء والملح.

المعادن الأرضية القلوية

تتميز هذه المجموعة بكثافة عالية ودرجة انصهار عالية. حقيقة مثيرة للاهتمام حول المعادن: الباريوم والراديوم شديد السمية. من الغريب أن الراديوم الذي يدخل الجسم يميل إلى أن ينتقل بأكثر من 70٪ إلى العظام ، ولكن بسبب سميته العالية ، فإنه يساهم في تكوين الآفات السرطانية في أنسجة العظام.

في عام 1950 ، تم إدخال 4 أشخاص إلى المستشفى الجمهوري لجمهورية كومي في وقت واحد ، وكانت نسبة تلف الأنسجة الهيكلية بسبب الأورام الخبيثة في المنطقة 70-85٪ ، والتي نتجت عن التطور طويل الأمد للراديوم المعدني تحت الأرض الودائع.

معادن انتقالية

هذه المجموعة تستحق اهتماما خاصا. لا يمكن تجاهل الحقائق المثيرة للاهتمام حول المعادن المتعلقة بها ، لأنها الأكثر عددًا. تجمع هذه المجموعة بين عناصر مع مجموعة متنوعة من الخصائص.

تشارك العديد من المجموعات الانتقالية في إنتاج منتجات الصناعة الكهربائية ، حيث تمتلك خصائص موصلات الكهرباء.

حقيقة ممتعة: من المعروف أن اليابان هي الشركة الرائدة في توريد معدات عالية التقنية في السوق العالمية. في مدينة سوفا ، تم إجراء تقييم لتركيز الذهب في كتلة الرماد التي تم الحصول عليها من حرق الرواسب الرسوبية لجامع المدينة. وفاقت النتائج النهائية نتائج التجارب المماثلة في أغنى مناجم العالم بنحو 50 مرة ، وهو ما فسره وجود منطقة صناعية ضخمة تصنع فيها المنتجات الإلكترونية من خلائط المعادن الثمينة ، وخاصة الذهب. بالمناسبة ، يمكنك إخبار الكثير من الأشياء الشيقة عنه.

ذهب

يعلم الجميع أن المنتجات المصنوعة من هذه المواد تجمع بين الفخامة والرقي والرفاهية. المجوهرات الذهبية هي هدية رائعة. لكن من كان يظن أن هناك عددًا من الشركات في سويسرا تنتج منها ألواحًا مجزأة على طراز الشوكولاتة يمكن استخدامها كهدية؟ أو في معاملات التسوية. من المثير للاهتمام أن كل بلاطة تتكون من أسهم بقيمة 1 جرام ويمكن تقسيمها بسهولة إلى أجزاء.

حقيقة مثيرة للاهتمام حول المعدن: اعتبارًا من عام 2014 ، تم استخراج ما يقرب من 179 طنًا من الذهب في جميع أنحاء العالم ، يأتي نصفها تقريبًا من جمهورية جنوب إفريقيا. يتم استخراج نفس كمية الحديد تقريبًا من أمعاء الأرض كل ساعة.

الذهب معدن ناعم للغاية ، ولهذا السبب ، في صناعة المجوهرات ، عادة ما يكون مخلوطًا بشوائب من النحاس أو الفضة.

الزئبق

هذا هو المعدن الوحيد القادر على أن يكون في حالة سائلة للتجمع في ظروف الغرفة. يعلم الجميع عن سمية أبخرة الزئبق ، لكن الكيميائيين فقط هم من يعرفون كيف يؤثر هذا العنصر على خصائص الألومنيوم.

تحظر القوانين والوثائق التشريعية التي تنظم إجراءات وقواعد حركة البضائع على متن الطائرات في بعض البلدان بشكل صارم نقل الزئبق ، لأنه عندما يصطدم بسطح من الألومنيوم ، يمكن أن يحرق حفرة ، وهو أمر مهم بشكل خاص على متن الطائرة ، يتضمن التصميم العديد من الأجزاء المصنوعة من هذه المادة.

النحاس والكوبالت

سرد حقائق مثيرة للاهتمام حول المعادن في الكيمياء ، وتجدر الإشارة إلى هذه العناصر. النحاس له أهمية خاصة للمخربين وصائدي المعادن غير الحديدية. توجد في صناديق المحولات ، لأن العناصر النحاسية غير قادرة على إحداث شرارة.

ولكن في الشرق ، وخاصة في اليابان ، يستخدم النحاس في مصايد الأسماك كمادة تمنع ظهور الأمراض الفطرية المائية في المسطحات المائية.

ويرتبط ظهور الكوبالت بالأساطير الإسكندنافية. تعرض الحدادون النرويجيون ، الذين صهروا المعادن المحتوية على الكوبالت ، للتسمم بالزرنيخ. وأوضحوا الشعور بالضيق والصداع على أنه انتقام من شيطان الجبل - كوبولد ، الذي ينتقم من الناس بسبب تدمير مناجمه. هكذا ظهر اسم هذا المعدن. أصل اسم النيكل مشابه.

حديد

إنه العنصر الأكثر شيوعًا في المجموعة الانتقالية. حقيقة مثيرة للاهتمام حول المعدن: في العصور القديمة ، عندما لم تكن البشرية على دراية بتقنيات إنتاج الفولاذ ، تم تقوية الحديد عن طريق التحميص في السماد وبقع الجلد ، مما أدى إلى حدوث تخصيب الكربون للمادة وزيادة القوة بشكل كبير. لذلك ، غالبًا ما يتم بناء الصياغة بالقرب من الاسطبلات.

ناهيك عن تآكل المعدن. حقيقة مثيرة للاهتمام: حقيقة أن الحديد يتأكسد عند التفاعل مع الأكسجين يؤخذ في الاعتبار بشكل أساسي من قبل رواد الفضاء عند تجهيز حجرة المخزون في مركبة فضائية. ومن الواضح لماذا! في الواقع ، في ظروف الفراغ المكاني ، لا يمكن للحديد أن يتأكسد ، وعندما يتلامس مع معادن أخرى ، فإنها تلتصق ببعضها البعض حرفيًا.

لتجنب هذه المشكلة ، يتم تغليف أدوات العمل في الفضاء الخارجي في قاعدة بلاستيكية خاصة أو تعرضها للأكسدة على الأرض.

فضة

يعرف الكثيرون العبارة التالية: "الفضة أثمن من الذهب". هذا غير صحيح. ومع ذلك ، فإن هذا البيان ينمو على أساس الخصائص المفيدة والشفائية والتطهير للفضة. يكتسب الماء الموجود في وعاء مصنوع من هذه المادة لفترة طويلة خصائص مضادة للتسمم. وهذا ما يفسر الإقبال الكبير على الأواني الفضية في الأيام الخوالي. لهذه الأسباب ، تعمل المحطات الفضائية الحديثة على أجهزة تنقية المياه الفضية.

تم اكتشاف أولى المنتجات المصنوعة من هذا المعدن في مصر ، ويبلغ عمرها أكثر من ستة آلاف عام. في أراضي الهند الحديثة ، من المعتاد تناول الحلويات المغطاة برقائق الفضة الرقيقة ، مما يساعد في الحفاظ على صحة الجهاز الهضمي في ظروف غير صحية عالية.

يتم استخدام هذا المعدن بشكل نشط من قبل الشركات المصنعة الآسيوية لمعدات التنظيم الحراري ، خاصة عند تجميع مكيفات الهواء بوظيفة تنظيف الهواء.

في الأيام الخوالي ، كانت الفضة بمثابة وسيلة لمنع أكسدة اللاكتيك. تم وضع ملعقة من هذا المعدن في قدر مع الحليب ، مما أدى إلى عدم تأكسدها لفترة طويلة. وأخيرًا ، فإنه يحفز تكاثر الهيموجلوبين ، وله تأثير إيجابي على الجهاز العصبي المركزي. هذا المعدن المذهل هو الفضة. هناك العديد من الحقائق الأكثر إثارة للاهتمام حوله ، لكن هذه هي الحقائق الرئيسية.

المعادن الخفيفة

هذه الفئة سامة بشكل خاص ويصعب اكتشافها. تم استخدام البولونيوم ، وهو معدن سام للغاية ، مرارًا وتكرارًا في محاولات اغتيال كبار المسؤولين والسياسيين. تكمن خصوصيته في حقيقة أنه من الصعب اكتشافه في الجسم في المراحل المبكرة ، كما أن تأثيره السام مرتفع للغاية. الشخص الذي تسمم طعامه بالبولونيوم محكوم عليه بموت مؤلم.

أبخرة الزنك ضارة جدا. ومع ذلك ، فإن الزنك له تأثير مفيد على الوظيفة الإنجابية للخصيتين الذكورية. عمال مزرعة الثعابين الهنود الذين يشاركون في استخراج سم الأفعى ، بعد لدغات متكررة من الكوبرا أو الأفاعي ، لديهم انتصاب قوي وإنتاج مكثف للهرمونات الجنسية ، وهو ما يفسره زيادة محتوى الزنك في سم الأفعى.

تآكل

هذه عملية سلبية بحتة ، على الرغم من أن لها مزاياها أيضًا. منذ ما يقرب من 100 عام ، أدرك الفرسان القوقازيون فائدة عملية التآكل لإنتاج شفرات متينة وغير قابلة للتحلل.

لذلك ، كانوا أول من دفن السيوف والشفرات في الأرض لمدة عامين ، حيث اكتسبوا القوة والقدرة على قطع حتى أصعب الألياف. تم تحقيق هذه الخصائص للمعدن بسبب خصائص امتصاص الصدأ ، والتي ، في الأرض ، تمتص العناصر العضوية والمركبات الكربونية.

توصل المجتمع العلمي الهندسي الهندي إلى طريقته المبتكرة لحماية الأسطح المعدنية عن طريق تحفيز التآكل ثم تطبيق طلاء مؤكسد على السطح الصدأ. وبالتالي ، يتفاعل الطلاء الخاص مع الصدأ ويشكل طبقة واقية موحدة وقوية.

في إنتاج أدوات قطع الذبيحة ، يتم استخدام السبائك التي تحتوي على نسبة صغيرة من الكروم والنحاس والنيكل ، مما يؤدي إلى تغطية المنتج بسرعة بالتآكل ، حيث تتشكل طبقة واقية قوية بمرور الوقت ، مما يمنع المزيد من تكوين الصدأ.

حقائق غريبة أخرى

من المدهش أن يجد التيتانيوم القوي بشكل لا يصدق أعلى تقدير له ليس في علم المعادن ، وليس في الهندسة الميكانيكية أو الهندسة ، ولكن في إنتاج البلاستيك الاصطناعي والورق والدهانات.

كان الألمنيوم في عام 1885 يعتبر من أغلى المعادن. وقيمت على الذهب والفضة. كان وجود أزرار الألمنيوم في ضباط الجيش الفرنسي يعتبر علامة على أعلى النبلاء.

أثناء بناء الأقمار الصناعية ومقاييس جرعات الإشعاع الفضائي ، قرر الأمريكيون في وقت من الأوقات رؤية سفينة Kronprinz Wilhelm التي غرقت في نهاية الحرب العالمية الأولى ، حيث أن الفولاذ المصنوع بعد عام 1945 يحتوي على الكثير من الإشعاع. إن استخدام مثل هذا المعدن من شأنه أن يعيق جمع البيانات الموثوقة.

وأخيراً ، حقيقة عن كاليفورنيا. إنه أغلى معدن مركب. تتجاوز تكلفتها 6.5 مليون للجرام. بالمناسبة الصورة معروضة أعلاه.

في الواقع ، لا يزال بإمكانك إخبار الكثير من الحقائق المثيرة للاهتمام حول المعادن. الكيمياء علم مذهل ، ولكل عنصر في الجدول الدوري خصائص وصفات فريدة لا تُضاهى.