Хімічно агресивні речовини по відношенню до металів і деревині

До хімічно агресивних речовин по відношенню до металів і деревині можна віднести перш за все гази-окислювачі і так звані окислюють кислоти і перекису. Вони здатні окисляти метали, а за сприяння інших факторів викликати горіння і гниття деревини.

Окислювальні процеси обумовлюють щорічне знищення (по всіх країнах) більш 100 млн. Г стали і близько 300 млн. М 3 деревини тільки від гниття.

На друге місце за обсягом викликаються руйнувань, переваги каменів і бетонів, можна поставити дію кислот. Кислоти є речовинами, легко віддають в розчин іони водню (Н), а луги - їх приймають.

Здатність до отщеплению іонів водню (протонів) або гидроксилов обумовлена ​​природою елементів, точніше, станом поверхневих (валентних) зон електронних оболонок їх атомів, що визначається положенням атома в періодичній системі елементів Д. І. Менделєєва.

Висока активність кислот по відношенню до споруд пояснюється тим, що більшість використовуваних в будівельній техніці матеріалів - цементні бетони, вапняні і цементні розчини, фарби - є слабо лужними. Метали в кислих середовищах руйнуються також багато швидше, ніж в лужних.

Імовірність протікання в рідкій фазі хімічної взаємодії між складовими матеріалу і середовища визначається наявністю реагують іонів, що утворять після взаємодії малорозчинні або малодисоційовані з'єднання, що виходять зі сфери реакції.

Досить поширеним окремим випадком взаємодії цього типу буде реакція нейтралізації водневих і гідроксильних іонів з утворенням слабодіссоціірованного з'єднання води:

Відомо, що вода або будь-який хімічний розчин характеризується наявністю диссоційованих в них іонів водню і гідроксилу, надлишок яких визначає кислотність або лужність води. Останню прийнято позначати величиною водневого показника рН, що є логарифмом концентрації водневих іонів з негативним знаком:

Значення рН менше. 7 характеризують кислі води, більше 7 - лужні.

У загальному випадку наявність у воді-середовищі іонів, однойменних з тими, які можуть виділятися матеріалом навіть при слабкому розчиненні його водою, як правило, діють стабілізуючим чином. Зокрема, розчинність матеріалу у воді знижується і тим значніше, чим більше концентрація стабілізуючих іонів в розчині (в воді-середовищі). При цьому передбачається, що однойменні іони не реагують з іншими разнозначних іонами матеріалу за типом нейтралізації або заміщення.

Кислоти і кислі гази є найбільш агресивними по відношенню до металів, звичайним бетонів на лужної основі, силікатної цегли і до осадових гірських порід вапняку, доломіту і т. П.) Керамічні вироби, глиняну цеглу та бетони на рідкому склі добре протидіють кислот і відносно швидко руйнуються лугами.

Агресивність кислот визначається їх природою, концентрацією, рН водних розчинів, наявністю окислювальних властивостей і температурою середовища. Руйнівна дія кислот і кислих газів: визначається також стійкістю (розчинність) утворених продуктів корозії при взаємодії кислот з металами або з бетонами.

Дія розчинів лугів багато в чому прямо протилежна дії кислот. Концентровані розчини лугів, особливо при нагріванні, руйнівно діють на деякі метали, камені і бетони. Руйнування каменів і бетонів пояснюється тим, що до складу деяких гірських порід входять «кислі» включення у вигляді кремнезему, особливо аморфної форми, або навіть пухких низькоосновних силікатів; розкладання їх лугами призводить до утворення тріщин і втрати міцності каменем або бетоном із застосуванням такої породи як заповнювач. Механізм руйнування металів лугами більш складний.

Дія на метали, бетони, кераміку і органічні матеріали (зокрема, пластмаси) різних солей менш aгрессівно, ніж кислот.

Підвищена швидкість корозії металів в розчинах солей в порівнянні з водою пояснюється посиленням протікання електрохімічних процесів і збільшенням розчинності продуктів корозії.

Класифікація солей на кислі, нейтральні та основні дозволяє в кожному окремому випадку розвинути уявлення про суть їх агресивної дії на ті чи інші матеріали. Руйнівна дія розчинів солей у багатьох випадках визначається їх здатністю взаємодіяти з водою (піддаватися гідролізу) з утворенням водневих ( «кислих») або гідроксильних ( «лужних») іонів; при цьому в подальшому руйнування матеріалу йде так само, як при дії кислот або лугів.

Дія органічних рідин - цукрів, масел і розчинників - на окремі матеріали своєрідно. До агресивних щодо цементних бетонів слід віднести глюкозиди, т. Е. Розчини цукру, патоку, фруктові соки і т. П. При взаємодії глюкозидов з вапном цементного каменю можуть утворитися розчинні сахарат кальцію, що і призводить до досить інтенсивному поверхневому руйнуванню бетонів. Найбільш агресивно розчини цукру діють при бродінні, коли в них утворюються слабкі органічні кислоти.

Дія масел на цементні бетони вивчено відносно мало. Відомо, що на деяких виробництвах, і перш за все в текстильній промисловості, при систематичних протоках мастил спостерігаються наскрізні просочення ними залізобетонних перекриттів. При луною відзначається значне розпушення і розм'якшення бетону іноді до повного його руйнування. Вельми агресивні по відношенню до бетону рослинні окислюються і прогірклі масла. Мабуть, тут має місце складне вплив на бетон наявних або утворюються в оліях кислот поряд з фізичним процесом розм'якшення матеріалу.

Органічні неполярні рідини діють переважно на бітуми і синтетичні продукти, розчиняючи їх.