3
“Young Scientist” . #1.2 (60.2) . January 2014
Chemistry
Х И М И Я
Тірі ағзаларға электромагниттік сәуленің биологиялық әсерінің физикалық негізі
Махмутов Болат Бижанович, химия ғылымдарының кандидаты, ректор;
Убайда Бақытгүл, студент
«Болашақ» университеті (Қызылорда қаласы, Қазақстан)
К
ез-келген организмнің қызметтік-динамикалық
қасиеттері оның өмір сүру жағдайының шарттарына
қабілеттілігіне тәуелді болады. Ағзаның қалыпты тір-
шілік әрекеті үшін қажетті факторлардың біріне табиғи
электромагниттік өріс жатады. Табиғи электромагниттік
сәуленің тапшы немесе жоқ болуы зиянды әсерлерге, тіпті
тірі ағза үшін қайтымсыз зардаптарға әкелуі мүмкін.
Қазіргі кезде жер бетінде жаңа экологиялық
жағдайлардың қалыптасуына байланысты қоршаған
ортаның электромагниттік тұрғыдан кірленіп, тірі
ағзалардың зардап шегуі үлкен алаңдаушылық туғызатын
мәселеге айналып отыр. Сондықтан да электромаг-
ниттік сәуленің биологиялық әсерін зерттеу жұмыстары
өзінің алдына әлеуметтік мәні зор экологиялық міндеттер
жүктейді және қазіргі уақыттағы физика, экология, био-
логия ғылымдарының ең өзекті мәселелерінің бірі болып
табылады.
Тірі ағзаларға электромагниттік сәуленің әсер ету ме-
ханизмі бүгінгі күнге дейін түбегейлі шешімін тапқан жоқ.
Электромагниттік өрістің биологиялық әсерін түсіндіретін
бірнеше болжамдар бар. Олар ұлпаларда тоқтың туын-
дауына және өрістің тікелей жасушалық деңгейде әсер
етуіне, бірінші кезекте мембраналық құрылымға әсерімен
негізделеді. Электромагниттік өріс әсерімен биологиялық
мембраналар арқылы диффузия жылдамдығы,
биологиялық макромолекулалардың бағыты мен конфор-
мациясы, сондай-ақ еркін радикалдардың электрондық
құрылымының күйі өзгеруі мүмкін. Негізінен электро-
магниттік өрістің биологиялық әсер ету механизмі арнайы
емес сипатқа ие және ағзаның реттеуші жүйесінің бел-
сенді өзгерісімен байланысты болады.
Тірі ағзалар биоколлоидтық және физикалық-
химиялық реакцияларда жетекші роль атқаратын күрделі
гетерогенді жүйелерден тұрады. Көптеген жылдар бойы
ғалымдардың үздіксіз зерттеулерінің нәтижелері не-
гізінде анықталғанындай, коллоидтық жүйелердегі
реакциялардың жылдамдығы күн сәулесінің белсен-
ділігіне байланысты және геомагнитті полюстердің орна-
ласуына қатысты болады. Мұның негізгі себебі — элек-
тромагниттік өріс әсерімен су қасиеттерінің, ондағы
физика-химиялық процестердің өзгеруі, жанды және
жансыз обьектілерде жүретін реакциялардың жалпы
құрылымының өзгерісі болып табылады. Бірінші кезекте
кез-келген өзгеріске бейім келетін плазмалық және жа-
суша ішіндегі мембраналар, әр түрлі органелдер мен жа-
суша ішіндегі құрылымдарды шектейтін мембраналар
екендігі анықталған. Жасушалық мембрананың түрлі
физика-химиялық әсерлерге, оның ішінде сәулеленуге
сезімталдығы жоғары болып келеді. Мембрананың
морфологиялық және қызметтік өзгеріске ұшырауы
практикалық тұрғыда өте аз сәулеленуден кейін және өте
аз дозада жүретіндігі дәлелденген. Сонымен қатар элек-
тромагниттік сәуленің биологиялық мембрана өтімділігіне
және натрий катиондарының тасымалдануының ак-
тивті үдеуіне әсер етіп өзгеріс тудырғанда, бұл жағдайда
қанықпаған май қышқылдарының қайта қышқылдануының
белсенділігі және митохондрияда қышқылдану
процестерінің бірігуі және фосфорлануы жүреді.
Жасушалық деңгейдегі мұндай өзгерістер келесі се-
бептерден туындауы мүмкін деп есептеледі:
1. Электромагниттік сәуле зарядталған бөлшектерге
және тоқтарға әсер етеді, осының нәтижесінде өріс энер-
гиясы жасушалық деңгейде энергияның басқа түрлеріне
түрленеді.
2. Атомдар мен молекулалар электр өрісінде полярла-
нады, полярланған молекулалар магнит өрісі таралуының
бағытымен бағытталады.
3. Электролиттер болып табылатын ұлпаларды
құрайтын сұйықтарда, сыртқы өрістің әсерінен кейін
иондық тоқтар пайда болады.
4. Айнымалы электр өрісі диэлектриктің айны-
малы поляризациясы есебінен жүретіндей, өткізгіштік
тоғының пайда болуы есебінен тірі ағзалардың ұлпаларын
қыздырады. Жылулық эффект электромагниттік өріс
энергиясының жұтылуының салдары болып табылады.
Өріс кернеулігі және әсер ету уақыты неғұрлым
ұзақ болса, айтылған эффектілер соғұрлым күштірек
байқалады (1-кесте). J = 10 мВт/м мәніне дейін шартты
4
«Молодой учёный» . № 1.2 (60.2) . Январь, 2014 г.
Химия
түрде жылулық баспалдақ ретінде алынады, артық жылу
термореттеу механизмі есебінен шығарылып отырады.
Бұдан басқа органдардың қатты қызуға сезімталдығы
олардың құрылымымен анықталады. Қатты қызуға көру,
ми, бүйрек, қуық және өт жолдары органдары өте сезімтал
болып келеді.
Электромагниттік өрістің нерв жүйесіне әсерін
көптеген ғалымдар тәжірибе жүзінде зерттеді. Орталық
нерв жүйесіне электромагниттік және магниттік өрістердің
әсері жөніндегі көптеген жылдар бойғы зерттеулер
нәтижелері профессор Ю. А. Холодовтың монографияла-
рында жарияланған. Электромагниттік өрістің миға, ней-
рондар мембраналарына, есте сақтау, шартты-рефлек-
стік әрекеттеріне тигізетін тікелей әсерлері анықталды.
Спектроскопиялық зерттеулер нәтижесінде әлсіз электро-
магниттік өрістің нерв жасушаларындағы жүретін синтездік
процестерге әсер ету мүмкіндіктері көрсетілді. Зерттеулер
осы әсерлердің нейрон қабықшаларына әсер етіп онда
айқын өзгерістер тудыруы, мидың күрделі құрылымына
берілетін ақпараттардың бұзылуына әкелетіндігі байқалды.
Р. И. Крутиковтың анықтағанындай, жоғары жиілікті
диапазондағы электромагниттік өріс әсер еткенде қысқа
уақыт аралық есте сақтаудың бұзылуы мүмкін.
Жердегі тіршілік электромагниттік толқындар әсерімен
пайда болды және дамып отырды, мұндай әсерлердің
азаюы немесе жоқтығы жердегі тіршілікке кері әсер етуі
мүмкін, сондықтан геомагниттік өріс барлық тірі ағзалар
үшін табиғи экологиялық фактор болып табылады. Соңғы
уақыттарда ғылым мен техниканың қарыштап дамуы
нәтижесінде жасанды электромагниттік толқындар та-
рататын көздер көбейді. Тірі ағзалар жоғары электро-
магниттік аймақ болып табылатын жаңа өмір сүру ор-
тасы қалыптасты, сөйтіп олар қалыпты шектен артып,
кері әсерлерін көрсете бастады. Электромагниттік өрістің
биологиялық обьектілерге әсер ету механизмі бүгінгі
күнге дейін толық анықталмаған.Тек оның барлық тірі
ағзалардың құрылым деңгейіндегі көпше түрдегі әсерін
байқауға болады. Осыған қарамастан электромаг-
ниттік сәулелер медицинада көптеген ауруларды емдеуде
кеңінен қолданылады. Қазіргі уақытта электромагниттік
сәулелердің тірі ағзаларға тигізетін алуан түрлі әсерлерін
зерттеу өте маңызды болып табылады және ол экологиялық,
физикалық, биологиялық және медициналық тұрғыдан
алғанда өзекті мәселеге айналып отыр.
Әдебиет:
1. Бинги В.Н. Магнитобиология. Эксперименты и модели. — М.: Наука, 2002. — 592 с.
2. Крутиков Р.И. Влияние электромагнитных полей на живые организмы — Днепропетровск: ДНУ. — 2001. —
19 c.
3. Дрокина Т.В. Методы физики в медицине. — Красноярск, 2005. — 262 с.
4. Дубров А.П. Геомагнитное поле и жизнь. — Л.: Гидрометеоиздат, 1974. — 175 с.
5. Кузнецов А.Н. Биофизика низкочастотных электромагнитных воздействий — М.: МФТИ, 1994.
6. Любимов В.В. Искусственные и естественные электромагнитные поля в окружающей человека среде и при-
боры для их обнаружения и фиксации // Препринт. 1999. — № 11 (1127). — С. 28.
7. Холодов Ю.А. Реакция нервной системы человека на электромагнитные поля. — М.: Наука, 1992. — 187 с.
1-кесте.
Адам ағзасына әсері біліне бастайтын магнит өрісі кернеулігінің мәндері
Магнит өрісінің әсер ету механизмі, биологиялық деңгейлер, магнит өрісі көздері
Кернеулік, кА/м
Биомолекулалардың кеңістіктік бағытының бұзылуы
800
Магниттік су тежегіштік эффект
160
Судың электр өткізгіштігінің өзгерісі
115
Өздік биопотенциалға сәйкес келетін өздік индукция электр қозғаушы күші
80
Химиялық реакциялардағы магниттік эффектілер
8–80
Су тұтқырлығының ұлғаюы
11
5
“Young Scientist” . #1.2 (60.2) . January 2014
Chemistry
Методы защиты коррозии
Тапаева Аида Пишенбеккызы, магистр химических наук;
Кожагельдиева Гульбахыт Турмаганбетовна, студент
Кызылординский государственный университет имени Коркыт Ата (Казахстан)
К
оррозия — это самопроизвольный процесс разру-
шения материалов и изделий из них под химическим
воздействием окружающей среды.
Коррозия металлов — разрушение металлов вслед-
ствие физико-химического воздействия внешней среды,
при котором металл переходит в окисленное (ионное) со-
стояние и теряет присущие ему свойства.
В тех случаях, когда окисление металла необходимо
для осуществления какого-либо технологического про-
цесса, термин «коррозия» употреблять не следует. На-
пример, нельзя говорить о коррозии растворимого анода в
гальванической ванне, поскольку анод должен окислятся,
посылая свои ионы в раствор, чтобы протекал нужный
процесс. Нельзя также говорить о коррозии алюминия
при осуществлении алюмотермического процесса. Но
физико-химическая сущность изменений, происходящих
с металлом во всех подобных случаях, одинакова: металл
окисляется [1].
Проблема защиты металлов от коррозии возникла
почти в самом начале их использования. Люди пытались
защитить металлы от атмосферного воздействия с по-
мощью жира, масел, а позднее и покрытием другими ме-
таллами и, прежде всего, легкоплавким оловом. В трудах
древнегреческого историка Геродота (V век до нашей
эры) уже имеется упоминание о применении олова для за-
щиты железа от коррозии.
Задачей химиков было и остается выяснение сущности
явлений коррозии, разработка мер, препятствующих или
замедляющих её протекание. Коррозия металлов осу-
ществляется в соответствии с законами природы и поэ-
тому ее нельзя полностью устранить, а можно лишь за-
медлить [2].
По типу разрушений различают коррозию наружную
(атмосферная и почвенная) и внутреннюю. Основным
видом коррозии наружной поверхности промысловых
трубопроводов является язвенная коррозия, а вну-
тренней — равномерная или общая
, происходящая
в результате окислительно-восстановительныхгетеро-
генных процессов, происходящие на поверхности раздела
фаз.
Коррозию классифицируют: по механизму, по площади
повреждения, скорости распространения и виду коррози-
онного повреждения (3-схема).
В зависимости от характера коррозии и условий ее про-
текания применяются различные методы защиты. Выбор
того или иного способа определяется его эффективностью
в данном конкретном случае, а также экономической це-
лесообразностью [3].
3-схема
6
«Молодой учёный» . № 1.2 (60.2) . Январь, 2014 г.
Химия
В производстве широко используется химическое на-
несение металлических покрытий на изделия. Процесс
химического металлирования является каталитическим
или автокаталитическим, а катализатором является по-
верхность изделия. Используемый раствор содержит со-
единение наносимого металла и восстановитель. По-
скольку катализатором является поверхность изделия,
выделение металла и происходит именно на ней, а не в
объеме раствора. В настоящее время разработаны ме-
тоды химического покрытия металлических изделий
никелем, кобальтом, железом, палладием, платиной,
медью, золотом, серебром, родием, рутением и неко-
торыми сплавами на основе этих металлов. В качестве
восстановителей используют гипофосфит и боргидрид
натрия, формальдегид, гидразин. Естественно, что хими-
ческим никелированием можно наносить защитное по-
крытие не на любой металл.
Металлические покрытия делят на две группы:
1. коррозионностойкие;
2. протекторные.
Например, для покрытия сплавов на основе железа
в первую группу входят никель, серебро, медь, свинец,
хром. Они более электроположительны по отношению к
железу, то есть в электрохимическом ряду напряжений
металлов стоят правее железа. Во вторую группу входят
цинк, кадмий, алюминий. Они более электроотрица-
тельны по отношению к железу.
В повседневной жизни человек чаще всего встречается
с покрытиями железа цинком и оловом. Листовое железо,
покрытое цинком, называют оцинкованным железом, а
покрытое оловом — белой жестью. Первое в больших
количествах идет на кровли домов, а второе — на изго-
товление консервных банок. Впервые способ хранения
пищевых продуктов в жестяных банках предложил повар
Н. Ф. Аппер в 1810 году. И то, и другое железо получают,
главным образом, протягиванием листа железа через рас-
плав соответствующего металла.
Металлические покрытия защищают железо от кор-
розии при сохранении сплошности. При нарушении же
покрывающего слоя коррозия изделия протекает даже
более интенсивно, чем без покрытия. Это объясняется
работой гальванического элемента железо–металл. Тре-
щины и царапины заполняются влагой, в результате чего
образуются растворы, ионные процессы в которых об-
легчают протекание электрохимического процесса (кор-
розии) [4].
Применение ингибиторов — один из самых эффек-
тивных способов борьбы с коррозией металлов в раз-
личных агрессивных средах. Ингибиторы — это ве-
щества, способные в малых количествах замедлять
протекание химических процессов или останавливать их.
Название ингибитор происходит от латинского inhibere,
что означает сдерживать, останавливать. Ещё по данным
1980 года, число известных науке ингибиторов составило
более пяти тысяч. Ингибиторы дают народному хозяйству
немалую экономию.
Ингибирующее воздействие на металлы, прежде всего
на сталь, оказывает целый ряд неорганических и органи-
ческих веществ, которые часто добавляются в среду, вы-
зывающую коррозию. Ингибиторы имеют свойство со-
здавать на поверхности металла очень тонкую пленку,
защищающую металл от коррозии.
Ингибиторы в соответствии с Х. Фишером можно
сгруппировать следующим образом:
1) Экранирующие, то есть покрывающие поверхность
металла тонкой пленкой. Пленка образуется в результате
поверхностной адсорбции. При воздействии физических
ингибиторов химических реакций не происходит;
2) Окислители (пассиваторы) типа хроматов, вызыва-
ющие образование на поверхности металла плотно при-
легающего защитного слоя окисей, которые замедляют
протекание анодного процесса. Эти слои не очень стойки
и при определенных условиях могут подвергаться восста-
новлению. Эффективность пассиваторов зависит от тол-
щины образующегося защитного слоя и его проводимости;
3) Катодные — повышающие перенапряжение катод-
ного процесса. Они замедляют коррозию в растворах не-
окисляющих кислот. К таким ингибиторам относятся соли
или окислы мышьяка и висмута.
Эффективность действия ингибиторов зависит в
основном от условий среды, поэтому универсальных инги-
биторов нет. Для их выбора требуется проведение иссле-
дований и испытаний.
Наиболее часто применяются следующие ингибиторы:
нитрит натрия, добавляемый, например, к холодильным
соляным растворам, фосфаты и силикаты натрия, бих-
ромат натрия, различные органические амины, сульфоо-
кись бензила, крахмал, танин и т. п. Поскольку ингиби-
торы со временем расходуются, они должны добавляться
в агрессивную среду периодически. Количество ингиби-
тора, добавляемого в агрессивные среды, невелико. На-
пример, нитрита натрия добавляют в воду в количестве
0,01–0,05 %.
Ингибиторы подбираются в зависимости от кислого
или щелочного характера среды. Например, часто приме-
няемый в качестве ингибитора нитрит натрия может ис-
пользоваться в основном в щелочной среде и перестает
быть эффективным даже в слабокислых средах [5, 6].
Металлы составляют одну из основ цивилизации на
планете Земля. Их широкое внедрение в промышленное
строительство и транспорт произошло на рубеже XVIII-
XIX. В это время появился первый чугунный мост, спу-
щено на воду первое судно, корпус которого был из-
готовлен из стали, созданы первые железные дороги.
Начало практического использования человеком железа
относят к IX веку до нашей эры. Именно в этот период че-
ловечество перешло из бронзового века в век железный.
В XXI веке высокие темпы развития промышленности,
интенсификация производственных процессов, повы-
шение основных технологических параметров (темпера-
тура, давление, концентрация реагирующих средств и др.)
предъявляют высокие требования к надежной эксплу-
7
“Young Scientist” . #1.2 (60.2) . January 2014
Chemistry
атации технологического оборудования и строительных
конструкций. Особое место в комплексе мероприятий
по обеспечению бесперебойной эксплуатации оборудо-
вания отводится надежной защите его от коррозии и при-
менению в связи с этим высококачественных химически
стойких материалов.
Необходимость осуществления мероприятий по за-
щите от коррозии диктуется тем обстоятельством, что по-
тери от коррозии приносят чрезвычайно большой ущерб.
По имеющимся данным, около 10 % ежегодной добычи
металла расходуется на покрытие безвозвратных потерь
вследствие коррозии и последующего распыления. Ос-
новной ущерб от коррозии металла связан не только с
потерей больших количеств металла, но и с порчей или
выходом из строя самих металлических конструкций, т.к.
вследствие коррозии они теряют необходимую прочность,
пластичность, герметичность, тепло- и электропровод-
ность, отражательную способность и другие необходимые
качества. К потерям, которые терпит народное хозяйство
от коррозии, должны быть отнесены также громадные за-
траты на всякого рода защитные антикоррозионные ме-
роприятия, ущерб от ухудшения качества выпускаемой
продукции, выход из строя оборудования, аварий в произ-
водстве и так далее.
Защита от коррозии является одной из важнейших
проблем, имеющей большое значение для народного хо-
зяйства.
Коррозия является физико-химическим процессом, за-
щита же от коррозии металлов — проблема химии в чи-
стом виде [7].
Сегодня говорить о том, что коррозия металла как про-
цесс его разрушения практически побежден, преждевре-
менно. И проблем здесь хватает. Но ученые прилагают
все усилия, чтобы коррозия металла как можно меньше
доставляла неудобств в процессе эксплуатации металли-
ческих конструкций.
Все больше появляется методов борьбы с этим про-
цессом, все больше появляется материалов, которые га-
рантируют эффективную защиту. На исследования тра-
тятся большие финансовые средства, поэтому коррозия
металла должна отступить в будущем, а точнее сказать,
сдать свои позиции. Коррозия металлов и меры борьбы с
ней — это одна из главных задач, которую ставят перед
собой строители, начиная поднимать новый объект.
Литература:
1. Андреев И.Н. Коррозия металлов и их защита. — Казань: Татарское книжное издательство, 2001. — С. 68–70.
2. Лукьянов П.М. Краткая история химической промышленности. — М.: Издательство АН СССР, 1999. — С.
55–56.
3. Чухарева Н.В., Абрамова Р.Н., Болсуновская Л.М. — Коррозионные повреждения при транспорте скважинной
продукции. — Томск, 2009. — С. 5–6.
4. Войтович В.А., Мокеева Л.Н. Биологическая коррозия. — М.: Знание, 2000. — С. 70.
5. Шехтер Ю.Н., Ребров И.Ю., Легезин Н.Е. и др. Некоторые проблемы ингибирования коррозии // Защита ме-
таллов, 1998, Т.34. — № 6. — С. 638–641.
6. Козлов А.А., Прохорова Н.П., Бограчев А.М. Новейшие тенденции в разработке и применении ингибиторов
коррозии для водоохлаждающих систем // Химическая промышленность. — 1986. — № 1. — С. 40–41.
7. Улиг Г.Г., Реви Р.У. Коррозия и борьба с ней. — Л.: Химия, 2000. — С. 30–35.
Сулы ортадағы металл коррозиясына тежегіш ретінде полимерлі фосфаттарды
қолданудың технологиялық аспектілері
Тапаева Аида Пішенбекқызы, химия ғылымдарының магистрі, оқытушы
1
;
Тоқсанбаева Ақжарқын Аққанжарқызы, оқытушы
2
1
Қорқыт ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университеті (Қызылорда қаласы, Қазақстан);
2
«Болашақ» университеті (Қызылорда қаласы, Қазақстан)
Қ
азіргі кезде жылу энергиялық комплексті өндірістер
айтарлықтай экономикалық шығындарға әкеліп отыр,
себебі жылу қондырғыларының тез істен шығуы әсер
етеді, яғни жылу жүйесіндегі коррозиялық қақтардың
нәтижесінен құбырлар бүлінеді.
Мұндай бүлінуден сақтану үшін су құрамына арнайы ин-
гибиторлар, яғни коррозия процесін тежейтін қосылыстар
қажет. Металл коррозиясының тежегіші ретінде
бейорганикалық полимерлі натрийдің фосфаттарын алу
рұқсат етілген. Су құрамындағы түзілетін қақтарға қарсы
органикалық анионды, карбонды, фосфонды функци-
онал топтары бар полимерлер қолданылады. Дегенмен,
органикалық комплексондар кермектікке әсер ететін ка-
тиондарды тұндыру процесіне тежегіш ретінде қолданады.
Атап айту керек коррозияға қарсы әрі қақтардың түзілуіне
кері әсер ететін құралды таңдауда аса ыждағаттылық
8
«Молодой учёный» . № 1.2 (60.2) . Январь, 2014 г.
Химия
қажет. Әрі әрбір нақты жағдайға қажетті нақты тежегіш
таңдауға зор мән беру керек. Қазақстан Республика-
сында металл коррозиясына және қақ түсіруге қарсы
қосылыстарды даярлайтын өндіріс жоқ, яғни олар алыс
шет елден тасылады.
Осыған байланысты отандық өндірістерде өндірілген
коррозия тежегіштерінің өңделу технологиясын даярлау
басты маңызды мәселе.
Белгілі ингибиторлар жылу энергиялық қондырғылар
жүйесінде белгілі (хроматтар, нитриттер, силикаттар, мо-
либдаттар, фосфаттар, полифосфаттар) толық қажетті
қасиеттері жетіспейді. Мысалы, хроматтар-улы, ни-
триттер рН<6 кезде азоттың төменгі оксидтеріне дейін
тотықсызданады. Силикаттар — рН ортаның нақты
өзгеріссіз болуын қажет етеді.
Полифосфатты тежегіштерге цинкті қосу қорғаныс
қабілетінің жоғарылауына әсер етеді [1]. Сонымен қатар
цинк суды 0,5 г/м
3
концентрацияда планктонның өмір
сүруіне кері әсер етеді. Мыс катионы цинк катионына
қарағанда биоцидтік қасиет көрсетеді .
Өзімізге белгілі, металл коррозиясы, жекелеп
алғанда темір мен көміртегісі аз шойын су даярлауда не-
гізгі конструкциялық материал болып табылады және
электрохимиялық табиғаты бар, сонымен бірге 2 (екі)
электрохимиялық реакцияның жүруімен іске асады:
металдың анодтық ионизациясы:
Ғе « Ғе
+2
+2е
(1)
Катодтың тотықсыздануы сулы ортадағы коррозия
кезінде оттегі тотықсыздануға ұшырайды:
1
/
2
О
2
+Н
2
О+2е «2ОН
-
(2)
Электрохимиялық коррозия барысында судағы металл
екіншілік процесс кезінде катодтық және анодтық өнім
ретінде өзара әрекеттесіп коррозияның екіншілі өнімін
түзеді. Олар нәтижесінде түрлі өзгерістерге ұшырауы
мүмкін. Айталық ІІ валентті темір гидроксиді судағы от-
тегімен әрекеттесіп, ІІІ валетті темір гидроксидін түзейді.
Ол ешқандай да қорғаныш қабілеті жоқ зат ретінде
өзгереді: [2]:
Ғе
+2
+2ОН
-
« Ғе (ОН)
2
(3)
Ғе (ОН)
2
+О
2
+ Н
2
О»4Ғе (ОН)
3
(4)
Мұнда түрлі факторлар әсерінен (температура,
коррозиялық орат құрамы, процесс ұзақтығы,
гидродинамика және т.б.) ІІІ темір гидроксиді
трансформацияланып гетит a-ҒеООН, акаганеит
b-ҒеООН, лепидокрокит g-ҒеООН, аморфты фазада
Fe
2
O
3
∙хН
2
О және т.б. түрлерге өзгеруі мүмкін.
Жұмыста шойынан жасалған суқұбырлардың ішкі
қабаттарының коррозиясы барысында құрамы 3 валентті
темір оксидтері, металл оксидтерінің қоспасы (30 %) —
кальций, магний, темір карбонаттары болған. автор өз
жұмысында рентген фотоэлектронды спектроскопияны
пайдаланып коррозия өнімі екі валентті темір қоспасына
бай екендігін анықтаған.
Сато өз қызметкерлері мен
[3] кулонометрия,
химанализ, элипсометр әдістері мен нейтрал ортадағы
қабат ішкі жағы g-Ғе
2
О
3
және сырты g-ҒеООН-тан
тұратындығы дәлелденді.
2Fe
+2
+ nH
2
O → Fe
2
O
3
× (n-3)H
2
O + 6H
+
+ 2ē (5)
Атап кету керек, коррозия өнімдерінің темір оксид-
тері негізінен металл коррозиясы жағдайында 40
0
С тан
жоғары емес күйде түзіледі. Температураны көтерген
сайын коррозия процесіне қосалқы тұз түзу процесі де
қосарлана жүреді. Мұның негізінде физико-химиялық
процестер жатады.
Барлық табиғи сулар карбонатты тұздардан
тұратындықтан, қыздырған кезде келесідей реакциялар
жүреді (реакция ионды түрде):
2НСО
3
→ СО
3
–2
+ СО
2
+ Н
2
О
(6)
Кальций катионы карбонат аниондарды байланы-
стыра отырып, аз еритін кальций карбонаты түзіледі,
мұнда магний катионы ерігіш магний карбонаты гидролизі
нәтижесінде гидроксид түрінде тұнбаға түседі.
Са
+2
+ СО
3
–2
→ СаСО
3
↓
(7)
Mg
+2
+ СО
3
–2
→ MgCO
3
2MgCO
3
+ 2 НОН → Mg (ОН)
2
+ Mg (НСО
3
)
2
(8)
Кальций карбонаты мен магний гидроксиді темір
коррозиясы өнімімен байланысып, қақ түзейді. Оның
артық мөлшері су құбырының бойынан өткізу қабілетін
төмендетіп, энергия шығынын көбейтеді, жылу алмасу
процесін әлсіретеді.
Ыстық судағы шойын коррозиясы дәл осы фактор-
лармен қайталанады. Дегенмен, ашық жүйелердегі
қайтымды сумен қамтамасыз ету құрылысы 70–80
0
С
температурада коррозия жылдамдығы айтарлықтай
төмендейтіні белгілі. 0
0
С концентрациядағы еріген
оттегінің судағы 20 см
3
/л көлеміне тең. 40
0
С-та 4,2
см
3
/л, 80
0
С-та 2см
3
/л [4]. Жабық жүйедегі қайтымды
сумен қамтамасыз ету барысында коррозия температура
жоғарылаған сайын судан бос оттегінің бөлінуі азаяды.
Коррозия процесі жылдамдығына әсер ететін фактор
коррозиялық ортаның рН мәні болып табылады. рН мәні
үлкейген сайын коррозия жылдамдығы төмендейді. рН
мәні азайған сайын ұлғаятыны анықталған. Салқын суда
коррозия процесіне рН мәні еш әсер етпейді. Ыстық суда
бұл диапазон тез кішірейеді. Қорыта айтқанда коррозия
процесіне әсер ететін факторлардың көптігі-бұл процесті
толық зерттеуді қажет етеді. Осыған қарамастан көптеген
өндіріс орындарында металды коррозиядан қорғаудың
көптеген жолдары қарастырылуда, олардың бірі ерітін-
ділерге ингибиторлар қолдану болып табылады. Мұнда
нақты айта кету керек, ингибитор таңдау процесі нақты
жағдайдағы коррозия проблемасына сәйкес таңдалуы
қажет.
Ингибитор шығаратын, тасымалдайтын фирмалар
АҚШ (Nalcо, Calgon, Texaco Inc., Petrolite Corporation,
Mobil), Ұлыбритания (Hauseman Ltd., Wright Chemical,
Dearborn Chemicals), Германия (BASF, Bayer), Жа-
пония, Голландия т.б. ТМД елдеріндегі ингибитор өндірісі
дамыған елдер 1-кестеде көрсетілген [5].
Анализде көріп отырғандай Россия мен ТМД елдері
ингибиторды қолдану дәрежелері өзге елдерден төмен.
Қазақстанда ингибитор өндірісі жоқтың қасы. Дегенмен,
|