Захист від корозії

Методи захисту від корозії досить різноманітні. Найважливіші з них: захист поверхні металу покриттям, створення сплавів з антикорозійними властивостями, електрохімічні методи, зміна складу середовища.

Захисні покриття поділяють на дві групи – металічні та неметалічні. Неметалічні покриття бувають органічними (лаки, фарби, пластмаси, гума) і неорганічними (цемент, оксид, силікат, фосфат). Металічні покриття можуть бути анодними та катодними. Якщо потенціал покриття більш негативний, ніж металу, який захищають, його називають анодним. Якщо потенціал покриття більш позитивний – катодним.

Одним із способів зниження швидкості корозії заліза є легування його хромом, нікелем, кобальтом та іншими металами. Ці домішки підвищують схильність сплавів до пасивації, зменшуючи таким чином швидкість їх розчинення.

Лужні метали

До І групи періодичної системи належать s- елементи: літій Li, натрій Na, калій K, рубідій Rb, цезій Cs, францій Fr, які називають лужними металами.

Поширення у природі

У вільному стані лужні метали не зустрічаються. Значна кількість солей натрію калію розчинна у морській воді. Існує багато мінералів, які містять натрій і калій у вигляді солей: хлоридів, сульфатів, нітратів. Літій знаходиться в основному у вигляді алюмосилікатів і алюмофосфатів. Рубідій і цезій є супутниками калієвих мінералів. Вміст у земній корі Rb – 1,5 ∙ 10^-2 %, Сs – 3,7 ∙ 10^-4 %.

Одержання

Літій і натрій одержують електролізом розплавів або легкоплавких сумішей типу СаСІ₂ + NaCI. Калій, рубідій і цезій важко отримати електролізом, оскільки вони мають низькі температури плавлення і легко випаровуються. Ці метали одержують обробкою розплавленням хлоридів парою натрію:

KCI + Na = K + NaCI

Очищають лужні метали методом перегонки.

Фізичні та хімічні властивості

Усі лужні метали дуже м’які, мають низькі температури плавлення. Літій, натрій, калій і рубідій мають сріблястий колір, цезій – золотисто-жовтий. Лужні метали на повітрі легко окиснюються, їх зберігають під шаром гасу. При окисненні лужних металів киснем повітря при звичайній температурі літій, натрій, калій вкриваються плівкою оксидів, переоксидів та карбонатів, а цезій плівкою переоксиду. З водою натрій реагує бурхливо, рубідій і цезій – з вибухом:

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂

В атмосфері кисню лужні метали згорають. При цьому літій утворює оксид, натрій – пероксид, а інші метали – над пероксиди ЕО₂.

2Na + O₂ = Na₂O

K₂O₂ + O₂ = 2KO₂

За звичайних умов лужні метали горять в атмосфері фтору і хлору

2Na + F₂ = 2NaF

При незначному нагріванні взаємодіють з сіркою, бромом, воднем та іншими неметалами, утворюючи відповідні сульфіди, броміди, гідриди:

2K + S = K₂S

2Li + Br₂ = 2LiBr

2Na + H₂ = 2NaH

Літій реагує з азотом на холоді, інші лужні метали при дії на азот електричного розряду:

6Li +N₂ = 2Li₃N

Сполуки лужних металів

Оксиди натрію, калію, рубідію та цезію можна одержати при недостачі кисню або взаємодією металів з пероксидами:

4Na + O₂ = 2Na₂O

2K + K₂O₂ = 2K₂O

Оксиди літію і натрію безбарвні, оксиди калію та рубідію – жовті, оксиди – оранжевий. Ці оксиди інтенсивно взаємодіють з водою з утворенням відповідних гідроксидів:

Na₂O + H₂O = 2NaOH

K₂O + H₂O = 2KOH

Гідроксиди лужних металів – безбарвні, легкоплавкі, дуже гігроскопічні кристалічні речовини, розчинні у воді та спиртах. У водних розчинах дисоціюють майже повністю, тому належать до найбільш сильних основ (лугів):

NaOH → Na⁺ + OH^-