Alumini ni nyenzo ambayo watu mara nyingi hutumia viwandani na kwa mahitaji yao wenyewe. Chuma kama hicho ni rahisi kubadilika, na pia ni sugu kwa mvuto wa nje. Haina sumu na ni salama kwa afya ya binadamu. Rangi ya fedha inaruhusu chuma kutumika kwa madhumuni mbalimbali. Hii ni sekta na nyanja ya ndani.
Wanapofanya kazi kwenye tasnia, watu mara nyingi hujiuliza ikiwa alumini ina kutu. Kila mtu anajua kwamba ikiwa uharibifu unaonekana kwenye karatasi, basi kutu inaweza kuendeleza. Unapaswa kujua kwa nini alumini hutua tofauti na aloi zingine. Inahitajika kujua sababu zinazosababisha kutu. Soma kuhusu haya yote na mengine katika makala yetu ya leo.
Mali
Hebu tujifunze sifa za alumini. Chuma kilichoelezewa kinayeyuka kwa joto la nyuzi 659 Celsius. Msongamano wa dutu hii ni 2.69103 kg/cm3. Alumini ni ya kundi la metali zinazofanya kazi. Upinzani wa kutuinategemea mambo kadhaa:
- Usafi wa aloi. Kwa ajili ya uzalishaji wa vifaa mbalimbali, chuma huchukuliwa ambayo inajulikana na usafi wake. Haipaswi kuwa na uchafu mbalimbali. Chapa iliyoenea ya alumini AI1, pamoja na AB2.
- mazingira ya alumini.
- Ni nini mkusanyiko wa uchafu katika mazingira ya alumini.
- Joto.
- PH ya mazingira ina ushawishi mkubwa. Unahitaji kujua kwamba oksidi ya alumini inaweza kuunda wakati pH iko kati ya 3 na 9. Katika mazingira ambayo filamu ya oksidi inaonekana mara moja kwenye uso wa karatasi ya alumini, michakato ya kutu haitakua.
Alumini inalindwa vipi dhidi ya kutu?
Aloi za metali zingine huathiriwa na kutu. Inaonekana haraka sana. Ikiwa utaunda hali fulani kwa alumini, basi haitaanguka kwa miaka mingi. Ili kulinda aluminium kutokana na kutu, filamu maalum huundwa juu yake. Inaweka safu nyembamba, ambayo ni kutoka nanometers 3 hadi 30. Inajumuisha upako sawa wa oksidi ya alumini.
Filamu ni ya kudumu na huipa chuma ulinzi wa ziada dhidi ya athari mbaya za nje. Shukrani kwa safu hii, hewa na unyevu haziingizii muundo wa nyenzo. Ikiwa uadilifu wa mipako ya oksidi inakiuka, basi mchakato wa kutu wa alumini huanza. Chuma hupoteza sifa zake.
Sababu za kutu
Linapokuja suala la kama alumini ina kutu, ni muhimu kufikiria juu ya sababu zinazosababisha kutu. Sababu mbalimbali za nje zinawezakuharakisha mchakato huu. Sababu za kutu kwenye alumini zinaweza kuwa kama ifuatavyo:
- Mwingiliano na asidi au alkali yoyote.
- Shinikizo la mitambo. Kwa mfano, msuguano au athari kali, baada ya hapo mkwaruzo huonekana kwenye safu ya juu ya chuma.
- Kuna maeneo ya viwanda. Ndani yao, bidhaa za kuoza za mafuta huathiri filamu ya oksidi na kuiharibu. Chuma huanza kuharibika. Hali sawa hutokea katika megacities, ambapo bidhaa za kuoza za mafuta zitaingiliana na sulfuri, pamoja na oksidi za kaboni. Utaratibu kama huo huharibu filamu kwenye alumini. Baada ya aina hii ya ushawishi wa nje, alumini huharibika.
- Ikumbukwe kwamba klorini, florini, pamoja na bromini na sodiamu zinaweza kuyeyusha safu ya ulinzi ya chuma.
- Michanganyiko ya jengo ikiingia kwenye chuma, huanza kuharibika haraka. Katika hali hii, alumini huathiriwa vibaya na saruji.
- Je, maji yana kutu ya alumini? Ikiwa inaingia kwenye karatasi, basi chuma kinaweza kuwa chini ya michakato ya kutu. Ni muhimu kufafanua ni kioevu gani kina athari. Wengi hutumia aloi maalum ambayo haina kutu kutoka kwa maji. Inaitwa duralumin. Aloi ya kipekee inatumika pamoja na shaba pamoja na manganese.
Kutu kwa kemikali ya kielektroniki ni nini na inaweza kuwa kwenye karatasi ya alumini?
Mara nyingi, mwonekano wa ulikaji wa kemikali ya kielektroniki huchochewa na wanandoa wenye galvanic. Uharibifu unaonekana kwenye makutano ya aloi mbili tofauti. Katika kesi hii, kutu itakuwa wazi. Jambo muhimuni kwamba chuma kimoja tu huharibika, na pili ni chanzo cha kuanza mchakato wa kutu. Ili usiogope kutu ya electrochemical, unahitaji kutumia aloi ya magnesiamu. Kwa sababu ya kutu ya kielektroniki, wataalam hawapendekezi kutumia chuma cha kawaida unapogusana na mwili wa alumini.
Mambo gani yanaweza kupunguza kasi ya mchakato?
Kuna idadi ya vipengele vinavyopunguza kasi ya mchakato wa kutu ya alumini, na baadhi yao husimamisha jambo hili. Wafuatao wanatofautishwa:
- Ili sifa za alumini za kuzuia kutu zihifadhiwe, ni muhimu kudumisha usawa wa msingi wa asidi. Masafa yanapaswa kuwa vitengo sita hadi nane.
- Inaaminika kuwa chuma safi, bila uchafu, hustahimili mazingira yenye fujo. Wanasayansi wamefanya majaribio. Kulingana na matokeo, inaweza kusemwa kuwa aloi safi za alumini (90%) huathirika zaidi na kutu kuliko aloi iliyo na 99% ya dutu hii. Chaguo la kwanza huharibika mara 80 zaidi ya aloi ya pili.
- Ili kuhakikisha kuwa chuma haipotezi sifa zake kwa muda mrefu katika mazingira ya fujo, inatibiwa kwa rangi maalum. Unaweza kutumia utungaji wa polymer. Baada ya kuchakatwa, safu ya ziada ya kinga inaonekana.
- Ukiongeza 3% ya manganese kwenye aloi wakati wa utengenezaji, itawezekana kuzuia kutu ya alumini.
Uharibifu wa alumini hewani huanza katika hali zipi
Baadhi ya watu hujiuliza kama alumini hutua hewani. Ikiwa filamu ya oksidi iko juusafu ya chuma, mchakato wa kutu unaweza kuanza. Matokeo yake, kutu inaweza kuonekana. Ukuaji wa filamu huelekea kupungua katika hewa safi. Ikumbukwe kwamba oksidi ya alumini ina mshikamano mzuri kwenye uso wa chuma.
Ikiwa laha itahifadhiwa kwenye soko, basi filamu itakuwa kutoka mikroni 0.01 hadi 0.02. Ikiwa chuma kinawasiliana na oksijeni kavu, basi unene wa filamu ya oksidi juu ya uso itakuwa kutoka 0.02 hadi 0.04 microns. Ikiwa alumini inakabiliwa na matibabu ya joto, unene wa filamu hubadilika. Itakuwa sawa na 0.1 µm.
Alumini inachukuliwa kuwa ya kudumu vya kutosha kutumika nje. Kwa mfano, inatumika katika maeneo ya vijijini, na pia katika maeneo ya viwandani ya mbali.
Je, maji huathiri vipi chuma kilichoelezwa?
Kutu kwa alumini ndani ya maji kunaweza kutokea kutokana na uharibifu wa safu ya juu na filamu ya kinga. Joto la juu la kioevu huchangia uharibifu wa haraka wa chuma. Ikiwa alumini imewekwa kwenye maji safi, basi michakato ya kutu haitazingatiwa. Ikiwa unaongeza joto la maji, basi mabadiliko hayawezi kuonekana. Kioevu kinapopashwa joto hadi nyuzi joto 80 na zaidi, chuma huanza kuharibika.
Kiwango cha kutu cha alumini huongezeka alkali ikiingia kwenye maji. Chuma kilichoelezwa ni nyeti sana kwa chumvi. Ndiyo maana maji ya bahari ni uharibifu kwake. Ili kutumia chuma hiki katika maji ya bahari, ni muhimu kuongeza magnesiamu au silicon kwenye kioevu. Ikiwa unatumia karatasi ya alumini, katika muundoambayo ina shaba, basi kutu ya aloi itaendelea kwa kasi zaidi kuliko ile ya dutu safi.
Je, asidi ya sulfuriki ni hatari kwa alumini?
Watu hushangaa kama alumini hutua katika asidi ya sulfuriki. Asidi kama hiyo inaweza kuwa hatari kwa aloi. Imetangaza mali ya oksidi. Huharibu filamu ya oksidi na kuharakisha kuharibika kwa chuma.
Jambo la kufurahisha ni kwamba salfa baridi iliyokolea haiathiri alumini. Ikiwa alumini inapokanzwa, basi michakato ya kutu ya chuma inaweza kuanza. Katika kesi hiyo, chumvi inaonekana, inaitwa sulfate ya alumini. Huyeyuka kwenye maji.
Upinzani wa alumini katika asidi ya nitriki
Metali iliyoelezewa ina sifa ya kuongezeka kwa upinzani inapoingia kwenye myeyusho wa asidi ya nitriki. Mara nyingi hutengenezwa ili kutengeneza asidi ya nitriki iliyokolea.
Vitu gani haviathiri alumini?
Usiogope michakato ya kutu ikiwa alumini itagusana na asidi ya citric. Asidi ya malic na juisi ya matunda haitabadilisha mali ya aloi yake pia. Mafuta yana athari kidogo kwenye aloi zilizo na alumini.
Je chuma kitaharibika kinapogusana na alkali?
Usiruhusu alumini igusane na alkali mbalimbali. Wanaharibu kwa urahisi filamu ya kinga kwenye safu ya juu. Chuma humenyuka na maji, baada ya hapo hidrojeni huanza kutolewa. Mchakato wa kutu hutokea katika kesi hii haraka. Zebaki na shaba pia ni hatari kwa safu ya ulinzi ya alumini.
Kwa hivyo tuligundua ikiwa alumini ina kutu. Kama unavyoona, huwa haina ulinzi mzuri wa kutu kila wakati.
