Metallid,sulamid,korrosioon (4)

Keemia kontrolltöö(151-200)
Metallide hävimist ümbritseva keskkonna toimel nim. korrosiooniks .(al,zn,cr suhteliselt korrosioonikindlad kuna moodustavad enda kihile õhukese oksiidikihi , mis kaitseb neid edasise korrosiooni eest.) Korrosioon on redoksprotsess , milles metallid oksüdeeruvad.
Korrosioon toimub sellepärast, et metallid liiguvad tagasi püsivamasse olekusse.
Keemiline korrosioon – metalli vahetu keemiline reaktsioon keskkonnad leiduva oksüdeerijaga.(N: metall + kuiv gaas )
Elektrokeemiline korrosioon-metalli kokkupuude elektrolüüdilahusega,reaktsioon kulgeb kahe omavahel seotud reaktsioonina.[ metall oksüdeerub,keskk. Oksüdeerijad redutseeruvad]( veekiht metallil,puhas õhk).
Metallide korrosiooni kiirendavad tegurid :

Metalli iseloom,välisting.(temp,õhuhapniku juurdepääsust,metallis olevatest lisanditest jne.)

Metall mis sisaldab lisandina vähemaaktiiivseid lisandeid(süsinik) korrudeerub kiiremini kui puhas metall.

Lahuses esinevad lisandid(sool autodele )
Korrosioonitõrje

Metalli kaitsmine emaili-,värvi- või lakikaihi abil

Metalli kaitsmine korrosioonikindlamast metallist kaitsekihiga

Elektrokeemiline kaitse

Inhibiitor
Enamik metallilisi elemente esineb looduses ühenditena(mineraalidena)mitmesugustes maakides. Maagid sisaldavad tihtipeale peale vajaliku metalliühendi veel mitmesuguseid teisi aineid, nn kõrvalained.

Kõige aktiivsemad metallid esinevad looduses põhiliselt mitmesuguste sooladena(leelismetallid kloriididena)

Vähemaktiivsed metallidele on iseloomulikud oksiidsed mineraalid .(al,raud)

Osa metallilisi elemente esineb looduses sulfiititena(PbS,ZnS)
* Redutseerimine süsiniku või süsikoksiidiga (kasut. kõige enam), kasut metalli suuremahulisel tootmisel kuna on vaja et tooraine oleks võimalikult odav. Redutseerimist süsiniku või süsinikoksiidiga kõrgel temperatuuril nimetatakse karbotermiaks.(fe,zn,pb)
*Redutseerimine alumiiniumiga e. Aluminotermia .Selles reaktsioonis eraldub palju soojust,paiskub üles kõrge tulesammas ja kogu protsess toimub mõne hetkega.
Elektrolüüs – elektrolüüdi lahuses või sulas elektrolüüdis elektrivoolu toimel kulgev reaktsioon, readoksreaktsioon mis toimub elektrienergia arvel.
Elektrolüüsiseade koosneb elektrolüüdi lahuse või sula eklektrolüüdiga täidetud anumas ja sellesse paigutatud elektroodidest.Elektroodide ühendamisel alalisvooluallika(aku v. Alaldi ) klemmidega omandab üks elektrood neg teine pos laengu. Neg laenguga elektroodil redutseerumisreakt pos laenguga elektroodil oksüdeerumisreak.
Elektroodi millel toimub redutseerumine nimetatakse katoodiks, , elektroodi millel toimub oksüdeerumine nimetatakse anoodiks .
Sulam on materjal, mis koosneb mitmest metallist või metallist ja mittemetallist.
Eelised :

Sulamid on odavamad kui puhtad metallid

Sulamid on sageli paremate omadustega kui puhtad metallid
Kuivelemendid ja akud
Kuivelemendid – sellised patareid mis varustavad elektrienergiaga mitmesuguseid elektroonseid targbeesemeid(kellad, raadiod ,taskulambid). Autoaku ehk pliiaku – võimeline kandma lühiajaliselt väga suurt voolu.Pliiaku anoodik on plii ja katoodik on pliidiooksiid.
Keemilistes vooluallikates muudetakse keemilisel reaktsioonil vabanev energia vahetult elektrienergiaks.
Kütuseelemendid
Keemilisi vooluallikaid, milled saadakse elektrienergia kütuste oksüdeerumisel eralduva energia arvel nimetatakse kütuseelementideks. ( vesinik -hapnikelement) (kosmoselaevad,elektriautod)
Keemilise vooluallika tööpõhimõte redoksreaktsioon ,mingit elektrivoolu kindlasuunalist elektronide voogu seejuures süsteemis ei teki. Elektronid lähevad ühtedelt osakestelt (tsingi aatomitelt) vahetult üle (vase ioonidele). Tsink redutseerija vask oksüdeerija.
S-elemendid
Leelis – vees lahustuv tugev alus , kõik IA rühma metallilised elemendid. , oa 1
Leelismuldmetall - IIA rühma aktiivsemad metallilised elemendid.oa 2., omadus anda leegis kuumutamisel leegile iseloomulik värvus.
Omadused :

Pehmed ,kergesti lõigatavad

Suhteliselt kerged

Suhteliselt madala sulamistemp

Hea elektri ja soojusjuhtivusega

Puhas metallipink on läikiv ja valdavalt hõbevalge värvusega

Reageerivad aktiivselt hapniku ja enamiku teiste mittemetallidega

Reageerivad aktiivselt veega,moodustades vastava leelise ja tõrjudes välja vesiniku

Regeerivad tormiliselt hapetega, tõrjudes välja vesiniku
Oksiidid(valged tahked ained,tugevalt aluselised omadused,reag aktiivselt veega)
Hüdrooksiid(tugevad alused,valged kristalsed ained tugevalt hügroskoopsed)
Soolad ( kristlased ained milles on valdab iooniline side,kõrge sulamistemp,kõvad kuid haprad,tugevad elektrolüüdid)
Alumiinium kõige levinum element maakoores.Ehedalt looduses ei leidu.Tähtsaim mineraal boksiit (Al2O3).Hõbevalge,kerge,küllaltki pehme,hea elektri-ja soojusjuhtivus .Vastupidav õhu ja vee toime suhtes.Kergesti reag hapetega.(Tarbeesemed,sulamid) Al toodetakse sulatatud boksiidist elektrolüüsi teel.
Tina ja plii suhteliselt vähelevinud elemendid.Tina leidub põhiliselt oskiidina plii mineraalidena.
Tina on hõbealge läikiv metall. Puhas plii on samuti läikiv metall kuid õhus seismisel muutub ta pinnale tekkiva oksiidikihi tõttu tuhmiks,omandades tumeda sinakashalli värvuse. Plii on vägaväga pehme . Nad on tavatingimustes õhu ja vee toime suhtes vastupidavad.Ei reageeri eriti hapetega. Suhteliselt madala sulamistemp. (õnnevalamiseks,konservikarrbid,autoakude,elektrikaablid).
Ühendid : Alumiiniumoksiid (valge kristlane aine, interne aine,korund,smirgel)Alumiiniumhüdrooksiid(valge tahke aine,vees ei lahustu prakt ,väga nõrk alus),tina(IV) oksiid (värvipingemndina värvide ja emailide valm,valge värvus,vees prakt lahustamatu)pliimennik(PB3O4)(korrosioonivastaste kruntvärvide koostises)
Tugevamad ja kõrgema sulamistep kui siirdemetallid .
Raud neljas element maakoores. (sooraud raud(III)hüdrooksiid). Ehedal kujul esineb rauda looduses meteoriitrauna. Puhas raud on suht pehme, püsiv õhu ja vee toime suhtes.Lisandeid sisaldav raud on suurema kõvaduse ja trugevusega kuid palju väiksema vastupidavusega korrosiooni suhtes.Mõõdukal kuumutamisel tekib raua peale rauatagi kiht mis kaitseb rauda edasise korrosiooni eest.
Niklit(kasut paljude sulamite koostises) Kroom (ilus,küva,küllaltki korrosioonikindel, roostevaba teras) Titaan (kerge,heade mehhaniiliselte omaduste metall,väga korrosioonikindel,laevaehitus)Vask(peamine elektrijuhtmete materjal,sulamid).