Modul 3

duktů, které brání dalšímu rozpouštění kovu, v jejichž důsledku dochází k tzv. pasivaci, např. hliník

- kovy s E0 > - 1V s vodou nereagují, reagují s kyselinami

- některé kovy jsou amfoterní = rozpouštějí se jak v kyselinách, tak v hydroxidech (hliník, zinek)

- kovy ušlechtilé (E0>0) reagují pouze s kyselinami se silnými oxidačními účinky

Chemické vlastnosti kovů

HLINÍK - hlavní složka živců a slíd
- výskyt také jako korund
- surovina pro jeho výrobu - bauxit - AlO(OH)
výroba - při 940-980oC elektrolýzou
vlastnosti: - stříbřitě bílý kov
- nízká měrná hmotnost 2700 kg/m3
- tažný a kujný
- pevnost se zvyšuje přídavkem jiných kovů
- dobrá tepelná a elektrická vodivost
- odolný proti korozi
- na povrchu kompaktní vrstvička Al2O3
- eloxování - zvýšení korozní odolnosti (až 1000x)
- amfoterní vlastnosti – rozp. jak v kys., tak i v hydroxidech


- tato reakce se využívá při výrobě plynobetonů, kdy unikající vodík způsobí vznik pórů
- hliník nesmí přijít do styku s maltou
- legování - vytváření slitin hliníku
MĚĎ - v přírodě ve formě chalkopyritu
výroba: ruda se rozloží tavením s křemenem při 1400oC
2Cu2S + 3O2 ( 2Cu2O + 2SO2
2Cu2O + Cu2S ( 6Cu + SO2
vlastnosti: červená barva, měkkost
- tažnost, výborná tepelná a elektrická vodivost
- rozpustný v kys. se silnými ionizačními účinky
- měrná hmotnost: 8920kg/mł
- ušlechtilý kov
- po delší době se pokrývá vrstvičkou Cu2O
- působení kyslíku, CO2 a vlhkosti vede k postupnému vytváření zeleného povlaku na povrchu mědi (zásaditého uhličitanu měďnatého), patiny
slitiny: bronz - měď a cín - tvrdost, pevnost, odlévatelnost
mosaz - měď a cín (někdy se přidává Pb, Fe)
- měkčí a snáze zpracovatelné než bronzy
využití: elektroinstalační mat.
- kční. mat.
- plechy, krytiny, okapy
ZINEK – v rudách: smithosonit (ZnCO3) a blejno zinkové=sfalerit (ZnS)
výroba: pražením na ZnO, který se rozpouští v kyselině sírové
ZnO + H2SO4 ( ZnSO4 + H2O
- získává se také elektrolyticky nebo redukcí ZnO koksem
vlastnosti: lesklý modrobílý kov
- křehký, snadno tavitelný, snadno těká
- neušlechtilý kov
- amfoterní
využití: běloba do nátěrových hmot
- ochrana ocelového plechu a ocelových kcí.
- je třeba chránit před stykem se silně zásaditým prostředím
ŽELEZO - nejrozšířenější těžký kov v zemské kůře
- vysoká reaktivnost ( nachází se výhradně v podobě sloučenin
výroba: ve vysokých pecích - železná ruda, koks a struskotvorná přísada (vápenec)
(asi 2/3)(
(zbytek se vyredukuje až při 1600oC
vlastnosti:
- lesklý, feromagnetický kov, nepříliš tvrdý
- měrná hmotnost: 7860 kg/mł
- tvoří sloučeniny s ox. stavem: FeII a FeIII - ve vlhkém vzduchu snadno přechází na Fe(OH)3 - rez

surové železo (litina)
- více než 2% příměsí - C, Si,S, P
- není kujné
a) šedá litina - při pomalém chlazení železa
b) bílá litina - rychlým ochlazením tekutého železa
- tvrdší a křehčí než šedá ( pro výrobu oceli
- zkujňováni železa - odstraňování nekovových prvků z železa - v plamenné peci, el. peci, Siemens-Martinův proces

ocel - kujné železo, obsah C pod 1,7%
kalením - zvýšení tvrdosti
popouštěním - odstranění křehkosti
- nejčastější: uhlíková ocel - kční. mat., ocelové kce., výztuže do betonu

Koroze kovů
- spočívá v jejich oxidaci látkami z okolního prostředí
podle charakteristických projevů:
- rovnoměrná – nejrozšířenější, stejnoměrný úbytek kovu po celém povrchu
- nerovnoměrná – napadení pouze určité části povrchu
podle typu děje:
a) chemická
b) elektrochemická
c) bludnými proudy

Chemická koroze - způsobena chem. látkami, které jsou ve styku s kovem
na kov mohou působit látky ve vodných i nevodných roztocích, ale i plyny
Fe + 2HCl ( FeCl2 + H2
( křehnutí kovů
Elektrochemická koroze
- tvorba lokálních elektrických článků, vzniklých rozdílem potenciálů při styku 2 různých kovů
- vznik galvanického článku, zodpovědného za korozi železa
- podle Pourbaixova diagramu ocel nekoroduje, pokud je na ní záporné napětí < -600mV, při vyšším napětí je koroze závislá na pH
- při pH 9-13 se na povrchu oceli vytvářejí stálé a pevně lpící povlaky oxidů a hydroxidů, které brání přechodu atomů kovu do vyšších oxidačních stavů
- rozhodující faktor pro korozi výztuže je přítomnost kyslíku a vlhkosti na katodě
- významnou měrou ovlivňují korozi výztuže procesy v okolním betonu
- koroze výztuže u silničních staveb - rozmrazovací prostředky při zimní údržbě komunikací


Koroze bludnými proudy
- výskyt na výztuži ŽB-kcí. v blízkosti drah, elektrizovaných stejnosměrným proudem
Ochrana proti korozi
1) odstraněním korozi způsobujících látek z roztoku, se kterou je kov ve styku
2) vytvořením ochranného filmu na kovu
3) katodovou ochranou
4) bariérovou izolací kovu
1) - velký význam z hlediska korozních vlastností vody má hodnota pH, a proto jeho úprava patří k důležitým antikorozním opatřením
2) ochranné povlaky - přídavkem tzv. inhibitorů koroze - tloušťka těchto ochranných filmů bývá většinou jen několik nm
- např. na hliníku se vytváří při styku se vzduchem tenká kompaktní vrstva Al2O3, která jej chrání před další korozí
- Zn, Cu - rovněž ochranné vrstvy
pasivace kovu - tvorba ochranného filmu
pasivace Fe = ponoření do konc. HNO3
- pasivováno také v dostatečně zásaditém prostředí
- pasivačním účinkem lze vysvětlit i odolnost nerez ocelí, obsahujících chrom
3) katodová ochrana
a) chráněný kov se spojí vodivě s elektronegativnějším kovem, který pak tvoří tzv. obětovanou anodu
b) vložení napětí na chráněný kov tak, že tento tvoří katodu, kdežto anoda je z odolného materiálu
4) bariérová ochrana - na kov se nanese vrstva z jiného, odolnějšího materiálu
- kovové povlaky, ale i nekovové (polymery)
- nátěry




BC01 M03