Page 448 - Основы_химии
P. 448

440                  Д О П О Л Н Е Н И Я  К  Г Л А В Е  X X I I .  [580  —580 а


                   [580]  Параффіга  защищает  лучше  многих  других  веществ  железо  от ржавления на
              воздухе,  как  показали  мпе опиты  в  60-х годах,  о  чем я  неоднократно  упоминал.  Ныне
              очень  часто  многие  применяют  этот  способ.
                   О  действии  цинка  см. главу  X V I I I ,  доп. 483.  На  основании  быстрого  ржавления
              и  увеличпвания  объема  железа  в  присутствии  воды  п  аммиачных  солей,  для  водопровод­
              ных  и паропроводных  труб  применяют  железную  набойку,  плотно  уколачиваемую  в стыке
              двух  чугунных  труб  или в  тому  подобных  местах.  Для этого  смешивают  мелкий  поро­
              шок  железных  или чугунных  опилок  с  небольшим  количеством  нашатыря  (и серы)  и смо­
              ченную массу  туго  убивают  в щели;  после  некоторого  времени,  особенно  после  пропуска­
              ния  воды  или  паров,  она  разбухает  до  того,  что  герметически  запирает  забитое от­
              верстие.
                   [580 а].  (Дополнение  А. И.  Г о р б о в а . )  Сущность  процессов,  происходящих  при
              ржавлении  железа,  еще недостаточно  выяснена.  По  Calvert  (1876)  и  Сгит  Brown  (1888)
              в  ржавлении  участвуют:  железо,  вода,  кислород  и углекислый  газ; реакция  идет по схеме:
                                       8
                                  4Fe  - f Н 2 0  +  8COj =  4Fe(IIC0 3 ) 2 +  4Н 2  и
                                 4Fe(HC0 8 ) 2 +  2Н 2 0  +  0 2 =  4Fe(OH) 8 +  8С0 2 .
                   Углекислый газ играет  роль катализатора.  Щелочи  задерживают  ржавление  потому,
              что  онп нейтрализуют  С 0 2 . (Этим  объясняется  то  обстоятельство,  что в железобетоне же­
              лезо  не  ржавеет,  так  как  бетой  от  присутствия  Са(0Н) 2  имеет  щелочную  реакцию.)
              Dunstan,  Jowett  и  Goulding  (1905)  считают,  что ржавление"  идет  и без  С 0 2 и  что  проме­
              жуточным  продуктом  при' нем  образуется  перекись  водорода.  Реакция  идет  по схеме :
                     Fe +  H 2 0 =  Fe0 +  H 2 ,  Н 2 +  0 2 =  Н 2 0 2  и  2FeO +  Н 2 0 3 =  Fe 2 0 2 (OH) 2 .

              Такого  рода  структуру  в закалепной  углеродистой  стали  следует  рассматривать  как  своеобразный  твердый
              раствор  углерода  в мкелезе,  возникший  в процессе  закалки  как результат  удержания  промежуточной  Формы
              между  о-  и  Y-структурамп.
                   Каким  образом  можно  объяснить  происхождение  цеитрировавно-тетрагональной  решетки  в  закален­
              ной  стали?
                   Бейн  предлагает  решетку  куба  с  центрированными  гранями  рассматривать  как  решетку  центриро-
              ванно-тетрагональпую  (рис. 3)  с  отношением  осе il  1,42  п  с  параметрами  равными  3,60  А  и  2,84 А.
                   Решетка  центрированного  куба,  с  этой  точки  зрения,  может  быть рассматриваема  как частный ^случай
              центрированно-тетрагопальной  решетки  с отношением  осеЯ  равным  1,0  п с параметрами  равными  2,86 А.
                   Тогда  механизм  закалки  стали  можно  себе  представить  как образование  промежуточной  структуры
              тоже  центрированно-тетрагональвой,  во с  отношением  осей,  рапным  от 1,06  до  1.



                                                                    •

                                                         •               •
                                                               •
                                                                 •



                              2,86 А                        3,60 А
                              Рис.  1.                         Рис.  2.
                   Также  возможно  и  не входя  в обсуждение  механизма  перехода  из  f-  в  я-структуру  высказать  ино»
              попимапие  интересующего  нас вопроса.  С точки  зрения  рентгенографического  анализа,  твердые  растворы
              могут  быть  двух  типов.  Первый  тип. когда  атом  растворенного  вещества  замещает  атом  растворителя  в его
              решетке.  В этом случав чужой  атом, будучи  симметрично  окружен  атомами  растворителя,  оставляет  симметрию
              решетки  прежней,  или расширяя  решетку  или ее сжимая,  в зависимости  от того,  обладает  ли  он  большим
              или  меньшим  объемом,  нежели  атом  растворителя.
                   Второй  тип  твердого  раствора,  когда  атом  растворенного  вещества  не замещает  атом  растворителя,
              а располагается  между  его  атомами,  не  занимая  узлов  решетки.  Для этого  случая  мыслимы  две  возмож­
              ности—или  образование  твердого  раствора  с  сохранением  симметрии  решетки  растворителя,  или образова-
              яие  решетки,  обладающей  меньшей  степепью  симметрии.  Рассмотрим  частный  пример — твердый  раствор
              углерода  в у-железе.  По данным,  упомянутым  выше,  этот  случай  принадлежит  ко второму  типу  твердых  рас­
              творов.  Паиболее  вероятное  положение  атома  углерода  в решетке  куба  с  центрированными  гранями — будет
              центр  куба.  Тогда  воздействие  атома  углерода  по  всем  трем  осям  кубической  решетки  будет  одинаковое.
              Диаметр  атома  углерода  1,30  Ä, атома  железа  2,48  Â,  период  же  решетки  у-железа  3,00  А.  Отсюда  ясно,
              что  параметр  решетки  твердого  раствора  углерода  в  у-железе  должен  быть  больше  параметра  решетки  -(-же­
              леза,  что и  имеет  место.
   443   444   445   446   447   448   449   450   451   452   453