ABSOLVENTSKÁ PRÁCE ZÁKLADNÍ ŠKOLA, ŠKOLNÍ 24, BYSTRÉ 569 92 9. ROČNÍK Aby to nezrezlo... Puchar Martin Svojanovský Filip ŠKOLNÍ ROK 2013/2014
Prohlašuji, že jsme absolventskou práci vypracovali samostatně a všechny použité zdroje jsme řádně citovali. Děkujeme panu učiteli Tomáši Vargovi za pomoc při zpracování tématu. V Bystrém dne
1 Obsah 1 Obsah...1 2 Úvod...2 3 Co je to koroze...3 3.1 Princip ochrany...3 3.2 Náš předpoklad fungování ochrany...3 4 Postup práce...4 5 Pozorování průběhu koroze...5 5.1 Vzduch...5 5.2 Voda...5 5.3 Kyselina:...8 5.4 Hydroxid...11 5.5 Sůl...14 6 Shrnutí...17 7 Závěr:...18 8 Zdroje...19-1-
2 Úvod Tuto práci jsme si vybrali, protože nám to přišlo jako zajímavé téma ze kterého by jsme se mohli něco přiučit. Námětem naší práce bylo zjistit jak budou fungovat ochrany před korozí u hřebíků v jednotlivých prostředí. A jak se popřípadě změní jejich vzhled. V naší práci najdete popis pojmu koroze, jak koroze probíhá v jednotlivých prostředích. Dále jsme se snažili vymyslet, jak by správně měla fungovat ochrana před korozí. Následuje popis reakcí jednotlivých hřebíků, tak jak jsme je pozorovali v intervalech 2 týdny. Práce je doplněna postupnou fotodokumentací. -2-
3 Co je to koroze Co je to koroze- jedná se o jev, který tvoří sama příroda. Obecně je koroze definována jako chemický proces, který postupně mění vlastnosti kovu. Nejčastěji je tento proces způsobován oxidací a vede k úbytku kovu, nebo také jeho elektronů. Teď bychom se ale chtěli zaměřit na železo. Jak by měla koroze fungovat v jednotlivých prostředích: v kyselině- železo reaguje s kyselinou, uvolňuje se vodík a vzniká železitá či železnatá sůl kyseliny v hydroxidu- vzniká hydroxid železnatý, popř. železitý ve vodě- vlivem ve vodě rozpuštěného kyslíku vznikají oxidy železa ve slané vodě- rozpuštěné chloridy urychlují korozi železa 3.1 Princip ochrany Izolepa- Po nanesení izolepy na hřebík by měla ochránit hřebík tím, že zabrání přístupu korozivní látky. Akryl. barva- Vytvoří ochranný obal kolem hřebíku a tím zamezí prostup látek. Synt. barva- Měla by mít podobné účinky jako akryl. barva. Olej- Správně by měl odpuzovat vodu a tím znemožnit prostup. Vazelína- Vytvoří hustou, mazlavou vrstvu, která do sebe nasákne vodu a dál jí nepustí. 3.2 Náš předpoklad fungování ochrany Izolepa- díky velké vrstvě izolepy, neprojdou škodlivé látky na hřebík. Akryl. barva- vytvoří nepropustnou vrstvu barvy, přes níž by neměli projít žádné látky. Synt. barva- měla by mít stejný ochranný proces jako akryl. barva. Olej- měl by odpuzovat vodu. Vazelína- vytváří hustou vrstvu, která zabraňuje průniku různých látek. -3-
4 Postup práce Rozhodli jsme se prozkoumat tyto druhy ochrany: izolepa, akryl a synt. barva, olej a vazelína Vzorky jsme zkoumali v následujících prostředích: voda, 2% kyselina sírová, 2% hydroxid sodný, 10% roztok kuchyňské soli a na vzduchu Ze začátku jsme si připravili 30 hřebíku a jednotlivé ochrany. Hřebíky jsme důkladně očistili technickým benzínem a poté nanesli jednotlivé druhy ochrany. Mezitím jsme do zkumavek nalili jednotlivá prostředí. Do nich jsme dali už připravené hřebíky. Postupem času jsme hřebíky fotografovali v rozmezí 2 týdnů ( mimo Vánočních prázdnin). Hřebíky jsme nechali v roztocích přibližně 4 měsíce. Poté jsme je vyndali a nafotili a zhodnotili jak vypadají. -4-
5 Pozorování průběhu koroze 5.1 Vzduch Po celou dobu výzkumu jsme větší změnu u hřebíků nezaznamenali. 5.2 Voda Izolepa- Postupem času se pod izolepu dostávala voda a způsobovala korozi - hřebík začal po 2 týdnech pomalu černat. 19.12. 2013 17.1. 2014 Akryl. Barva- Postupem času se barva začala na několika místech postupně trhat. Byl vidět náznak koroze, barva postupně bledla a korodovala. 19.12 2013 17.1. 2014-5- 19.2 2014
Synt. Barva- Průběh koroze se nepříliš lišil od akrylové barvy. Na konci výzkumu, ale byl hřebík tmavší a tvořili se na něm výstupky. Zkumavka na konci výzkumu byla témeř neprohlédnutelná a špinavá. 19.12. 2013 17.1. 2014 Olej- U této ochrany byl postup pomalejší, ale na konci bylo znatelně vidět, že hřebík byl vážně poškozen. Byl velmi zrezivělý, místy se olej úplně ztratil. Také na tomto hřebíku se tvořily krystalky. V průběhu výzkumu, se zkumavka velmi zašpinila odpadajícími kousky, proto nebyl moc vidět. -6-
Vazelína- Při této ochraně bylo vidět jak špinavé kousky vazelíny postupně odpadávali z hřebíku a špinili tak zkumavku. Hřebík byl zespoda zcela zkorodován, kousky začaly po vyjmutí ze zkumavky odpadávat. 19.12.1013 Samostatný- V průběhu této koroze se opět uvolňovali částečky vazelíny, přes které bylo špatně vidět do zkumavky. Části vazelíny, které na hřebíku zůstaly, nabobtnaly a vytvořili tmavé bubliny. -7-
5.3 Kyselina: Izolepa- V průběhu pokusu jsme skoro žádnou změnu nezaznamenali. Na konci ale se na částech hřebíku tvořili zkorodované skvrny, ale víc či méně byl hřebík ochráněn. Akryl. barva- Na tomto hřebíku se ve velkém množství uvloňovaly částečky barvy a hřebíku. Na konci pokusu byl hřebík velmi poškozen po celém povrchu z důvodu přilepení částeček kyseliny železnaté.hřebík byl zbarven do světle až tmavě hnědé barvy. -8-
Synt. barva- Postup u této chrany se příliš nelišil od barvy akrylové. Na konci pokusu byl též pokryt produkty koroze. Na místech barva popraskala a díky tomu se hřebík zúžil a velmi poškodil. 19.2.2013 Olej- Na této ochraně bylo vidět jak se postupem času odlupávaly kousky špíny, přes které bylo jen těžko viditelné co se tam děje. Na konci pokusu hřebík zešednul až zčernal. Na spodní části se tvořili kousky odpadlých částí, přilepené k hřebíku. Hřebík byl po celém povrchu zcela zkorodován. 19.12.2014-9-
Vazelína- V průběhu našeho pokusu se z hřebíku odlupovaly částečky vazelíny. Na konci pokusu hřebík zcela zčernal a ztratil svou barvu. Na pár místech se nashromáždilo více vazelíny a vytvořil mastné výstupky. Celý hřebík byl velmi poškozen. Samostatný- Při tomto pokusu voda klesla a nad hladinou vytvořila hnědý výrůstek zakrývající 1/6 hřebíku. Hřebík opět zčernal. Je vidět, že hřebík velmi zkorodoval. - 10 -
5.4 Hydroxid Izolepa- Hydroxid u této ochrany moc neúčinkoval. Hřebík jen na velmi málo místech jemně zkorodoval. Akryl. barva- Při druhém focení bylo vidět, že hydroxid dokázal pouze roztrhnout barvu. Nijak víc nedokázal hydroxid hřebík poškodit. - 11 -
Synt. barva- Při tomto pokusu jsme nějaké vyšší změny nezaznamenali, pouze to, že hydroxid dokázal synt. barvu z hřebíku odstranit. Olej- U této ochrany se žádná změna nezaznamenala. - 12 -
Vazelína- Při tomto pokusu bylo vidět, že zkumavka a hřebík byli značně oroseny. Samostatný- U tohoto pokusu také neproběhla nějaká větší změna, jen na pár místech byl hřebík jemně zkorodován. - 13 -
5.5 Sůl Izolepa- Na tomto hřebíku je vidět, že díky špatnému utěsnění izolepy na spodku hřebíku velmi rychle na pár místech zkorodoval. To bylo ale vše co soli dokázala. Akryl. barva- U tohoto pokusu barva po 3 týdnech začala tmavnou a na pár místech trhat, což zapříčinilo korozi. - 14 -
Synt. barva- Při tomto pokusu se opět z hřebíku uvolňovala smítka barvy, což zapříčinilo trhání barvy a postupné zkorodování hřebíku. 19.12.2014 Olej- Tento pokus byl trochu odlišný protože, se během pokusu zkumavka zbarvila do černo-žluté, díky tomu, že sůl dokázala olej zcela rozežrat. Díky tomu hřebík celý zkorodoval. - 15 -
Vazelína- U tohoto pokusu se opět od hřebíku uvolňovala špína a části vazelíny, ale na konci pokusu se to zase vše dalo dohromady a vytvořilo na hřebíku podivné hnědé výstupky. Zbytek hřebíku zcela zkorodoval. Samostatný- Tento pokus se nijak neměnil od ostatních. Hřebík opět začal uvolňovat špínu, přes kterou bylo jen ztěžka zahlédnout nějakou změnu. Na konci pokusu bylo vidět jak na jedno místě bylo nahromadě několik špíny, jinak celý hřebík zcela zkorodoval. 19.12.2014-16 -
6 Shrnutí Z větší části pokus splnil naše očekávání. Mysleli jsme si, že hřebíky budou mnohem méně poškozeny a tudíž na nich nebude co zkoumat, ale opak byl pravdou a na hřebících se vyskytovaly velké známky po korozi. Nyní si popíšeme výsledky z každého prostředí: voda- toto prostředí se neukázalo nijak moc hydroxid- toto prostředí nezanechalo příliš velké škody, dokázal pouze z hřebíku svléknout ochranou barvu kyselina- toto prostředí reagovalo nejvíce se všemi druhy ochrany a také dokázala nejvíce poškodit hřebíky přes ochrany. Sůl- tento typ prostředí se velmi osvědčil proti akryl. a synt. Barvě, díky jeho salinitě dokázal projít přes ochrany a vysoce poškodit hřebík. vzduch- toto prostředí bylo nejméně reagující na ochrany hřebíků - 17 -
7 Závěr: Z našeho pokusu se překvapivě osvědčila izolepa, která dokázala nejvíce absorbovat různá prostředí. Největší škody za sebou zanechala kyselina, která si dokázala poradit se všemi druhy ochran. Naopak nejméně se nám osvědčila barva akrylová, ta totiž nedokázala své hřebíky ochránit. A z prostředí se nejméně osvědčila voda, které podle našich předpokladů nedokázala hřebík nijak více poškodit. - 18 -
8 Zdroje Wikipedie: Koroze [online]. 2014 [cit. 2014-06-02]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/koroze Talnet: Koroze [online]. 2014 [cit. 2014-06-02]. Dostupné z: http://www.talnet.cz/documents/18/a17ac982-c54b-48d7-a777-42386bd7d4e8 Evek: Hlavní typy koroze [online]. 2014 [cit. 2014-06-02]. Dostupné z: http://www.evek.cz/reference/osnovnyie-vidyi-korrozii.html - 19 -