Железо само стимулирует собственную коррозию — ученые

Железо само стимулирует процесс собственной коррозии, к такому выводу пришли исследователи из Инженерной школы Джорджа Р. Брауна Райса, 21 января сообщает Phys.org.

Ученые обнаружили с помощью моделирования на атомарном уровне, что железо в присутствии углекислого газа (sCO₂), находящегося в сверхкритическом состоянии, и следовых количеств воды, способствует образованию активных молекул, которые разрушают стальные конструкции.

«Предотвращение коррозии является постоянной проблемой. Железо используется с древних времен, но только сейчас мы можем получить атомистическое представление о том, как оно корродирует», — сказал Якобсон, профессор материаловедения и наноинженерии имени Карла Ф. Хассельмана.

Вода, как основная примесь в sCO₂, предоставляет сеть водородных связей для запуска межфазных реакций с CO₂ и другими примесями, такими как закись азота. Это приводит к образованию агрессивного кислорода, гидроксида, карбоновой и азотистой кислот. Само железо действует как катализатор, снижая энергетические барьеры реакции на границе раздела железа и sCO₂.

Ученые также выяснили, что защитить стальные конструкции от разрушения могут тонкие гидрофобные слои 2D-материалов. Графен или гексагональный нитрид бора могут быть использованы в качестве барьера между атомами железа и реакционными элементами жидкости.

Напомним, сверхкритические жидкости — это вещества, которые находятся в межфазном состоянии. Одновременно и в жидком и в газообразном состоянии.