Что сопровождает человечество от древнейших времен до наших дней? Что одинаково волновало жителей Римской империи, индейцев Северной Америки, первых американских космонавтов и простых советских граждан? Ответ прост – ржавчина. С этим неприятным явлением человек познакомился сотни тысяч лет назад – и до сих пор так толком и не придумал, как извести ее на корню. Хотя способов перепробовал немало – в этой статье расскажем о самых интересных из них.
НА ЗАРЕ ВРЕМЕН
Не будет большой ошибкой заявить, что ржавчину и ее разрушительные свойства человечество открыло для себя еще за сотни лет до нашей эры – в эпоху железного века. Крайне любопытно было бы посмотреть на лицо древнего кузнеца, когда с таким трудом выкованные меч или тяпка для рыхления земли впервые покрылись въедливой рыжей коростой!
Свидетельств о том, как древние люди боролись со ржавчиной, история сохранила немного. Доподлинно известно о том, что металлические (конкретно железные) поверхности на ранних этапах становления металлургического дела и кузнечного мастерства обильно смазывались животными жирами. Благодаря образованию на железе защитной пленки этот способ давал какую-никакую защиту, но она была крайне ненадежной: под слоем масла коррозия вполне себе уверенно начинала разрушать металл.
Чуть позже, по мере того, как человек продвигался по «древу навыков», металл стали золотить и серебрить, а иногда (это считалось более технологичным и «современным» способом) – посыпать смесью золотой и оловянной пыли. С оловом, к слову, особенно активно экспериментировали древние римляне – и, надо сказать, добились в этом деле определенных успехов. Иначе, собственно, быть не могло – учитывая преимущественно завоевательный характер внешней политики Римской империи, борьба со ржавчиной для ее жителей была едва ли не такой же важной штукой, как и борьба с врагами.
Известно, что легионера, не уследившего за своим оружием, ждала целая вереница неприятностей: его могли лишить пайка, заставить спать вне лагеря, нагрузить дополнительными обязанностями или, наконец, просто избить. То же самое, к слову, касалось и офицеров – того, кто запустил коррозию на своем мече, щите или дротике, запросто понижали в должности со всеми вытекающими. Судя по дошедшим до нас историческим записям, все это не просто было прописано где-то в древнеримском уставе, но и активно использовалось.
ВЕК ЦИНКА И ОЛОВА
Из Древнего Рима, сделав громадный скачок во времени, перенесемся сразу в Эпоху просвещения. Не удивляйтесь – просто за те бешеные сотни лет, которые мы перемахнули, в принципах защиты металла от ржавчины ничего особо не изменилось. Основным способом оградить изделие от разрушительной коррозии на протяжении целых эпох оставалось лужение – то есть, покрытие этого самого изделия тонким слоем расплавленного олова. Лудили все и вся, лудили массово (на излете 17-го века, например, этим нередко занимались в качестве основного способа заработка целые народы и другие этнические группы), но, увы, с переменным успехом. Несмотря на относительно высокую эффективность процедуры и относительно низкую ее стоимость лужение обладало целым рядом серьезных недостатков: в частности, защитный слой расплавленного олова со временем начинал зеленеть и разрушаться – этот эффект даже прозвали «оловянной чумой» или, в более поздние времена, «музейной болезнью». «Больные» изделия приходилось лудить заново – а это, как вы понимаете, лишнее время, лишние силы и деньги.
Борис Якоби – российский физик и электротехник
Историю чуть было не изменил итальянский врач и изобретатель Луиджи Гальвани – в 18-м веке он придумал технологию, которая позже получила название гальванизация. Это, если вдруг кто не знает, процесс покрытия одного металла другим – но только не в расплавленном виде, а при помощи специального электролитического раствора. Посредством электрического тока один металл – более активный – осаждается на поверхности другого в виде сплошного защитного слоя и тем самым в разы уменьшает негативное и разрушительное воздействие окружающей среды. Как правило, в качестве металла-защитника используются все те же цинк, медь, свинец, популярен в этой роли и хром, а иногда какие-то детали могут серебрить или золотить. Правда, сам Луиджи Гальвани ограничился тем, что просто изобрел и описал технологию, не став вдаваться в детали. Сделал гальванику пригодной для массового (прежде всего – промышленного) применения лишь Борис Якоби в 19 веке – российский физик и электротехник родом из Германии.
Наконец, во второй трети 19-го века стало активно применяться цинкование – тоже покрытие металлического изделия расплавленным металлом, только уже не оловом, а цинком. В этом новшестве были огромные смысл и практически эффект. Цинк – куда более электрически активный и вместе с тем куда более стойкий металл, чем олово, поэтому он и защищал надежнее и сам держался дольше, не зеленел и не осыпался.
Тут надо сделать небольшое отступление – строго говоря, сам по себе «механизм» горячего цинкования (ни о каком другом в то время, понятное дело, и не слышали) был изобретен еще в середине 18-го века во Франции. Но, как это часто бывает, сразу после изобретения новая технология «в тираж» почему-то не пошла, так что ее сначала отложили до лучших времен, а потом «переизобрели», только в чуть более экономичном и технологичном варианте.
Цинкование быстро снискало огромную популярность, но еще как минимум полторы сотни лет параллельно с ним существовало и неплохо себя чувствовало и лужение. Просто первый метод использовался главным образом в промышленности – известно, к примеру, что уже в 1858 году на Кронштадском пароходном заводе вовсю шел выпуск специальных «коррозионностойких» обработанных жидким цинком металлических листов, которые потом применялись в судостроении. Второй же был уделом простого народа – ну не поволочешь же ты на завод цинковать самовар, набор столовых ложек или садовую тяпку. В России, к примеру, услуги цыган-котларей пользовались большим спросом вплоть до середины двадцатого века. Да и сейчас на форумах автомобилистов нет-нет, да объявляется идейный товарищ, который отчаянно ищет, у кого бы купить советский автомобиль с луженым кузовом – потому что они, якобы, самые устойчивые к коррозии.
МОВИЛЬ — ВСЕМУ ГОЛОВА?
В начале 20-го века появилась технология промазывания металлических деталей специальными смолами, в состав которых входил свинцовый сурик. Дальше – по крайней мере в России – всем резко стало не до коррозии, и вновь к этой теме получилось вернуться только во времена СССР. К тому моменту и промышленность, и сельское хозяйство по стране успели порядком запустить, поэтому проблема ржавчины встала перед молодым государством в полный рост. И государство взялось за нее со всей серьезностью: была создана даже специальная правительственная комиссия, которой поручили фиксировать наиболее «проблемные» очаги и контролировать работу научных групп, ведущих поиски эффективных, дешевых и безопасных средств защиты.
Иногда в результате этих изысканий получались поистине ядерные смеси. Так, благодаря ученым из Москвы и Вильнюса на свет появился мовиль — вещество, представляющее собой сочетание моторного масла и олифы. Чтобы оно лучше держалось на поверхности, в него добавляли специальные загустители, а чтобы его проще было наносить — растворители, как правило, ацетон или керосин. Поскольку запчасти в то время были для рядового гражданина слишком дороги, народ раскупал новинку на «ура». Но не все оказалось так уж радужно: выяснилось, к примеру, что на жаре мовиль плавится и сползает с металла или же трескается, а в эти самые трещины попадает влага — и в результате коррозия начинает разрушать металл с утроенной силой. К тому же, несмотря на все старания ученых, держалось вещество плохо, так что для действительно эффективной и действенной защиты его приходилось регулярно наносить заново.
Конечно, параллельно с учеными простой народ изобретал свои средства защиты металла от ржавчины. Кто-то ограничивался покрасочными работами, другие варили свои адовые смеси: к примеру, на основе керосина и топочного мазута. Кому-то помогало, кому-то не особо, но главная проблема на протяжении многих десятилетий оставалась неизменной: все эти составы обеспечивали только поверхностную, «механическую» защиту от ржавчины. Они трескались, осыпались, сходили целыми пластами после езды на неровным дорогам, и все процедуры приходилось повторять снова и снова.
Наконец уже в наши дни светлым головам из, опять же, России подумалось – а почему бы не соединить цинкование с лакокрасочными материалами? От первого взять надежность и эффективность, от второго – удобство и скорость нанесения. Так появилась технология Цинкирования, когда специальный раствор на основе чистого цинка наносится непосредственно на металлическую поверхность при помощи валика, кисти или пульверизатора. На сегодняшний день это наиболее современный и действенный метод защиты металла от коррозии. Но прогресс не стоит не месте – не исключено, что уже в обозримом будущем эту статью придется серьезно расширять и дополнять.
#история
#технологии
#интересные факты
#строительство
#химия