Универсального средства от коррозии, как мы уже не раз и не два подчеркивали в наших статьях, не существует - слишком уж это непредсказуемая, многофакторная и масштабная проблема. Тем не менее еще на заре своего существования человечество открыло металл, способный если не решить ее совсем, то по крайней мере радикально минимизировать возможные негативные последствия и снизить риски ее развития до околонулевых значений. И это цинк. О том, как люди придумали использовать цинк для борьбы с коррозией, какую роль здесь сыграл изобретатель батарейки Алессандро Вольта и в чем принципиальная разница между цинкованием и Цинкированием, расскажем в нашем новом материале.
Что такого в этом цинке?
Прежде всего давайте разберемся, почему вообще цинк является хорошим - и более того, одним из лучших! - средством от коррозии.
Все дело в том, что в отличие от большинства существующих методов цинк защищает металл сразу двумя способами. Во-первых, он обеспечивает так называемую барьерную защиту: цинковая пленка на поверхности металла служит для физической изоляции уязвимого верхнего слоя от влаги и кислорода, которые выступают в качестве «активаторов» коррозионных процессов. Во-вторых, и это даже более важно, цинк образует с металлом гальваническую пару, в которой берет на себя роль более химически активного металла. Это значит, что он не просто контактирует с теми же влагой и кислородом, а вступает с ними в электрохимическую реакцию, становясь анодом, в то время как металл-основа, соответственно, становится катодом. Это значит, что цинк «жертвует» свои электроны металлу-основе, замедляя коррозионные процессы. Конечно, сам цинковый слой при этом понемногу «истощается», однако происходит это так медленно, что на полную утрату защитных свойств уходят как минимум десятилетия, в течение которых металлические элементы остаются в целости и сохранности.
От индийских алхимиков до английских инженеров
Кто первым придумал покрывать металлические изделия расплавленным цинком, достоверно уже не установить - корни этого процесса уходят в глубокую древность. Известно, например, что сам по себе цинк знаком человечеству как минимум с 500-х годов до нашей эры: очень похожий металл описывается в одном из индийских трактатов, где его предлагается использовать в качестве целебной мази для глаз и лечения открытых ран.
Чистый цинк изготавливали в Индии с конца XXII века. Для этого цинковую руду смешивали с древесным углем и нагревали в герметичных емкостях. В результате выделялись пары цинка, которые затем охлаждались и концентрировались в специальных сосудах. В Китае в эпоху правления династии Минг, начавшуюся в 1368 году, имели хождение монеты, состоящие на 99 процентов из цинка и на 1 процент из серебра. Примечательно, к слову, что китайские специалисты получали этот металл немного иначе: они не собирали пары, выделяющиеся при нагреве руды, а чередовали нагрев и охлаждение, в результате чего в сосудах собирался чистый цинк в виде цельных слитков.
Однако в качестве средства от коррозии цинк начали применять не сразу. Во многом это случилось благодаря экспериментам великого Алессандро Вольты, который сумел доказать, что контакт разнородных металлов способен приводить к протеканию в них электрического тока. В своих опытах Вольта использовал цинк: ученый чередовал цинковые и серебряные пластинки с кусочками ткани, пропитанными солевым раствором. Так, к слову, появилась первая в мире батарейка, получившая название Voltaic pile.
Потенциал цинка как электрохимически активного металла быстро оценили и другие исследователи и инженеры. Так, в 1824 году британский химик Гемфри Дэви (к слову, один из родоначальников фотографии) наглядно продемонстрировал, что если погрузить в воду два электрически соединенных разнородных металла, коррозия одного из них ускорится, в то время как другого замедлится. На основании своего открытия Дэви предложил инновационный по тем временам подход к защите корпусов деревянных кораблей, обшитых медью, - подбивать к ним железные или цинковые пластины.
К сожалению, имя изобретателя цинковой защиты от коррозии история тоже не сохранила. До наших дней дошел лишь первый патент - его в 1836 году получил французский инженер Станислас Сорель. Способ Сореля заключался в погружении металла, который нужно защитить, в ванну с расплавленным цинком. Всего год спустя, в 1837-м, аналогичный патент, но уже британский был выдан Уильяму Кроуфорду.
Со временем оцинкованный металл нашел множество применений: его использовали на флоте для укрепления корпусов кораблей, в строительстве промышленных и присутственных зданий, в армии и много где еще. В 1936 году немецкие инженеры представили усовершенствованную технологию, которая предполагала не просто «купание» металла в ванне с цинком, а нанесение его под воздействием электричества, что позволяло получать более равномерное и долговечное покрытие.
Цинкование и Цинкирование: схожие слова, огромная разница
В таком виде технологии нанесения цинка и просуществовали следующие десятилетия. Менялись детали, но суть оставалась неизменной, вплоть до появления Цинкирования.
Стоит сразу оговориться: «традиционное» цинкование и Цинкирование - вовсе не одно и то же, хотя и там и там используется очищенный электрохимически активный цинк. Технология Цинкирования стала результатом многолетней кропотливой работы и глубоких исследований, стартовавших еще в 2009 году под эгидой основателя компании «Цинкер» Василия Бочарова. Василий и его команда, куда вошли молодые талантливые выпускники РХТУ имени Менделеева, сосредоточились на создании технологии, которая стала бы альтернативой горячему цинкованию, но при этом была бы проще в применении и эффективнее в защите металла.
В итоге появилось Цинкирование - технология, сочетающая в себе множество неоспоримых плюсов. Она предполагает нанесение на металл-основу уникального состава класса Zinker. В отличие от прочих методов - например, горячего или газотермического цинкования - этот процесс не требует ни специальных громоздких промышленных аппаратов, ни привлечения узких специалистов со сложным оборудованием, ни транспортировки изделий, которые нужно защитить, на далекие расстояния. Его основная фишка - простота и доступность. Состав можно наносить воздушным либо безвоздушным распылением или даже обыкновенными валиком и кистью. За счет этого появляется возможность в короткие сроки обрабатывать конструкции сложной формы, а также обеспечивать надежную многолетнюю защиту объектов, не поддающихся транспортировке. Вышку сотовой связи, например, демонтировать и увезти на завод, чтобы окунуть в ванну с расплавленным цинком, не получится при всем желании, а вот обработать ее ключевые узлы и соединения составом класса Zinker легче легкого.
При всем при этом состав имеет все надлежащие свойства и способности: он обеспечивает надежную защиту на десятки лет и отличается высочайшей ремонтопригодностью. Если покрытие пострадало - например, в результате какого-то механического воздействия, его можно быстро и без труда восстановить, просто заново нанеся состав на поврежденный участок. Технология Цинкирования уже получила широчайшее распространение: только мы за последние два года рассказали о десятках самых разнообразных кейсов, география которых простирается по всей стране - от жаркого юга до Крайнего Севера. И есть все основания полагать, что со временем популярность и востребованность Цинкирования будет только расти.