Inhibitor korozije: vrste, sestava in načini uporabe

Za zaščito kovinskih površin pred korozijo se uporablja široka paleta mehanskih, kemičnih in elektrokemičnih sredstev. Večina se uporablja v povezavi s ciljno prazno, kar zagotavlja izolacijski učinek. Obstaja pa tudi ločena skupina kemičnih spojin v obliki inhibitorjev korozije, katerih načelo delovanja je usmerjeno tudi v zmanjšanje aktivnosti samega reagenta, kar povzroča nezaželene procese.

Kaj je zaviralec?

To so posebne snovi ali kombinacije določenih kemičnih elementov, ki se vnašajo v delovni medij v zadostnih količinah, da upočasnijo ali preprečijo korozivne procese. Učinkovitost te zaščite ocenjujejo dva indikatorja: korozijski faktor in stopnja zaščite same kovine. V tem primeru bo končni učinek odvisen ne samo od same kemične spojine, temveč tudi od okoliških pogojev, med katerimi so lastnosti reakcije, lastnosti jedkega medija in fizikalno-kemijski parametri kovine. Kožni inhibitorji delujejo predvsem v primeru verižne reakcije med aktivnim središčem in agresivnimi delci. Zaščitna povezava namerno deluje na aktivne elemente, jih zadrži, blokira ali uniči. Narava tega učinka in uspešnost v skoraj vsakem primeru sta individualni, vendar so sheme razdeljene glede na vrsto uporabljenih sredstev.

Formulacije inhibitorjev

Najpogosteje uporabljene spojine temeljijo na natrijevem nitritu, ki se dodaja silikatom in natrijevim fosfatom, solnim raztopinam, natrijevim bikromatom, sulfofoksidom, aminom, taninu itd. Poleg tega je treba pri uporabi enega ali drugega inhibitorja upoštevati, da obrambna reakcija pomeni njeno porabo, zato je treba občasno uvesti nove dele aktivnega elementa v agresivno okolje. Na primer, tipična sestava inhibitorja korozije na natrijevem nitritu je uvedena v volumnu do 0,05%. Tudi aktivne skupine spojin se obnašajo različno v določenih okoljih. Torej, če obstaja problem oksidacije, potem se kot osnova vzame hidrokinon in za odložitev procesov rje v zvezi z jeklenimi zlitinami se priporoča uporaba tehnecija. Inhibitorje lahko razvrstimo kot specializirane formulacije za zaščito v medijih s klorom in vodikom. V tem primeru uporabite triklorid dušika, vendar v minimalnih odmerkih. Praviloma je tisočinka skupne količine reagentov dovolj za zaustavitev negativne interakcije.

Razvrstitev inhibitorjev z mehanizmom delovanja

Načelo in značilnosti oblikovanja zaščitnega okolja so določene s kemijsko naravo posamezne formulacije. V tem smislu so navedene naslednje skupine sestavkov z antikorozijskim učinkom:

• Adsorpcija. Na površini zaščitene strukture ali dela se tvori monomolekularni film, ki postopoma ustavi negativne elektrokemijske procese. Med takšnimi snovmi so pogosto površinsko aktivne sestavine - površinsko aktivne snovi.
• Organski inhibitorji. Predstavlja sredstva, ki dajejo mešani učinek. Sposobni so zavirati anodne in katodne destruktivne reakcije korozije. Organski inhibitor se pogosto uporablja pri jedkanju kovin, kar olajša nadaljnje procese čiščenja površin pred umazanijo in razsežnostjo. Hkrati pa struktura same kovine ostaja enaka in ni deformirana.
• Anorganski inhibitorji. Obsežna skupina spojin na osnovi fosfatov, silikatov in polifosfatov. Z združevanjem elementov te kemijske sestave je mogoče pridobiti skoraj univerzalna sredstva za zmanjšanje intenzivnosti procesa uničenja konstrukcije. Težava je le pri izbiri ustreznega aktivnega elementa za določene naloge.
• Pasivirajoči inhibitorji. Nastala na površini zaščitnega filma obdelovanca, ki ima učinek pasivacije. Z drugimi besedami, izvedena je oksidacijska reakcija (npr. Z nitriti in kromati), pri kateri se korozijski potencial zniža na pozitivno neaktivno stran.

Inhibitorji nevtralnih medijev

Kemični inhibitorji korozije za nevtralne medije so razvrščeni na naslednji način:

• Z oksidativnimi lastnostmi. Kromati, nitriti in spojine, vključno z nitro in karboksilnimi elementi, se lahko uporabljajo posamezno ali v kombinaciji.
• Pomeni, da prispeva k ustvarjanju težko topnih vezi, vendar brez oksidativnega delovanja. To so lahko boratne in fosfatne inhibitorske raztopine.
• Zaviralci z oslabljenim oksidativnim učinkom. Razlika v tej kategoriji je vsebnost anionov, kot so vanadati in molibdati.

Inhibitorji kisline

To so snovi in ​​elementi, ki zmanjšujejo hitrost korozivnega procesa v kislinah pri zmerni koncentraciji 5 g / l. Funkcijo protikorozijske zaščite te vrste pogosteje opravljajo organske spojine. Vključeni so v jedkanje kovin, da odstranijo kamen s površine. Učinkovitost upočasnitve rje je odvisna od lastnosti določene kisline. Kot najbolj učinkovit se šteje inhibitor korozije na osnovi žvepla, kisika in dušika. Kationski inhibitorji tipa katapina, KPI-9, KPI-1 itd., Se uporabljajo predvsem za izdelke iz jekla, aluminija, cinka in železa, XOSP-10, KI-1, PB-8 in drugi izdelki pa so univerzalna sredstva za kovine v kislini, ki dokazujejo visoko sposobnost in samoobrambo v agresivnih okoljih.

Zaviralci atmosferske korozije

V tej skupini lahko ločimo kontaktne in hlapne inhibitorje. Prvi se uporabljajo neposredno na kovinski površini, in odvisno od sestave se lahko doseže učinek impregnacije. Kontaktne formulacije vključujejo sestavke, ki vsebujejo nitrite, benzoate itd. Večinoma so to anorganske spojine, ki vplivajo na kinetiko elektrod. Kar zadeva hlapne inhibitorje korozije, spadajo soli aminov in drugih šibkih kislin. Zlasti je mogoče razlikovati med njimi nitrite, benzoate, fosfate itd. Vsi se nagibajo k samovoljnemu adsorbiranju na površino obdelovanca, hkrati pa so v normalnih temperaturnih pogojih v hlapnem stanju.

Katodni in anodni inhibitorji

Katodne spojine upočasnjujejo elektrokemične reakcije, ki lahko povzročijo korozivne procese proti raztapljanju kovin. Zmanjšanje korozijskega toka je posledica premika stacionarnega potenciala katode v negativni smeri. Na površini materiala se tvorijo zmerno topne kemijske folije, ki vežejo depolarizator. Anodni inhibitorji korozije kovin pa so bolj učinkoviti, saj imajo oksidacijski učinek. Zaradi njihove podpore nastane tanek sloj pasivnega anodnega filma, ki zmanjšuje območje širjenja korozije. Dejansko so destruktivni procesi blokirani. Pomembno pa je vedeti, da so anode lahko nevarne, če preveliko odmerjanje. Hitrost korozije se bo zmanjšala, vendar se bo stopnja raztapljanja kovine povečala.

Uporaba inhibitorjev v domačem okolju

Za navadne uporabnike je najcenejša oblika zaščite pred korozijo s pomočjo inhibitorjev, da se na površino cilja položi temeljni premaz. Je plašč, ki preprečuje neposreden stik vode ali agresivne raztopine s kovinsko površino. Barve in laki pogosto vsebujejo podobne inhibitorje korozije. Snovi, ki se uporabljajo v te namene, se proizvajajo v tovarni. Sem spadajo svinčeno rdeči svinec za isti premaz, raztopine cinkovega ali železovega ortofosfata, fosfatne obloge itd.

Uporaba inhibitorjev v tehnologiji obdelave

Največji problemi tehnične zaščite opreme so v kmetijstvu, kjer atmosfersko okolje negativno vpliva ne le na kovinske površine, temveč predvsem na varilne spojine. Naloge obravnavanja ranljivih območij z zaščitnimi napravami so zapletene zaradi dejstva, da so v notranjosti votlin. Zato se uporaba inhibitorjev korozije ponavadi pojavi kot del načrtovanega vzdrževanja s konservatorskimi sestavami. Za začasno zaščito pred biološkimi in atmosferskimi vplivi so stroji obdelani z maščobami, olji, voskimi disperzijami, bencinsko-bitumenskimi sestavinami, antikorozivnimi dodatki itd.

Uporaba inhibitorjev v industriji nafte in plina

Večinoma so naftovodi in plinovodi podvrženi korozijskim poškodbam, vendar ne samo. Kovinske konstrukcije in objekti predelovalnih obratov, opreme za vrtanje, vrtalnih naprav in pribora nenehno delujejo z vodikovim sulfidom, ogljikovim dioksidom in organskimi kislinami. Očitno je v tem primeru treba uporabiti specializirano zaščitno opremo. Zlasti inhibitorji korozije se uporabljajo v obliki zmesi, ki vsebujejo žveplo, dušik in metanol. Zmanjšanje spektra kemično aktivnih antikorozijskih sredstev, ki so na voljo za uporabo na tem področju, je posledica dejstva, da zaviralci ne smejo vplivati ​​na tehnološke procese naftnih in plinskih podjetij (proizvodnja, zbiranje, priprava, predelava surovin). Poleg tega morajo imeti sprejemljive kazalnike strupenosti za okolje.

Zaključek

Sodobna sredstva za zaščito materialov pred negativnimi okoljskimi dejavniki se vse bolj osredotočajo na subtilne fizikalno-kemijske reakcije in procese, ki povzročajo spremembe v strukturi materialov. Prav ta pristop kažejo inhibitorji v najučinkovitejših modelih zaščite. Posebne rešitve včasih na molekularni ravni preprečujejo uničenje kovinske površine, hkrati pa ohranjajo njeno delovanje v prvotni obliki. Obstajajo pa tudi drugi primeri, med katerimi je penzolin (surfaktant) inhibitor korozije, ki ima dvojni površinski učinek. Tako kot tradicionalni protikorozijski premazi, tvori grob debel film, ki agresivnim medijem fizično ne dopušča, da bi vplival na kovino. To pomeni, da praktično za vse pogoje s tveganjem jedke poškodbe, sodobna industrijska kemija lahko ponudi dostojno sredstvo za zaščito - ostaja samo, da pravilno izračunamo lastnosti sestave in določimo zahteve za njegovo uporabo.