Inhibitor korozji: rodzaje, skład i metody aplikacji

09.03.2020

Do ochrony powierzchni metalowych przed korozją stosuje się szeroki zakres środków mechanicznych, chemicznych i elektrochemicznych. Większość z nich stosuje się w połączeniu z docelowym wykresem, co zapewnia efekt izolacyjny. Istnieje jednak osobna grupa związków chemicznych w postaci inhibitorów korozji, których zasada działania jest również ukierunkowana na zmniejszenie aktywności samego odczynnika, co wywołuje niepożądane procesy.

Co to jest inhibitor?

Zastosowanie inhibitora korozji

Są to specjalne substancje lub kombinacje niektórych pierwiastków chemicznych, które są wprowadzane do czynnika roboczego w ilościach wystarczających do spowolnienia lub zapobieżenia procesom korozyjnym. Skuteczność tej ochrony oceniają dwa wskaźniki: współczynnik zatrzymania korozji i stopień ochrony samego metalu. W tym przypadku końcowy efekt będzie zależeć nie tylko od samego związku chemicznego, ale także od warunków otoczenia, wśród których są właściwości reakcji, charakterystyka ośrodka korozyjnego i parametry fizykochemiczne metalu. Zasadniczo inhibitory korozji działają w przypadkach, w których występuje reakcja łańcuchowa między centrum aktywnym a agresywnymi cząstkami. Połączenie ochronne działa celowo na elementy aktywne, opóźniając je, blokując lub niszcząc. Charakter tego efektu i wydajność w prawie każdym przypadku są indywidualne, ale schematy są podzielone na segmenty w zależności od rodzaju zastosowanych środków.

Inhibitor Formulations

Najczęściej stosowane związki są oparte na azotynach sodu, które są dodawane do krzemianów i fosforanów sodu, roztworów soli, dwuchromianów sodu, sulfoksydów, amin, garbników itp. Ponadto, stosując jeden lub drugi inhibitor, należy wziąć pod uwagę, że reakcja obronna implikuje jego zużycie, dlatego okresowo konieczne jest wprowadzenie nowych części aktywnego składnika do agresywnego środowiska. Na przykład typową kompozycję inhibitora korozji na azotyn sodu wprowadza się w objętości do 0,05%. Również aktywne grupy związków zachowują się inaczej w pewnych środowiskach. Tak więc, jeśli istnieje problem utleniania, to hydrochinon jest traktowany jako podstawa, a aby opóźnić procesy rdzy w stosunku do stopów stali, zaleca się użycie technetu. Inhibitory mogą być klasyfikowane jako specjalistyczne preparaty do ochrony w środowisku z chlorem i wodorem. W takim przypadku należy stosować trichlorek azotu, ale w minimalnych dawkach. Z reguły jedna tysięczna całkowitej ilości odczynników wystarcza, aby powstrzymać negatywne oddziaływanie.

Preparaty inhibitorów korozji

Klasyfikacja inhibitorów według mechanizmu działania

Zasada i charakterystyka środowiska ochronnego są określone przez charakter chemiczny konkretnej formulacji. W tym sensie obserwuje się następujące grupy kompozycji o działaniu antykorozyjnym:

  • Adsorpcja. Folia jednocząsteczkowa powstaje na powierzchni chronionej struktury lub części, która stopniowo zatrzymuje ujemne procesy elektrochemiczne. Wśród takich substancji są często środki powierzchniowo czynne - środki powierzchniowo czynne.
  • Organiczne inhibitory. Reprezentuje środki dające mieszany efekt. Są w stanie zahamować anodowe i katodowe niszczące reakcje korozji. Organiczny inhibitor jest często stosowany w trawieniu metali, ułatwiając dalsze procesy czyszczenia powierzchni z brudu i kamienia. W tym samym czasie struktura samego metalu pozostaje taka sama i nie jest zdeformowana.
  • Nieorganiczne inhibitory. Rozbudowana grupa związków na bazie fosforanów, krzemianów i polifosforanów. Łącząc elementy tego rodzaju składu chemicznego, można uzyskać prawie uniwersalne środki ograniczające intensywność procesu niszczenia konstrukcji. Trudność polega jedynie na wyborze odpowiedniego elementu aktywnego do określonych zadań.
  • Pasywujące inhibitory. Powstaje na powierzchni folii ochronnej przedmiotu obrabianego, co skutkuje pasywacją. Innymi słowy, przeprowadzana jest reakcja utleniania (na przykład z azotynami i chromianami), w której potencjał korozyjny zmniejsza się do dodatniej nieaktywnej strony.
Działanie inhibitora korozji

Neutralne inhibitory mediów

Chemiczne inhibitory korozji dla mediów obojętnych są klasyfikowane w następujący sposób:

  • O właściwościach utleniających. Chromiany, azotyny i związki, w tym pierwiastki nitro i karboksylowe, można stosować pojedynczo lub w połączonych preparatach.
  • Oznacza, przyczyniając się do powstawania słabo rozpuszczalnych więzadeł, ale bez działania oksydacyjnego. Mogą to być roztwory inhibitorów korozji na bazie boranu i fosforanu.
  • Inhibitory o osłabionym działaniu oksydacyjnym. Różnica w tej kategorii to zawartość anionów takich jak wanadany i molibdeniany.

Inhibitory kwasów

Inhibitory korozji chemicznej

Są to substancje i pierwiastki, które zmniejszają szybkość korozyjnego procesu zachodzącego w kwasach o umiarkowanym stężeniu 5 g / l. Funkcję zabezpieczenia antykorozyjnego tego typu częściej pełnią związki organiczne. Zajmują się wytrawianiem metali w celu usunięcia kamienia z powierzchni. Skuteczność spowalniania rdzy zależy od charakterystyki danego kwasu. Najskuteczniejszy jest inhibitor korozji na bazie siarki, tlenu i azotu. Kationowe inhibitory typu catapine, KPI-9, KPI-1, itp. Stosowane są w szczególności w produktach stalowych, aluminiowych, cynkowych i żelazowych XOSP-10, KI-1, związki PB-8 i inne produkty są uniwersalnymi lekami na metal w kwasie, które wykazują wysoką zdolność i samoobronę w agresywnym środowisku.

Atmosferyczne inhibitory korozji

Rozwiązanie inhibitorów korozji

W tej grupie można wyróżnić kontaktowe i lotne inhibitory. Te pierwsze stosuje się bezpośrednio na powierzchni metalu i w zależności od kompozycji można uzyskać efekt impregnacji. Kompozycje kontaktowe obejmują kompozycje zawierające azotyny, benzoesany itp. W większości są to związki nieorganiczne, które wpływają na kinetykę elektrod. Jeśli chodzi o lotne inhibitory korozji, sole amin i innych słabych kwasów należą do tego segmentu. W szczególności można wyróżnić azotyny, benzoesany, fosforany itp. Wszystkie mają tendencję do adsorbowania dowolnie na powierzchni przedmiotu obrabianego, ale jednocześnie są w stanie lotnym w normalnych warunkach temperaturowych.

Inhibitory katodowe i anodowe

Elektrochemiczna ochrona korozyjna

Związki katodowe spowalniają reakcje elektrochemiczne, które mogą powodować procesy korozyjne przeciwko rozpuszczaniu metali. Spadek prądu korozyjnego wynika z przesunięcia stacjonarnego potencjału katody w kierunku ujemnym. Na powierzchni materiału, które wiążą depolaryzator, powstają słabo rozpuszczalne powłoki chemiczne. Z kolei anodowe inhibitory korozji metali są uważane za bardziej skuteczne, ponieważ mają one działanie utleniające. Dzięki ich podparciu powstaje cienka warstwa pasywnej folii anodowej, która zmniejsza obszar rozprzestrzeniania się korozji. W rzeczywistości procesy destrukcyjne są blokowane. Należy jednak pamiętać, że anody mogą być niebezpieczne w przypadku przedawkowania. Szybkość korozji zostanie zmniejszona, ale szybkość rozpuszczania metalu wzrośnie.

Zastosowanie inhibitorów w środowisku domowym

Dla zwykłych użytkowników najbardziej przystępnym środkiem ochrony przed korozją za pomocą inhibitorów będzie układanie kompozycji podkładowej na powierzchni docelowej. Jest to powłoka hamująca płuca, której efektem jest zapobieganie bezpośredniemu kontaktowi wody lub agresywnego roztworu z metalową powierzchnią. Często farby i lakiery zawierają podobne inhibitory korozji. Substancje wykorzystywane do takich celów są produkowane w fabryce. Należą do nich ołów czerwony ołowiu do tego samego podkładu, roztwory ortofosforanów cynku lub żelaza, powłoki fosforanowe itp.

Zastosowanie inhibitorów w technologii przetwarzania

Inhibitory korozji

Największe problemy z zabezpieczeniem urządzeń technicznych dotyczą rolnictwa, gdzie środowisko atmosferyczne niekorzystnie wpływa nie tylko na powierzchnie metalowe, ale również na związki spawane. Zadania związane z obróbką wrażliwych obszarów za pomocą urządzeń ochronnych są skomplikowane, ponieważ znajdują się we wnękach. Dlatego stosowanie inhibitorów korozji zwykle występuje jako część planowej konserwacji kompozycji konserwujących. Do czasowej ochrony przed skutkami biologicznymi i atmosferycznymi maszyny są obrabiane za pomocą smarów, olejów, dyspersji woskowych, mieszanek benzyny i bitumu, dodatków antykorozyjnych itp.

Zastosowanie inhibitorów w przemyśle naftowym i gazowym

Głównie rurociągi naftowe i gazowe podlegają korozji, ale nie tylko. Metalowe konstrukcje i urządzenia zakładów przetwórczych, urządzeń wiertniczych, urządzeń wiertniczych i akcesoriów nieustannie współdziałają z siarkowodorem, dwutlenkiem węgla i kwasami organicznymi. Oczywiście w tym przypadku konieczne jest stosowanie specjalistycznego sprzętu ochronnego. W szczególności inhibitory korozji stosuje się w postaci mieszanin zawierających siarkę, azot i metanol. Zwężenie spektrum aktywnych chemicznie środków antykorozyjnych dostępnych do wykorzystania w tym obszarze wynika z faktu, że inhibitory nie powinny mieć żadnego wpływu na procesy technologiczne przedsiębiorstw naftowych i gazowych (produkcja, zbieranie, przygotowanie, przetwarzanie surowców). Ponadto muszą mieć akceptowalne wskaźniki toksyczności środowiskowej.

Inhibitory korozji w przemyśle naftowym i gazowym

Wniosek

Nowoczesne środki ochrony materiałów przed negatywnymi czynnikami środowiskowymi są coraz bardziej skupione na subtelnych reakcjach fizykochemicznych i procesach, które powodują zmiany w strukturze materiałów. Jest to podejście, które inhibitory demonstrują w najbardziej skutecznych modelach ochrony. Specjalne rozwiązania czasami na poziomie molekularnym zapobiegają zniszczeniu metalowej powierzchni, zachowując jej działanie w pierwotnej formie. Są jednak inne przykłady, wśród których penzolin (środek powierzchniowo czynny) jest inhibitorem korozji, który ma podwójny efekt powierzchniowy. Podobnie jak tradycyjne powłoki antykorozyjne, tworzy grubą grubą warstwę, która nie pozwala fizycznie na agresywne media wpływać na metal. Oznacza to, że praktycznie w każdych warunkach, w których istnieje ryzyko uszkodzenia korozyjnego, nowoczesna chemia przemysłowa może zaoferować przyzwoity środek ochrony - pozostaje tylko prawidłowo obliczyć właściwości kompozycji i wyznaczyć wymagania dotyczące jej stosowania.