Что нужно знать об ингибиторах коррозии металла? Ингибитор коррозии
Ингибитор коррозии, состав, применение, свойства, таблицы
Содержание статьи
В переводе с латинского ингибиторы переводятся как задерживать. Он и нашли широкое применение в современной промышленности.
Ингибиторы коррозии металла
Ингибитор не является каким-то конкретным веществом. Так называют целуют группу веществ, которые направлены на остановку или задержку протеканий каких-либо физических или физико-химических процессов. В большинстве своем он направлен на задержку ферментативных процессов.
Ингибиторы в основном действуют в тех случаях, где имеется цепная реакция или процессы с активными центрами и частицами. Ингибитор действует на активные вещества. Он либо их блокирует, либо задерживает. В некоторых случаях он вступает в реакцию с активными частицами и из-за этого образуются свободные радикалы.
Важно: Ингибитор следует вводить в систему реагирования двух веществ в небольшом количестве. Оно не должно превышать объем элементов, между которыми должна быть реакция.
Состав ингибиторов коррозии
Ингибиторы представлены следующими веществами:
- Гидрохинон. Данный ингибитор относится к разряду ингибитора окисления.
- Соединения технеция. Данный ингибитор служит для задержки образования коррозии на стальных материалах.
- Трихлорид азота. Он применяется в реакции хлора с водородом.
Внимание: При реакции хлора с водородом следует вводить данный ингибитор в минимальном количестве. Одной тысячной доли от общего объема реагентов будет достаточно для прекращения процесса взаимодействия.
Ингибиторы могут действовать двумя разными принципами на взаимодействие двух веществ:
- Обратимый. При этом молекулы ингибиторов не изменяю молекулы реагирующих другу с другом веществ.
- Необратимый. В результате данного действия ингибитора оказывается влияние на молекулярный состав одного из реагирующих веществ.
Свойства ингибиторов коррозии
Таблица 1. Физико-химических свойств ингибиторов коррозии.
| 1 | И-1-А* (ТУ 38-103246-87) | Вязкая темно-коричневая жидкость с характерным запахом пиридинов, почти не растворяется в воде, хорошо растворяется в органических растворителях, а также в соляной, серной и других сильных кислотах | 1,0...1,1 | 7,0...9, 5 | 5 | 0,2 | - | - | - | - |
| 2 | И-1-В* (ТУ 38-103-238-74) | Темно-коричневая жидкость с характерным слабым запахом, легко растворимая в кислотах и в воде | 1,25...1,35 | - | 3,0 | - | - | - | - | - |
| 3 | "Север-1" (И-2-А)* (ТУ 38-103-201-76) | Легкоподвижная темно-коричневая жидкость, хорошо растворяется в бензоле, спирте, ацетоне, соляной и серной кислотах | 0,93...1,05 | 4,90...6,65 | 3,5 | 0,2 | 7...12 | -65 | +23 | +385 |
| 4 | И-З-А* (ТУ 38-403-29-73) | Темно-коричневая жидкость с характерным запахом, хорошо растворимая в полярных органических растворителях и минеральных кислотах | 0,99...1,07 | 8,3…11,0 | 3,5 | 0,2 | 15 | -33…-45 | +76 | +413 |
| 5 | И-4-А* (ТУ 38-403-44-73) | Темно-коричневая жидкость с характерным запахом, хорошо растворимая в бензоле, спирте, ацетоне, соляной, серной кислотах и ряде других продуктов | 0,94...1,00 | 4,9…6,65 | 3,5 | 0,2 | 3…7 | -50…-75 | +15 | +413 |
| 6 | И-4-Д (ТУ 38-403-46-73) | Темно-коричневая вязкая жидкость с характерным запахом, эмульгируется в водных растворах, растворяется в толуоле, хлороформе, четыреххлористом углероде и некоторых других средах | 0,85…0,95 | - | - | - | 65…95 | -12…-15 | +81 | +239 |
| 7 | "Тайга-1" (И-5-ДНК) (ТУ 38-403-47-73) | Легкоподвижная темно-коричневая жидкость с характерным запахом, эмульгируется в водных растворах, растворяется в углеводородах | 0,92...0,96 | - | - | - | - | -50 | +20 | +340 |
| 8 | И-2-Е | Легкоподвижная темно-коричневая жидкость со слабым характерным запахом, растворимая в воде, спирте, кислотах | 1,0...1,1 | - | - | 8...10 | - | -50 | - | - |
| 9 | "Тайга-2" (И-5-ДТМ) ТУ 38-403-78-78) | Легкоподвижная темно-коричневая жидкость, растворимая в спирте, бензоле, дихлорэтане и других органических растворителях | 0,87…0,89 | - | - | 3,9... 4,0 | - | -45 | - | - |
| 10 | И-21-Д (ТУ 38-403-101-78) | Легкоподвижная темно-коричневая жидкость, растворимая в спирте, бензоле, дихлорэтане и других органических растворителях | 0,8...0,9 | - | - | 5,0 | - | -16 | - | - |
| 11 | И-30-Д (ТУ 38-403-79-76) | Легкоподвижная темно-коричневая жидкость, эмульгируется в воде, растворяется в спирте, бензоле, дихлорэтане | 0,85... 0,87 | - | - | 5,0 | - | -40 | - | - |
| 12 | И-К-10 (ТУ 38-403-68-75) | Легкоподвижная коричневая жидкость, растворяется в воде, спирте, кислотах | 1,06...1,1 | - | - | 8...11 | - | -50 | - | - |
| 13 | И-К-40 (ТУ 38-403-75-75) | Легкоподвижная коричневая жидкость, растворяется в воде, спирте, кислотах | 0,95...1,15 | - | - | 10...15 | - | -50 | - | - |
| 14 | Нефтехим (ТУ 38. УССР 201463-66) | Представляет собой смесь полиэтиленполиамидов карбоновых кислот легкого талового масла и солей пиперазина этих кислот в растворе керосина и катализата риформинга | - | - | - | - | 7 | -18 | +37 | 340...435 |
| 15 | Газохим (ТУ 113-03-20-73) | Однородная жидкость темно-коричневого цвета, растворяется в углеводородах | 0,97 | - | - | - | - | -10 | +61 | 262 |
Защита ингибиторами коррозии
Ингибитор коррозии металлов получил широкое распространение в современном мире. Группа веществ блокирует взаимодействие металла с воздухом или агрессивными средами. Данное качество ингибиторов обладает большим практическим значением. Оно позволяет сохранить целостность металла на длительное время. Данный процесс относится к разряду электрохимических.
Ингибиторы действую на металлы следующим образом: вещество попадает на металлический материал и впитывается в него. После этого металл приобретает положительный потенциал, который делает процесс образования ржавчины намного более медленным.
В современном мире применительно к металлам ингибиторами стали называть вещества, которые образуют на их поверхности тонкую, но прочную пленку, которая предотвращает попадание на поверхность металлического материала воздуха или влаги.
В настоящее время существует огромное множество веществ, которые можно использовать в качестве ингибиторов для блокирования процесса образования коррозии на поверхности металлических предметов или объектов. Самым большим количеством качеств ингибиторов обладают такие типы веществ как:
- Амины
- Азотсодержащие гетероциклические соединения
- Мочевина
- Тиолы
- Альдегиды
- Сульфиды
Применение ингибиторов коррозии
Ингибиторы получили широкое распространение в современном мире. Их деятельность направлена на предотвращение неприятных последствий, которые могут возникнуть после взаимодействия двух разных веществ. Применение ингибиторов особенно полезно при изготовлении металлических изделий. Группы этих веществ являются наиболее эффективным методом борьбы с образованием ржавчины на поверхности металлов.
В современной промышленности разрабатываются ингибиторы, созданные на основе сочетания различных веществ. Они нашли широкое применение в нефтяной промышленности. Специальные ингибиторные смеси применяют для защиты нефтеперерабатывающего оборудования от появления налета ржавчины. Нанесение ингибиторов провоцирует образование на поверхности оборудования отрицательно заряженных частиц, которые не дают возможности агрессивным средам повлиять на структуру металла, из которого оно сделано.
Также ингибиторы используются для изготовления эмульсии для бурения нефтяных скважин.
Практически все группы ингибиторов предназначены для борьбы с разными видами коррозии. Они справляются и с местной коррозией и с локальной.
В закрытых охлаждающих системах ингибиторы применяются уже давно. Их применение для данной цели является оправданным методом. Ведь при их взаимодействии с реагентами охлаждающая вода не меняет свой химический состав. В процессе использования охлаждающих систем отмечается незначительное уменьшение потока жидкости в них. Однако этот показатель не является критичным и не влияет на качество эксплуатации системы.
Таблица 2. Применение ингибиторов коррозии.
| Для защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной коррозии и коррозии, вызываемой смесью сероводорода и углекислого газа, могут применяться также при солянокислотных обработках скважин. Замедляют коррозию сталей в растворах серной и соляной кислот | И-1-А, И-1-В, "Север-1" И-3-А, И-4-А, И-21-Д |
| Для защиты от коррозии нефтегазопромыслового оборудования, вызываемой пластовыми и сточными водами, как содержащими, так и не содержащими сероводород | И-4-Д |
| Для защиты нефтегазопромыслового оборудования от коррозии, вызываемой пластовыми и сточными водами, содержащими сероводород, смесь сероводорода с углекислотой, кислород | "Тайга-1" (И-5-ДНК), "Тайга-2" (И-5-ДТМ), И-30-Д, Газохим, Нефтехим |
| Для защиты нефтегазопромыслового оборудования от коррозии, вызываемой пластовыми и сточными водами, содержащими сероводород или смесь сероводорода и углекислого газа | И-2-Е, И-К-10 |
| Для подавления жизнедеятельности СВБ, для защиты нефтегазопромыслового оборудования от коррозии, вызываемой пластовыми и сточными водами, содержащими сероводород или смесь сероводорода с углекислотой | И-К-40 |
lkmprom.ru
Ингибиторы коррозии металлов - свойства, состав и применение
Ингибиторы коррозии используются для замедления образования ржавчины на металлах. Действие замедлителей основано на возможности отдельных химических веществ снижать скорость развития коррозии в металлах или даже вовсе ее угнетать.
Ингибиторы востребованы при защите металлических изделий во время травления и промывания. Данные вещества добавляются в полимерные покрытия, воски, смазки, упаковку, в закрытое пространство, где хранится металл. В результате этих мероприятий увеличиваются защитные возможности покрытий.
При попадании на металл, начинается адсорбция ингибиторов, что снижает скорость ионизации. Процесс ионизации может замедляться как у металла, так и у кислорода, либо в обоих случаях одновременно.
В последнее время налажено производство большого ассортимента различных ингибиторов. Существуют замедлители, предназначенные для отдельных групп металлов (черные или цветные) и вещества универсального применения, которые можно применять во всех случаях.
Обратите внимание! Выбирая тот или иной ингибитор, нужно проконсультироваться со специалистом или внимательно изучить справочники. Дело в том, что одно и то же вещество, по отношению к разным металлам, может как способствовать, так и замедлять развитие коррозийного процесса.
Защита от атмосферной коррозии
Чтобы предохранить металлы от воздействия атмосферной коррозии, применяются ингибиторы контактного типа, а также летучие ингибиторы, которые испаряются и самостоятельно распространяются по металлической поверхности.
Применение летучих ингибиторов связано с высокими требованиями к барьерным материалам:
- материалы должны быть непроницаемы для ингибиторных паров;
- упаковка должна быть герметичной, иначе вещество тут же улетучится.
Существует несколько методов использования ингибиторов для предохранения металлических изделий от атмосферной коррозии:
- ингибитор наносится на поверхность металла из растворов водного типа или же органических растворителей;
- осуществляется процесс сублимации ингибиторов на металлическую поверхность из воздуха, в котором имеется большая концентрация ингибиторных паров;
- на поверхность металла наносится полимерный состав, включающий в себя ингибитор;
- изделие заворачивается в ингибированную бумагу;
- в закрытое пространство направляется пористый носитель с ингибитором.
В последнем случае в качестве носителей выступает «линопон» или «линасиль». Эти адсорбенты, размещенные в замкнутом пространстве, обеспечивают продолжительную сохранность металлов, предохраняют от возникновения коррозии и «бронзовой болезни». Также благодаря адсорбентам появляется возможность сохранности изделий в случае резкого изменения условий окружающей среды.
Мероприятия по консервации с помощью ингибиторов рекомендуется осуществлять при влажности на уровне ниже критической, в условиях чистого воздуха. Не допускается наличие кислых паров в воздухе в помещении (такие пары выделяются во время химической чистки), где проводится консервация.
Адсорбция ингибитора, с образованием мощного защитного слоя, происходит не сразу, а в течение некоторого времени. Продолжительность затраченного времени зависит от характера не только ингибитора, но и обрабатываемого металла. До обработки ингибитором изделия из металла тщательной очищаются от грязи и жира, а потом подвергаются сушке.
Обратите внимание! Перед консервацией металл нельзя трогать голыми руками. Всю работу в дальнейшем нужно делать в резиновых перчатках.
Защита для стальных конструкций
Наиболее популярны водные растворы (в особенности вязкие) нитрита натрия. Этот раствор представляет собой ингибитор контактного типа, наносимый на поверхность изделия (например, системы отопления или другой металлоконструкции).
Добавление в водные растворы нитрита натрия дополнительного компонента, увеличивающего вязкость структуры (оксиэтилцеллюлоза, глицерин, ксилит, крахмал), значительно повышает эффективность вещества. В частности, увеличивается срок гарантированной защиты металла вне зависимости от условий климата. Вязкие составы предохраняют растворы нитрита натрия от засыхания, не позволяют отходить солевым кристалликам от металлической поверхности, а также снижают процент стекания вещества в условиях повышенной влажности.
Чаще всего используется 25% раствор нитрита натрия, — если речь идет об изделиях из стали, и 40% раствор — для защиты чугунных деталей. Металл обрабатывается раствором, разогретым до 65-85 градусов. Возникшие на поверхности кристаллы нитрита натрия в результате конденсирования влаги при хранении (к примеру, при хранении между технологическими операциями), образуют концентрированный раствор ингибиторного вещества.
Именно этот раствор и пассивирует металл. Чтобы нейтрализовать кислые атмосферные компоненты, попадающие на металл с конденсирующей влагой, в раствор нитрита натрия добавляют небольшой процент соды (до 0,6%). Необходимо иметь в виду, что снижения концентрации нитрита натрия до величин, ниже установленного порога, ведет к так называемой местной коррозии. Этот фактор является причиной целесообразности использования при долгосрочном хранении вязких видов растворов.
Среди летучих ингибиторов чаще всего применяется нитрит дициклогексиламин. Данное вещество прекрасно подходит именно для чугуна и стали, но способствует коррозионным процессам в меди и ее сплавах, олове, цинке, свинце, алюминиево-медных сплавах, магнии и кадмии. Летучие защитные вещества не меняют устойчивость к коррозии у алюминия, никеля, хрома, а кроме того, не оказывают влияния на механические характеристики пластика, кожи, резины, красок и лаков.
Данный ингибитор применяется в виде растворов спирта. Для нанесения на каждый квадратный метр 1,5-2,5 граммов вещества берется 8,5% раствор спирта. Сразу после обработки деталь герметично упаковывается или размещается в изолированном пространстве.
Защита меди и ее сплавов, а также серебра
Чтобы предотвратить коррозионные процессы на меди и ее сплавах, а также на серебре, применяется ингибитор контактного типа — бензотриазол. Это вещество входит в контакт с солями 1 и 2-валентной меди, в результате чего возникают полимерные соединения, нерастворимые в водной среде и устойчивые к высоким температурам.
За счет возникновения нерастворимых структур, бензотриазол сдерживает так называемую «бронзовую болезнь». Рекомендуется применение бензотриазола для защиты как уже очищенных объектов, так и для предметов, у которых решено оставить коррозионное покрытие или патину без изменений. Бензотриазол также замедляет потемнение предметов из бронзы, меди и серебра.
После очистки от грязи и жира предметы кладутся в 3% раствор бензотриазола. При этом нужно поддерживать температуру, как минимум 20 градусов. Для обработки крупных предметов раствор нужно разогревать до 50 градусов. Далее металл просушивается и вытирается влажной х/б тканью.
Обратите внимание! Бензотриазол относится к канцерогенным веществам. Поэтому нужно избегать непосредственного попадания раствора на кожные покровы. При работе нужно использовать защитные перчатки, фартук и очки.
К числу содержащих серу ингибиторов относится каптакс. В результате обработки каптаксом медных и бронзовых изделий значительно увеличивается устойчивость металлов к коррозии. Наилучших результатов удается достичь при получасовом погружении, если температура раствора составляет 70-80 градусов. В отдельных случаях каптакс дает больший эффект, в сравнении с бензотриазолом.
В числе ингибиторов неорганического происхождения нужно отметить хроматы. Пассивация хроматами относится к самым недорогим методам защиты меди, ее сплавов и серебра от потемнения. Пассивирование осуществляется с помощью катодного тока или же без его использования. Компоненты электролита и режим обработки поверхности при хроматировании могут значительно отличаться, и это не сказывается на защитных характеристиках образующихся пленок. Металлы держат несколько минут в растворе хромовой кислоты (1 грамм на литр). Появляющаяся пленка имеет высокую устойчивость к влажности, а также к воздействию солевых растворов и сероводороду.
Изделия из серебра подвергаются пассивированию наложением катодного тока. При этом электролит включает до 40 граммов бихромата натрия, 20 граммов едкого натра и 40 граммов карбоната калия. Данные количества распределяются на литр жидкости. Плотность тока составляет 0,1 Ампер на квадратный сантиметр, а время выдержки — 60 секунд. Поддерживается комнатная температура раствора.
Даже обычное окунание серебра в хромовый ангидрид или бихромат натрия дает возможность успешного пассивирования. Однако нужно следить, чтобы в растворах отсутствовали посторонние кислоты. Неплохие результаты можно получить после двойной обработки: вначале катодным методом, а затем — окунанием в раствор ангидрида хрома или бихромата натрия.
Обратите внимание! Бихромат натрия и ангидрид хрома опасны для кожных покровов и органов дыхания. Поэтому работать с этими веществами нужно в резиновых перчатках, респираторе и в помещении с хорошей вентиляцией.
Защита при промывании
Промывание водой, особенно если речь идет о промывке чугуна или стали, может приводить к коррозионным процессам в области очищенной поверхности. При этом на агрессивность коррозии оказывает большое влияние жесткость воды. Чем мягче вода, тем выше степень ее воздействия на развитие коррозионных процессов.
Активность коррозии вызывается не только солями, но и уровнем содержащихся в ней сульфатов и хлоридов. Их уровень в воде природного происхождения может разниться от 50 до 5000 миллиграмм на литр.
Используется такая классификация водной агрессивности:
- слабоагрессивная среда — концентрация сульфатов и хлоридов менее 50 миллиграмм на литр;
- среднеагрессивная среда — концентрация сульфатов и хлоридов от 50 до 150 миллиграмм на литр;
- высокоагрессивная среда — концентрация сульфатов и хлоридов свыше 150 миллиграмм на литр.
Согласно ГОСТа, разрешается использовать воду с содержанием солей в следующих концентрациях:
- сульфаты — до 500 миллиграмм на литр;
- хлориды — до 350 миллиграмм на литр.
Чтобы уменьшить окисление при промывании, используют восстановители, например, гидразин. Восстановители связывают кислород, находящийся в воде. В результате контакта гидразина и кислорода, возникает азот, который без проблем убирается из водной среды и не несет опасности развития коррозии.
Допустимый уровень ингибитора — 1 грамм на литр. Кислород по большей части удаляется из воды в результате ее кипячения.
Защита при очищении от коррозии
Чтобы предохранить металлы от коррозийных процессов в кислых средах, обычно используются ингибиторы. В их числе катапин, уротропин, ПБ-5, ПБ-8.
В ходе процедуры, вслед за удалением коррозии кислотами, происходит адсорбция ингибиторов на очищенной поверхности. Таким образом, избегается или сводится до минимальных показателей растворение металла. Данный фактор имеет особое значение при чистке металлических предметов, представляющих художественную ценность, поскольку слой коррозии на их поверхностях обычно неоднородный как по толщине, так и по составляющим.
Если обнажить поверхность чистого металла, он будет выступать как анод, а оксиды станут катодом. В связи с этим во время очищения значительная доля кислоты уходит на растравливание металла, но не на растворение коррозионных продуктов. Использование ингибиторов в кислотной среде дает возможность избежать растравливания чистого металла и предупредить наводороживание стали или чугуна. В результате удается избежать водородной хрупкости черных металлов.
kraska.guru
Применение ингибиторов, назначение, состав, органические ингибиторы коррозии
Существуют специальные вещества, которые способны замедлить образование коррозии на поверхности металлических конструкций. Удивительно, но ингибиторы, которые предварительно вводятся уже образовавшиеся коррозийную среду и способны повлияет на скорость протекания большинство химических реакций, провоцирующих ржавчину и последующее разрушение материала.
Таким образом, ингибитор кислотной коррозии способен регулировать ее распространение по материалу.
Благодаря этому сложному изобретению можно:
- осуществлять профилактику возникновения коррозии на различных поверхностях и материалах,
- обеспечить замедление разрушения пораженного коррозией участка,
- создать все условия для изоляции поверхности, которая уже пострадала от всевозможных химических реакций и ржавчины.
Из-за коррозии сотни предприятий ежегодно получают большие финансовые убытки. Это спровоцировано тем, что участки коррозии быстро распространяются, заполняя собой всю поверхность конструкции. Таким образом, происходит ее полное разрушение. В дальнейшем подобное оборудование не пригодно для последующей эксплуатации, не нуждается в полной замене. Ингибиторы способствует тому, что задерживают распространения коррозии. Поэтому производители выигрывают время за счет применения подобных средств.
Назначение ингибиторов
Наибольшую ценность для технологов представляют особые органические соединения, способные в правильных пропорциях выступать основными ингибиторами коррозии.
Однако вся проблема состоит в том, что подобные химические элементы и вещества стоят значительные финансовые средства. Производителям приходится выбирать между периодической заменой различного оборудования из металла и применения подобных дорогостоящих веществ.
С одной стороны, выгоднее всего один раз заплатить для того, чтобы обеспечить себя запасным защитных веществ, позволяющих предупредить появление коррозии и замедлить ее развитие. Если она уже появилась на стенках какой- либо поверхности, то со временем все равно придется обеспечить полноценную замену всего присутствующего на данной территории оборудования.
Ни один ингибитор в мире не способен избавить от коррозии на 100%.
Поэтому ингибитор коррозии, применение которого так популярно среди большинства производителей, желающих сэкономить на замене некоторых деталей, уже пораженных коррозией не является универсальным средством борьбы с ней.
Но у производителей есть и другой выбор. Они могут изначально закупать оборудование, созданное с учетом специальных стойких коррозии материалов. Такие товары уже обработаны защитным покрытием и ржавчина на стенках не образуется. Конечно же, у них также есть свой срок эксплуатации. Однако, таким образом, производители переплачивают дважды не только за дешевый материал, который выходит из строя, но из-за всевозможных ингибиторов, лишь на некоторое время замедляющих протекания химических реакций на поверхности материала.
Основной причиной, провоцирующей возникновение коррозии, является вода, попадающая на поверхность различных материалов.
Например, если труба постоянно взаимодействует с водой, это ускорит протекание определённых химических реакций. В результате коррозия образуется на поверхности трубы значительно быстрее.
Некоторые предприятия нуждаются в замене составных элементов покрытия даже без использования ингибиторов. Например, чтобы предотвратить последующее растрескивание в крепеже различного оборудования, которое участвует в транспортировке нефти или же работе с ней, нужно использовать трубы, сделанные из специального материала. В данном случае экономия неуместна, так как нефть относится к группе легковоспламеняющихся жидкостей. Поэтому работать с ней нужно очень осторожно. В принципе это же касается и природного газа, а также других полезных для промышленности веществ и различных материалов.
С одной стороны, защитные покрытия стоят немалых денег, но они способствуют обеспечению дополнительной защиты для всего предприятия, занимающегося производством различных видов товаров.
На данный момент правительств многих стран старается закупать или же производить вещества:
- предотвращающие появление коррозии,
- замедляющие процессы её протекания,
- способствующие обеспечению профилактики возникновения ржавчины на стенках труб и другого оборудования.
Таблица. Физико-химические свойства и способы применения ингибиторов.
| агрегатн. состояние плавл. | раство- римость | лету- честь | ||||
| 1 | >НДА (Нитрит дицикло-гексиламина) | Кристаллический порошок 165-180° | Хорошо в спиртах, плохо в воде | 0,76 мг/м | В виде ингибитирован- ной бумаги, порошка, спиртовых растворов | |
| 2 | МСДА (Маслорастворимая соль дицикло-гексиламина) | Пастообразное вещество, застыв. 10-15° | 8 мг/м | В 1-3% растворе, в маслах и бензине | ||
| 3 | КЦА (Карбонат цикло-гексиламина) | Кристаллическое вещество, 106° - 1 | В воде и в органичес- ких растворите- лях | В виде порошка, в смеси с НДА, в виде спиртововодных насыщенных растворов; в виде ингибитирован- ной бумаги | ||
| >4 | ХЦА (Хромат цикло-гексиламина) | Кристаллический порошок, 180° | В воде и в спиртах | В виде порошка, 1-3% спиртовых или водно-спиртовых растворов, ингибитирован- ной бумаги | ||
| 5 | М (Маслорастворимая соль цикло-гексиламина) ингибитор | Пастообразное вещество застыв. +12° | В воде и в органичес- ких растворите- лях | В виде 0,5-3% раствора в минеральном масле | ||
| 6 | Диамин (4,4-диаминодицикло- гексилметан) | Пастообразное вещество 40° | Нераство- рим в воде. Растворим в органичес- ких растворителях | Ограниченное применение из-за малой стабильности | ||
| 7 | В-30 (Карбонат 4,4-диамино-дициклогек- силметана) | Порошок пл. 133-158° | Почти нераство- рим в воде, ацетоне, спирте | В виде ингибитирован- ной бумаги, порошка | ||
| 8 | БЦГА (Бензоат цикло-гексиламина) | Порошок 181-232° | Слабо растворим в воде, в этиловом спирте | В виде ингибитирован- ной бумаги | ||
| 9 | БДЦГА (Бензоат дицикло-гексиламина) | -"- | -"- | -"- | ||
| 10 | Ц-1 (Паранитробензоат цикло-гексиламина) | -"- | -"- | -"- | ||
| 11 | Д-1 (Паранитробензоат дицикло-гексиламина) | -"- | -"- | -"- | ||
| 12 | Ц-2 (Метанитробензоат цикло-гексиламина) | -"- | -"- |
Как защитить покрытие от коррозии
Существует несколько способов, позволяющих обеспечить защиту покрытий от появления неприятных последствий, спровоцированных коррозией. Наиболее популярными является использование плазменных или же диффузионных типов покрытий, а также нанесение особой смазки, которая содержит ингибиторы.
Всё дело в том, что защита коррозии ингибиторами эффективна лишь в том случае, если после замедления распространения ржавчины, вся металлическая конструкция в скором времени будет заменена на новую.
Но при помощи использования ингибирующих смазок появляется уникальная возможность повлиять на процессы протекания химических реакций на поверхности материала. В результате можно значительно замедлить распространение площади коррозии, её перехода на другие типы конструкций.
Защитное действие ингибирующих смазок фактически состоит в том, чтобы «собрать» излишнюю воду, которая постепенно скапливается на всей площади поверхности металла.
Таким образом, при помощи сил адгезии происходит последующее образование прочного слоя. Данная, так называемая защитная плёнка представляет собой особый адсорбционный слой, позволяющий предотвратить попадание воды на металл.
Металл защищён от коррозии, так как находится в изоляции от воды, воздуха и других атмосферных воздействий. Плёнка не разрушается со временем, благодаря этому происходит процесс замедление последующего разрушения материалов.
Органические ингибиторы
Целесообразным с точки зрения финансовых вложений в производство и наиболее дешёвым методом борьбы с распространением коррозии является применение ингибиторов. Они эффективны в большинстве случаев. Но стоит не забывать и о том, что существуют такие участки на поверхности, которые уже не подлежат восстановлению или же замедлению протекания процессов коррозии. В данном случае лучше сразу воспользоваться соответствующими инструментами и совершить демонтаж части поверхности, только в том случае, если это возможно. Новая деталь обеспечит дополнительную прочность и долговечность всей поверхности металла.
Применение этого метода позволяет при помощи использования особых технологий создать определённую среду, обеспечивающую борьбу не только с самой коррозией, но и с её последствиями, выраженными уже разрушенными частями конструкции.
Большая часть всех, уже открытых или же усовершенствованных в мире ингибиторов являются органическими. Они функционируют посредством использования процессов адсорбции. Уже образованные слои выполняют функции фазовых или же энергетических типов барьеров.
Состав ингибиторов
У каждого ингибитора при этом свой собственный механизм работы, который зависит не только от условий среды, но и от состава самого вещества, обеспечивающего защиту металла и других материалов от коррозии.
Большинство профессоров при этом пришли к выводу, что механизмы работы ингибиторов во многом зависят от их происхождения и составных элементов вещества.
Но при этом даже сам ингибитор нуждается в применении дополнительных веществ и химических элементов для того, чтобы начать свою работу. Для ингибитора, который впоследствии способен растворяться в масле используют литиевую соль. Иногда вспомогательным элементом выступает алкенилянтарная кислота. Другими химическими веществами, функционирующими в качестве дополнительных составных частей для самого ингибитора, являются магниевые соли. Но только они должны быть в обязательном порядке извлечены из органических кислот.
Кроме основной защитной функции ингибиторы так же позволяют улучшать свойства некоторых материалов. Например, если от длительного взаимодействия с водой на поверхности металла появляются первые признаки коррозии, выраженные ржавчиной, то именно ингибитор позволяет увеличить способность масла к отталкиванию жидкостей.
Особой популярностью в наше время пользуются ингибиторы коррозии, основанные на органических соединениях. Ведь механизмы их работы во многом зависят от соблюдения многих условий и факторов. Ведь раньше большее внимание уделяли строению самого ингибитора, его особенностям на молекулярном уровне. На данный момент особую важность представляет концентрация самого вещества и возможность дальнейшей эксплуатации замедлителя коррозии.
Особую важность представляют собой условия хранения ингибиторов, от которых во многом зависит качество их дальнейшей работы.
В изучении данной темы уже достигнуты определённые результаты. Но при этом, несмотря на то, что принципы работы ингибиторов изучаются специалистами из разных стран, их номенклатура не отличается достаточным количеством веществ. Особенно это касается ингибиторов, которые в свою очередь предназначены для использования в сероводородной среде.
Эта проблема возникает из-за того, что данные защитные вещества, обеспечивающие замедления химических реакций, провоцирующих возникновение коррозии, ещё до конца не изучены. Поэтому учёным следует задуматься над расширением области изучения ингибиторов и созданием полноценного каталога данных веществ. Данные вещества особенно важны для сохранения уникальных с промышленной точки зрения конструкций, позволяющих обеспечивать рост экономики во всём мире.
Ингибиторы представляют собой особое значение для промышленности. Вместе с тем, стоит задуматься над организацией производства материалов, которые уже будут содержать в своём составе вещества, позволяющие обеспечить полноценную защиту от коррозии.
Удивительно, но существование ингибиторов обусловлено спросом на их использование. Значит, в мире с каждым годом появляется всё больше материалов, нуждающихся в обработке и защите ингибиторами от коррозии и ржавчины.
Быть может предпринимателям, организовывающим производство каких-либо товаров, стоит обеспечить правильный микроклимат в промышленных помещениях. Это бы избавило их от дополнительных затрат, связанных с последующим предотвращением последствий коррозии.
Органические соединения в результате представляют собой наиболее эффективный способ борьбы с коррозией, позволяющий обеспечить профилактику её возникновения и распространения.
lkmprom.ru
Ингибитор коррозии металла: производители, состав
Сложная по своей структуре субстанция-состав — ингибитор коррозии, способна приостановить коррозию металла.
В основном она используется в качестве дополнительного компонента состава для создания стойкого покрытия.
Этот состав сдерживает процессы изменения электрохимических характеристик металлических предметов.
Ею пользуются на нефтеперерабатывающих предприятиях, на машиностроительных заводах и их использует производство в металлургии.
Этот состав необходим для систем водоснабжения и отопления, для промышленных масел и смазок.
Класс ингибиторов коррозии
Состав предохранения металла от ржавления включается в определенный класс ингибиторов в зависимости от:
- характера реакции на металл: субстанции адсорбционные и пассивирующие;
- условий среды, в которой находится металл: составы для предохранения металлических деталей от коррозийной порчи в месте с повышенной кислотностью, а также в нейтральной и сероводородной атмосфере;
- химического состава: летучие ингибиторы коррозии, органические или неорганические добавки для защиты металла;
- особенностей предохранения от ржавчины: анодные, катодные, а также комбинированные химические составы.
Средство, замедляющее коррозийный процесс, действует, изменяя состояние оболочки металла. Это происходит благодаря образованию сложнорастворимого соединения или адсорбции коррозийного состава.
Ингибитор влияет на металл двумя путями. Он может преобразовать активность образования ржавчины или уменьшить размер площади, подвергаемой коррозии.
Образованный слой ингибиторов тоньше наносимого общего покрытия. Например, такой класс ингибиторов, как пассиваторы для металла, имеет свойство обволакивать его поверхность специфической пленкой.
Эта пленка сводит коэффициент опасности появления коррозии к минимуму. Пассивирующие компоненты представляют собой хроматы и нитраты, противостоящие образованию ржавчины.
Адсорбционную же субстанцию впитывает наружный слой металла, отчего появляется тонкая пленка, отличающаяся специальными характеристиками.
Она тормозит, а порой совсем препятствует появлению коррозии. Данная плотная пленка покрывает металл в результате его обработки органической химией или ПВА.
Состав на основе органики и неорганические смеси
Состав на основе органики изделия, которые могут заржаветь, не впитывают. Органическое вещество остается в верхнем слое металлического материала, сдерживая образование коррозии.
Поэтому его используют методом кислотного травления ржавых пятен на металлических конструкциях систем отопления.
Компоненты, входящие в состав органики, обеспечивают стопроцентный антикоррозионный результат. К ним относятся субстанции ароматические и алифатические.
В композицию ингибиторов коррозии этой группы входят атомы серы, азота, а также кислорода.
В субстанции кислот и солей органики есть гидроксильные и аминоксильные соединения. Они отлично защищают от ржавчины элементы таких систем, где среда насыщена кислотами, маслами или электролитами.
Тиолы и сульфиды защищают металлические конструкции систем на высоком уровне. В эту группу входит бензотриазол и другие алифатические соединения органики.
Ингибиторы, приемлемые по цене – это амины. Они защищают металл в кислотной или водной среде систем отопления, сводя на нет реакцию анодов или катодов. Но их результативность ниже, чем у тиолов.
В структуре неорганических соединений содержатся анионы РО, NO, SiO, а также катионы кальция, мышьяка, висмута.
Ингибиторы-аноды, чья природа неорганическая, создают на металлической поверхности защитную оболочку. Пленка совсем тонкая, всего 0,01 мм. Но ее плотность не дает железу превращаться в раствор.
Видео:
Пленка, которую создают фосфаты, предохраняет от коррозийной порчи металлические и стальные коммуникации систем стоков воды.
Катодные ингибиторы могут образовывать состав на микрокатодах, который не подвергается растворению. Это вещество создает защитный изолирующий слой.
Сейчас наиболее известным катодным ингибитором является бикарбонат кальция. Он образует щит от электролитов. На производство этого вещества уходит не много средств, поэтому он стоит недорого.
Додиген 4482 и ингибитор М-1
Ингибитор для предохранения металла в кислотной среде – додиген 4482. Он применяется как защитное средство газовых и нефтяных систем.
Этот ингибитор нужен, когда металлоконструкции необходимо уберечь от опасности больших нагрузок, влияния кислотной атмосферы или тяжелой эксплуатации.
Пленка додигена 4482, чья плотность очень высока, создает хороший барьер от атаки углекислого газа и сероводорода. Данное соединение отличается экономностью и эффективностью в применении.
Наносить его на поверхность очень просто, и металл не подвернется опасности заржаветь, поскольку степень защиты довольно высока.
Видео:
Класс ингибитора М-1 требуется для того, чтобы предохранить металл от коррозии на микробиологическом и атмосферном уровне при разном климате.
Он нужен для надежной консервации и сохранности приборов в теплоэнергетике, то есть для систем отопления или других сфер производства.
Прямое воздействие на металлическую поверхность
Данный способ предохранения металла от угрожающей ему опасности требует применения различный покрытий. Оно может быть лакокрасочным, резиновым или металлическим и наносится методом распыления или гуммирования.
Гуммирование представляет собой защиту оборудования покрытием из резины, что зачастую предпринимают в ходе хлорного производства.
Производители отмечают, что резиновая пленка характеризуется отличной устойчивостью к химическому воздействию, защищая емкости, ванны и другое химическое оборудование от негативного влияния агрессивной среды.
Процедура гуммирования бывает и холодной, и горячей, которая осуществляется методом вулканизации эпоксидных и фторопластовых составов.
Дело стоит не только за верным выбором ингибитора, но за его правильным нанесением. Обычно на этот счет в инструкции есть довольно подробные сведения от производителей.
Очень распространен метод гальванического осаждения, еще больше – способ быстрого напыления. Он облегчает большое количество задач.
Чтобы получить надежное покрытие, имеющее ряд защитных свойств, можно нанести на металл и порошкообразный материал.
Как предостеречь от коррозийного воздействия химическое оборудование?
Любое металлическое оборудование подвержено опасности появления ржавых пятен. Важно защитить от ржавчины все элементы систем отопления.
Но предварительно выбирают качественное покрытие, смотрят свойства среды и коэффициент ее агрессивности, оценивают условия эксплуатации и режим температур.
Порой для оборудования в нейтральной среде бывает сложно подобрать подходящий класс покрытия, так как существует один неблагоприятный показатель, заставляющий долго думать.
Затрудненная ситуация может возникнуть при пропарке емкости из пропана, даже если ее производят редко, один раз в два месяца.
Надо помнить, что защитная пленка должна характеризоваться устойчивостью по отношению к конкретному реагенту.
Видео:
Специалисты не советуют соотносить друг с другом газотермические способы напыления. Не стоит думать, что класс одного из них будет более качественным, потому что каждый такой метод характеризуется своими плюсами и минусами.
В итоге, полученная пленка имеет отличительные от других покрытий плотность и свойства, и по-своему решает поставленные задачи.
В выборе состава, после нанесения которого появится барьерная пленка, и методе его распределения на поверхности, надо исходить из конкретной проблемы. В химической отрасли напыление применяют обычно при текущем ремонте.
Чтобы металлическое оборудование не подвергалось опасности заржаветь, перед применением ингибитора кислотной коррозии его поверхность подготавливают к обработке.
Только так покрытие произведет должный эффект. Нанесение лакокрасочного материала всегда предваряет струйная обработка поверхности. Она гарантирует создание основы под краску с шероховатостями.
На строительном рынке можно увидеть все больше и больше современных материалов. Поэтому выбор средства для предохранения металлоконструкций от их главной опасности совершить не просто.
Но перед химиками сейчас стоит и другая проблема: решить, что целесообразнее и экономичнее – вовремя защитить элементы оборудования или осуществить их полную замену.
rezhemmetall.ru
Ингибиторы коррозии металлов – производство, применение в промышленности + Видео
1 Как классифицируются ингибиторы коррозии?
Подразделение описываемых средств для антикоррозионной защиты металлов на различные виды осуществляется по следующим показателям:
- механизм воздействия: адсорбционные и пассивирующие вещества;
- среда, в которой функционируют конструкции: соединения для защиты от ржавления в сероводородной, кислотной, атмосферной и нейтральной средах, а также специальные ингибиторы для нефтяной промышленности;
- химическая природа: органические, летучие и неорганические ингибиторы ржавления металлов;
- принцип защиты: катодные, анодные и комбинированные соединения.
Рекомендуем ознакомиться
Действие ингибиторов базируется на изменении состояния металлических поверхностей, вызываемого формированием сложнорастворимых соединений с катионами металла либо в результате адсорбции применяемого ингибитора. Интересующие нас вещества и соединения, подавляющие коррозию, влияют на металлы по двум схемам. Они способны модифицировать энергию активации процесса ржавления или же снижать площадь поверхности, которую называют коррозионно-активной.
При этом толщина слоя, которую образуют ингибиторы, в любом случае является меньшей, нежели толщина наносимых покрытий. Пассивирующие защитники (пассиваторы) металлических изделий образуют на их поверхности особую пленку, которая сдвигает имеющийся коррозионный потенциал в положительную сторону. Под пассивирующими соединениями обычно понимают разнообразные молибдаты, нитриты и хроматы, которые демонстрируют отличный антикоррозионный эффект.
А вот адсорбционные вещества поглощаются верхним слоем обрабатываемых металлов, что приводит к созданию пленки с особыми свойствами. Эта пленка и замедляет, а в редких случаях и полностью останавливает электрохимическую коррозию на поверхности изделий. К адсорбционным ингибиторам относят различные органические композиции и поверхностно-активные вещества.
2 Органические и неорганические ингибиторы коррозии
Органические элементы не поглощаются коррозионными продуктами, они могут адсорбироваться исключительно в верхних слоях металла, замедляя явления его ржавления. По этой причине их используют с целью удаления с конструкций окалины, ржавых пятен, накипи посредством травления (кислотного) металлических изделий.
К органическим соединениям, обеспечивающим качественный антикоррозионный эффект, относят ароматические и алифатические композиции, содержащие атомы кислорода, серы, азота:
- Кислоты и соли органических кислот. В их составе имеются гидроксильные и аминоксильные группы. Такие соединения идеальны для снижения ржавления железа в маслах, кислотных средах, электролитах.
- Меркаптаны (иначе говоря – тиолы), дисульфиды и сульфиды. Гарантируют высокий уровень антикоррозионной защиты. К ним относят дибензилсульфоксид, бензотриазол, тимочевину, всевозможные алифатические органические вещества.
- Амины. Недорогие ингибиторы, обеспечивают защиту металлов в водных и кислотных средах посредством подавления анодной и катодной реакции. По своей эффективности уступают тиолам.
Неорганические соединения работают за счет наличия в них анионов РО, NO, SiO и катионов висмута, мышьяка, никеля, цинка, кальция.
Анодные ингибиторы неорганической природы создают на защищаемой детали пленки очень малой толщины (порядка 0,01 микрометра), не позволяющие переходить железу в растворы. К таким соединениям относятся все пассиваторы, например, такие часто используемые, как NaOH, КВr, KJ, фосфаты. Последние активно применяются для защиты стали и металлов коммунальных и хозяйственных инженерных коммуникаций (системы стоков воды и пр.).
Катодные ингибиторы (их обычно называют экранирующими) представляют собой композиции, способные формировать нерастворимые составы на микрокатодах. Эти составы выполняют функцию защитного изолирующего слоя. На данный момент самым распространенным катодным неорганическим защитником от коррозии является бикарбонат кальция, который надежно изолирует металлические конструкции от электролитов. Производство данного соединения не требует больших затрат, что обуславливает его невысокую себестоимость.
3 Состав Додиген 4482 и ингибитор коррозии М-1
Додиген 4482 – это ингибитор кислотной коррозии, который широко используется в газовой и нефтяной промышленности. Он считается одним из самых востребованных составов для тех случаев, когда требуется защита металлоконструкций от воздействия кислотных сред, серьезных нагрузок и тяжелых эксплуатационных условий.
Додиген 4482 прекрасно справляется с защитой металлов от углекислотной и сероводородной коррозии. При этом его применение характеризуется доказанной экономической целесообразностью и технической эффективностью. А самое главное заключается в том, что данное соединение отличается простотой эксплуатации и гарантирует высокую защиту металла от ржавления.
Ингбитор М-1 рекомендован для предохранения металлических конструкций от микробиологической и атмосферной коррозии в любых климатических условиях. Его используют для качественной консервации и хранения оборудования, применяемого в теплоэнергетической и других производственных сферах.
tutmet.ru
летучие ингибиторы коррозии и пав ингибитора
Согласно стандарту ISO 8044-1986 ингибиторами коррозии (ИК) называют химические соединения, которые, присутствуя в коррозионной системе в достаточной концентрации, уменьшают скорость коррозии без значительного изменения концентрации любого коррозионного реагента. Ингибиторами коррозии могут быть и композиции химических соединений. Содержание ингибиторов в коррозионной среде должно быть небольшим.
Эффективность ингибиторов коррозии металлов оценивается степенью защиты Z (в %) и коэффициентом торможения Υ (ингибиторный эффект) и определяется по формулам:
где К1 и K2 [г/(м2•ч)] — скорость растворения металла в среде без ингибитора и с ингибитором соответственно; i1 и i2 [А/см2] — плотность тока коррозии металла в среде без ингибитора и с ингибитором коррозии соответственно. При полной защите коэффициент Z равен 100 %. Коэффициент торможения показывает во сколько раз уменьшается скорость коррозии в результате действия ингибитора:
Z и Υ связаны между собой:
Ингибиторы коррозии металлов подразделяются: • по механизму своего действия — на катодные, анодные и смешанные; • по химической природе — на неорганические, органические и летучие; • по сфере своего влияния — в кислой, щелочной и нейтральной среде.
Действие ингибиторов коррозии обусловлено изменением состояния поверхности металла вследствие адсорбции ингибитора или образования с катионами металла труднорастворимых соединений. Защитные слои, создаваемые ингибиторами коррозии, всегда тоньше наносимых покрытий. Ингибиторы коррозии металла могут действовать двумя путями: уменьшать площадь активной поверхности или изменять энергию активации коррозионного процесса.
Катодные и анодные ингибиторы замедляют соответствующие электродные реакции, смешанные ингибиторы изменяют скорость обеих реакций. Адсорбция и формирование на металле защитных слоев обусловлены зарядом частиц ингибитора и способностью образовывать с поверхностью химические связи. Катодные ингибиторы коррозии замедляют катодные реакции или активное растворение металла. Для предотвращения локальной коррозии более эффективны анионные ингибиторы. Часто для лучшей защиты металлов от коррозии используют композиции ингибиторов с различными добавками. При этом может наблюдаться: • аддитивное действие, когда ингибирующий эффект отдельных составляющих смеси суммируется; • антагонизм, когда присутствие одного из компонентов ослабляет ингибирующее действие другого компонента; • синергизм, когда компоненты композиции усиливают ингибирующее действие друг друга.
Неорганические ингибиторы коррозии металлов. Способностью замедлять коррозию металла в агрессивных средах обладают многие неорганические вещества. Ингибирующее действие этих соединений обуславливается присутствием в них катионов (Са2+, Zn2+, Ni2+ , As3+, Bi3+, Sb3+) или анионов (CrO2-4, Cr202-7, NO-2, SiO2-3, PO3-4).
Экранирующие катодные ингибиторы коррозии — это соединения, которые образуют на микрокатодах нерастворимые соединения, отлагающиеся в виде изолирующего защитного слоя. Для железа в водной среде такими соединениями могут быть ZnSO4, ZnCl2, а чаще Са(НС03)2. Бикарбонат кальция Са(НС03)2 — самый дешевый катодный экранирующий ингибитор, применяемый для стали в системах водоснабжения. Бикарбонат кальция в подщелоченной среде образует нерастворимые соединения СаСОз, осаждающиеся на поверхности, изолируя ее от электролита.
Анодные неорганические ингибиторы коррозии образуют на поверхности металла тонкие (~ 0,01 мкм) пленки, которые тормозят переход металла в раствор. К группе анодных замедлителей коррозии относятся химические соединения — пленкообразователи и окислители, часто называемые пассиваторами. Катодно-анодные неорганические ингибиторы, например KJ, КВr в растворах кислот, тормозят в равной степени анодный и катодный процессы за счет образования на поверхности металла хемосорбционного слоя. Пленкообразующие ингибиторы защищают металл, создавая на его поверхности фазовые или адсорбционные пленки. В их число входят NaOH, Na2C03 и фосфаты. Наибольшее распространение получили фосфаты, которые широко используют для защиты железа и стали в системе хозяйственных и коммунальных стоков. В присутствии фосфатов на поверхности железа образуется защитная пленка. Она состоит из гидроксида железа, уплотненного фосфатом железа. Для большего защитного эффекта фосфаты часто используются в смеси с полифосфатами. Пассиваторы тормозят анодную реакцию растворения металла благодаря образованию на его поверхности оксидов. Эта реакция может протекать только на металлах, склонных к пассивации. Пассиваторы являются хорошими, но опасными ингибиторами коррозии металлов. При неверно выбранной концентрации, в присутствие ионов Сl- или при несоответствующей кислотности среды, они могут ускорить коррозию металла, и в частности вызвать очень опасные точечные коррозионные процессы.
Хроматы и бихроматы натрия и калия используются как ингибиторы коррозии железа, оцинкованной стали, меди, латуни и алюминия в промышленных водных системах. Нитриты применяются в качестве ингибиторов коррозии многих металлов (кроме цинка и меди) при рН более 5. Они дешевы и эффективны в случае присутствия ржавчины. Защитное действие нитритов состоит в образовании поверхностной оксидной пленки. Оксидная пленка состоит из 25 % Cr203 и 75 % Fe203 .
Силикаты относятся к ингибиторам коррозии смешанного действия, уменьшая скорости как катодной, так и анодной реакций. Действие силикатов состоит в нейтрализации растворенного в воде углекислого газа и в образовании защитной пленки на поверхности металла.
Пленка не имеет постоянного состава. По структуре она напоминает гель кремневой кислоты, в которой адсорбируются соединения железа и соли жесткости. Ее толщина обычно равна около 0,002 мм.
Полифосфаты — растворимые в воде соединения метафосфатов общей формулы (МеР03)n. Защитное действие полифосфатов состоит в образовании непроницаемой защитной пленки на поверхности металла. В водных растворах происходит медленный гидролиз полифосфатов, в результате образуются ортофосфаты. В присутствии Са2+ и Fe3+ на поверхности образуется непроницаемая защитная пленка.
Наибольшее распространение в промышленности получил гексаметафосфат натрия. Фосфаты и полифосфаты находят применение в качестве замедлителей коррозии стали в воде и холодильных рассолах. Большой эффект достигается при совместном использовании фосфатов и хроматов.
Органические ингибиторы коррозии. Многие органические соединения способны замедлить коррозию металла. Органические соединения — это ингибиторы смешанного действия, т.е. они воздействуют на скорость как катодной, так и анодной реакций.
Органические ингибиторы коррозии металлов адсорбируются только на поверхности металла. Продукты коррозии их не адсорбируют. Поэтому эти ингибиторы применяют при кислотном травлении металлов для очистки последних от ржавчины, окалины, накипи. Органическими ингибиторами чаще всего бывают алифатические и ароматические соединения, имеющие в своем составе атомы азота, серы и кислорода. Амины применяют как ингибиторы коррозии железа в кислотах и водных средах.
Тиолы (меркаптаны), а также органические сульфиды и дисульфиды проявляют более сильное ингибирующее действие по сравнению с аминами. Основные представители этого класса — тиомочевина, бензотриазол, алифатические меркаптаны, дибензилсульфоксид. Органические кислоты и их соли применяют как ингибиторы коррозии железа в кислотах, маслах и электролитах, а также как ингибиторы процесса наводороживания. Наличие в органических кислотах амино- и гидроксильных групп улучшает из защитные свойства.
В спиртовых растворах, особенно многоосновных (этиленгликоль, пропиленгликоль), применяемых в системах охлаждения эффективным ингибитором коррозии является КПГ-ПК.
Необычайно широко применение ингибиторов в промышленности. В щелочных средах ингибиторы используются при обработке амфотерных металлов, защите выпарного оборудования, в моющих составах, для уменьшения саморазряда щелочных источников тока. В последние годы появились новые смесевые ингибиторы коррозии для защиты стальной арматуры в железобетоне. Эти соединения — лигносульфонаты, таннины, аминоспирты — способны образовывать с катионами железа труднорастворимые комплексы. Среди них особое внимание заслуживают таннины, благодаря их положительному влиянию на бетон и способности взаимодействовать с прокорродировавшей сталью. Новый класс ингибиторов — это мигрирующие ингибиторы коррозии металла. Они обладают способностью диффундировать через слой бетона и адсорбироваться на поверхности стальной арматуры, замедляя ее коррозию.
Из ингибиторов для нейтральных сред следует выделить группу ингибиторов коррозии для систем охлаждения и водоснабжения. Видное место здесь занимают полифосфаты, поликарбоксильные аминокислоты, так называемые комплексоны — ЭДТА, НТА и др.; и их фосфорсодержащие аналоги—ОЭДФ, НТФ, ФБТК. Комплексоны защищают металлы только в жестких водах, где они образуют соединения с катионами Са2+ и Mg2+.
В водооборотных системах хорошие результаты получены с ингибиторами СП-В. Они надежно защищают системы, состоящие из различных конструкционных материалов (Fe, Сu, Аl, и их сплавы).
Летучие ингибиторы являются современным средством защиты от атмосферной коррозии металлических полуфабрикатов и готовых изделий на время их хранения и транспортировки. Принцип действия летучих ингибиторов коррозии заключается в образовании паров, которые диффундируют через слой воздуха к поверхности металла, и защищают ее. Летучие ингибиторы коррозии раньше использовались преимущественно для защиты от коррозии военной техники и энергетического оборудования. В последние годы к известным летучим ингибиторам НДА, КЦА, Г-2, ИФХАН-100, ВНХЛ-49 добавился ряд новых — СП-В, КПГ-ПК. Установлена способность лучших летучих ингибиторов защищать металл от коррозии длительное время (более 3-х месяцев) даже после удаления их из упаковочного пространства — эффект последействия.
За более подробной информацией по ингибиторам коррозии обращайтесь по тел. (495) 966-08-09, ООО "Спектропласт", www.splast.ru
ingibitory.ru
Ингибиторы коррозии. Методы защиты металлов от коррозии. Общее описание ингибиторов коррозии
Согласно стандарту ISO 8044-1986 ингибиторами коррозии (ИК) называют химические соединения, которые, присутствуя в коррозионной системе в достаточной концентрации, уменьшают скорость коррозии без значительного изменения концентрации любого коррозионного реагента. Ингибиторами коррозии могут быть и композиции химических соединений. Содержание ингибиторов в коррозионной среде должно быть небольшим.
Ингибиторы коррозии подразделяются:
• по механизму своего действия — на катодные, анодные и смешанные; • по химической природе — на неорганические, органические и летучие; • по сфере своего влияния — в кислой, щелочной и нейтральной среде.
Действие ингибиторов коррозии обусловлено изменением состояния поверхности металла вследствие адсорбции ингибитора или образования с катионами металла труднорастворимых соединений. Защитные слои, создаваемые ингибиторами коррозии, всегда тоньше наносимых покрытий. Ингибиторы коррозии могут действовать двумя путями: уменьшать площадь активной поверхности или изменять энергию активации коррозионного процесса.
Катодные и анодные ингибиторы замедляют соответствующие электродные реакции, смешенные ингибиторы изменяют скорость обеих реакций. Адсорбция и формирование на металле защитных слоев обусловлены зарядом частиц ингибитора и способностью образовывать с поверхностью химические связи. Катодные ингибиторы коррозии замедляют катодные реакции или активное растворение металла. Для предотвращения локальной коррозии более эффективны анионные ингибиторы. Часто для лучшей защиты металлов от коррозии используют композиции ингибиторов с различными добавками.
При этом может наблюдаться: • аддитивное действие, когда ингибирующий эффект отдельных составляющих смеси суммируется; • антагонизм, когда присутствие одного из компонентов ослабляет ингибирующее действие другого компонента; • синергизм, когда компоненты композиции усиливают ингибирующее действие друг друга.
Неорганические ингибиторы коррозии. Способностью замедлять коррозию металлов в агрессивных средах обладают многие неорганические вещества. Ингибирующее действие этих соединений обуславливается присутствием в них катионов (Са2+, Zn2+, Ni2+ , As3+, Bi3+, Sb3+) или анионов (CrO2-4, Cr202-7, NO-2, SiO2-3, PO3-4).
Экранирующие катодные ингибиторы коррозии — это соединения, которые образуют на микрокатодах нерастворимые соединения, отлагающиеся в виде изолирующего защитного слоя. Для железа в водной среде такими соединениями могут быть ZnSO4, ZnCl2, а чаще Са(НС03)2. Бикарбонат кальция Са(НС03)2 — самый дешевый катодный экранирующий ингибитор, применяемый для защиты от коррозии стали в системах водоснабжения. Бикарбонат кальция в подщелоченной среде образует нерастворимые соединения СаСОз, осаждающиеся на поверхности, изолируя ее от электролита.
Анодные неорганические ингибиторы коррозии образуют на поверхности металла тонкие (~ 0,01 мкм) пленки, которые тормозят переход металла в раствор. К группе анодных замедлителей коррозии относятся химические соединения — пленкообразователи и окислители, часто называемые пассиваторами. Катодно-анодные неорганические ингибиторы, например KJ, КВr в растворах кислот, тормозят в равной степени анодный и катодный процессы за счет образования на поверхности металла хемосорбционного слоя. Пленкообразующие ингибиторы защищают металл, создавая на его поверхности фазовые или адсорбционные пленки. В их число входят NaOH, Na2C03 и фосфаты. Наибольшее распространение получили фосфаты, которые широко используют для защиты железа и стали в системе хозяйственных и коммунальных стоков. В присутствии фосфатов на поверхности железа образуется защитная пленка. Она состоит из гидроксида железа, уплотненного фосфатом железа. Для большего защитного эффекта фосфаты часто используются в смеси с полифосфатами. Пассиваторы тормозят анодную реакцию растворения металла благодаря образованию на его поверхности оксидов.
Эта реакция может протекать только на металлах, склонных к пассивации. Пассиваторы являются хорошими, но опасными ингибиторами. При неверно выбранной концентрации, в присутствие ионов Сl- или при несоответствующей кислотности среды, они могут ускорить коррозию металла, и в частности вызвать очень опасную точечную коррозию.
Хроматы и бихроматы натрия и калия используются как ингибиторы коррозии железа, оцинкованной стали, меди, латуни и алюминия в промышленных водных системах.
Оксидная пленка состоит из 25 % Cr203 и 75 % Fe203 . Нитриты применяются в качестве ингибиторов коррозии многих металлов (кроме цинка и меди) при рН более 5. Они дешевы и эффективны в случае присутствия ржавчины. Защитное действие нитритов состоит в образовании поверхностной оксидной пленки.
Силикаты относятся к ингибиторам коррозии смешанного действия, уменьшая скорости как катодной, так и анодной реакций. Действие силикатов состоит в нейтрализации растворенного в воде углекислого газа и в образовании защитной пленки на поверхности металла.
Пленка не имеет постоянного состава. По структуре она напоминает гель кремневой кислоты, в которой адсорбируются соединения железа и соли жесткости. Ее толщина обычно равна около 0,002 мм. Полифосфаты — растворимые в воде соединения метафосфатов общей формулы (МеР03)n. Защитное действие полифосфатов состоит в образовании непроницаемой защитной пленки на поверхности металла. В водных растворах происходит медленный гидролиз полифосфатов, в результате образуются ортофосфаты В присутствии Са2+ и Fe3+ на поверхности образуется непроницаемая защитная пленка.
Наибольшее распространение в промышленности получил гексаметафосфат натрия. Фосфаты и полифосфаты находят применение в качестве замедлителей коррозии стали в воде и холодильных рассолах. Большой эффект достигается при совместном использовании фосфатов и хроматов.
Органические ингибиторы коррозии. Многие органические соединения способны замедлить коррозию металла. Органические соединения — это ингибиторы смешанного действия, т.е. они воздействуют на скорость как катодной, так и анодной реакций.
Органические ингибиторы коррозии адсорбируются только на поверхности металла. Продукты коррозии их не адсорбируют. Поэтому эти ингибиторы применяют при кислотном травлении металлов для очистки последних от ржавчины, окалины, накипи. Органическими ингибиторами коррозии чаще всего бывают алифатические и ароматические соединения, имеющие в своем составе атомы азота, серы и кислорода. Амины применяют как ингибиторы коррозии железа в кислотах и водных средах. Тиолы (меркаптаны), а также органические сульфиды и дисульфиды проявляют более сильное ингибирующее действие по сравнению с аминами. Основные представители этого класса — тиомочеви на, бензотриазол, алифатические меркаптаны, дибензилсульфоксид. Органические кислоты и их соли применяют как ингибиторы коррозии железа в кислотах, маслах и электролитах, а также как ингибиторы процесса наводороживания. Наличие в органических кислотах амино- и гидроксильных групп улучшает из защитные свойства.
В спиртовых растворах, особенно многоосновных (этиленгликоль, пропиленгликоль), применяемых в системах охлаждения эффективным ингибитором коррозии является КПГ-ПК. Необычайно широко применение ингибиторов в промышленности. В щелочных средах ингибиторы используются при обработке амфотерных металлов, защите выпарного оборудования, в моющих составах, для уменьшения саморазряда щелочных источников тока. В последние годы появились новые смесевые ингибиторы коррозии для защиты стальной арматуры в железобетоне. Эти соединения — лигносульфонаты, таннины, аминоспирты — способны образовывать с катионами железа труднорастворимые комплексы. Среди них особое внимание заслуживают таннины, благодаря их положительному влиянию на бетон и способности взаимодействовать с прокорродировавшей сталью. Новый класс ингибиторов — это мигрирующие ингибиторы коррозии. Они обладают способностью диффундировать через слой бетона и адсорбироваться на поверхности стальной арматуры, замедляя ее коррозию.
Из ингибиторов для нейтральных сред следует выделить группу ингибиторов коррозии для систем охлаждения и водоснабжения. Видное место здесь занимают полифосфаты, поликарбоксильные аминокислоты, так называемые комплексоны — ЭДТА, НТА и др.; и их фосфорсодержащие аналоги—ОЭДФ, НТФ, ФБТК. Комплексоны защищают металлы только в жестких водах, где они образуют соединения с катионами Са2+ и Mg2+.
В водооборотных системах хорошие результаты получены с ингибиторами СП-В. Они надежно защищают системы, состоящие из различных конструкционных материалов (Fe, Сu, Аl, и их сплавы).
Летучие ингибиторы являются современным средством защиты от атмосферной коррозии металлических полуфабрикатов и готовых изделий на время их хранения и транспортировки. Принцип действия летучих ингибиторов коррозии заключается в образовании паров, которые диффундируют через слой воздуха к поверхности металла, и защищают ее. Летучие ингибиторы коррозии раньше использовались преимущественно для защиты от коррозии военной техники и энергетического оборудования. В последние годы к известным летучим ингибиторам НДА, КЦА, Г-2, ИФХАН-100, ВНХЛ-49 добавился ряд новых — ХНТ, СП-В, КПГ-ПК. Установлена способность лучших летучих ингибиторов защищать металл от коррозии длительное время (более 3-х месяцев) даже после удаления их из упаковочного пространства — эффект последействия.
Более подробная информация о коррозии и ингибиторах коррозии на сайте ingibitory.ru
www.splast.ru
