Ингибиторы кислотных сред
Это вещества и элементы, которые снижают скорость коррозийного процесса, происходящего в кислотах при умеренной концентрации на уровне 5 г/л. Функцию антикоррозийной защиты такого типа чаще выполняют органические соединения. Их задействуют при травлении металлов для устранения окалины с поверхности. Эффективность замедления ржавчины зависит от характеристик конкретной кислоты. Ингибитор коррозии на основе серы, кислорода и азота считается наиболее действенным. Специально для стали, алюминия, цинка и железных изделий применяются катионные ингибиторы типа катапина, КПИ-9, КПИ-1 и др. К универсальным средствам защиты металла в кислоте относятся составы ХОСП-10, КИ-1, ПБ-8 и другие продукты, которые демонстрируют высокую способность и к самозащите в агрессивных средах.
Читать также: Пистолет для склеивания линолеума горячим способом
Виды коррозии металлов
Учитывая сложность процесса и его многообразие, классификация видов коррозии ведется по нескольким группам признаков:
- механизм – химический или электрохимический;
- окружающая среда. Выделяют общую газовую, атмосферную (с наиболее активным действием кислорода), электролитную и неэлектролитную, подземную (иначе почвенную), биологическую среды. Также агрессивной средой считаются блуждающие токи;
- условия протекания. С погружением, без погружения и частичным погружением в среду, с непосредственным контактом, через щель, в результате трения. Выделяют межкристаллитное воздействие (по границам кристаллов и зон), коррозию под постоянным или переменным электрическим напряжением;
- степень разрушения объекта. Коррозия может быть сплошной, захватывающей всю поверхность объекта (равномерной, неравномерной, избирательной) или локальной. В этом случае отмечают пятна, язвы, точки и сквозные поражения, а также межкристаллитный вариант.
Несколько примеров для лучшего понимания сути и разновидностей коррозии.
- Повреждение днища автомобиля. Считается химическим, с активным действием влаги и атмосферного кислорода, активных газов выхлопа, дорожной «химии» и частично моющих средств при помывке авто. В случае пробоя электропроводки на днище могут воздействовать слабые токи, в этом случае коррозия будет уже электрохимической и заметно ускорится.
- Ржавление гвоздей и другого крепежа из сплавов железа в строительных конструкциях. Химический процесс, связан с атмосферной влагой и кислородом. При повышенной кислотности материала, в котором установлен крепеж, или увеличении кислотности атмосферных осадков и газовой среды ржавление усиливается и проходит быстрее.
- Сваи в морской воде. Активное воздействие агрессивного электролита (которым является морская вода) приводит к быстрому разрушению металлических конструкций. Скорость коррозии усиливают перепады температуры и механическое воздействие волн.
- Поверхностное разрушение сантехнических устройств и радиаторов отопления. Это характерный пример электрохимической коррозии, где в роли электролита выступает водопроводная вода (теплоноситель в отопительной системе) и моющие средства для сантехники.
Последний вариант (на фото) – это именно коррозия, но не ржавление, поскольку сплав, как правило, создается не на основе железа.
Ингибиторы нейтральных сред
Химические ингибиторы, защищающие от коррозии, в отношении нейтральных сред классифицируются следующим образом:
- С окислительными качествами. Могут по отдельности или в комбинированных составах применяться хроматы, нитриты и составы, включающие нитро- и карбоксильные элементы.
- Средства, способствующие генерации труднорастворимым связок, но без окислительного действия. Это могут быть растворы ингибиторов коррозии на основе боратов и фосфатов.
- Ингибиторы с ослабленным окислительным эффектом. Отличием этой категории можно назвать содержание анионов наподобие ванадатов и молибдатов.
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.
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.
Область применения | Ингибиторы 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 |
Ингибиторы – что это
В «частном» секторе возможности мастера ограничены. Поэтому во многих случаях предпочтительнее снижать агрессивность среды с помощью специальных соединений. Такие вещества получили название «ингибиторы» коррозии.
Достоинства метода:
- Простота применения.
- Возможность проведения операций без использования дорогостоящего оборудования и на всех этапах строительства или ремонта.
- Экономичность.
Мы не будем утруждать читателя чтением описания всех нюансов протекающих химических процессов. Для общего информирования лишь отметим, что ингибиторы коррозии подразделяются на абсорбционные и пассивационные. На практике функцию защиты металлов выполняет или какое-то одно средство, или несколько (их смесь).
Где могут использоваться ингибиторы
Стоит напомнить читателю, что термин «коррозия» применяется не только по отношению к металлам. Разрушению под воздействием агрессивных химических соединений подвержены, к примеру, керамика, полимеры и другие материалы. Но в этом случае принято употреблять слово «старение».
Сфера применения
Не будем рассматривать вопрос использования ингибиторов в промышленных масштабах. Это прекрасно знают профильные специалисты. Их даже добавляют в ГСМ, чтобы минимизировать активность агрессивной среды. Мы же о, которые можно защитить с помощью спецсредств в «частном» секторе.
- Трубные магистрали, особенно участки, проложенные по территории (вне строения).
- Септики, резервуары которых изготовлены из металлов.
- Кровля, стены, фундамент.
- Системы отопления. Для предотвращения внутренней коррозии (или «ржавления» – есть и такой термин) труб и радиаторов.
Читать также: Сверла конические по металлу гост
Ассортимент продукции довольно большой. Вот только некоторые разновидности имеющихся в продаже средств.
«Ингибирит»
Используется для защиты многих металлов и сплавов. Целесообразно обрабатывать конструкции, эксплуатирующиеся при избыточной влажности, даже при температурах ниже 0 ºС (до -40). После нанесение средство образует тончайшую пленку. Перед применением разбавляется практически всеми доступными растворителями – толуол, уайт-спирит и некоторыми другими.
«RE-Therm»
Считается универсальным средством, так как спектр применение весьма обширный – от обработки кровельного материала и трубопроводов (воздуховодов) до деталей (например, днище) личного автомобиля. Растворителем служит обычная вода.
Ингибиторы коррозии — вещества, которые вводят в рабочую среду, где находятся металлические детали для уменьшения агрессивности среды.
Протекторы — металлы, более активные по своей химической природе, нежели тот, из которого выполнено защищаемое изделие.
Различия между этими способами защиты заключается в том, что в 1-м случае просто уменьшается скорость коррозии, а во 2-м — коррозированию подвергается другой материаол!
Применение ингибиторов в бытовых условиях
Процессы коррозии поражают не только металлические изделия промышленных и строительных производств, но и любые металлические изделия у нас дома, а также машины и приборы.
Самое простое домашнее средство с ингибитором – это грунтовка. Как всегда, поверхность необходимо подготовить, а потом загрунтовать шпателем или кисточкой. Грунтовка создает на изделии защитный слой, разделяя металл и окружающую среду.
Наиболее простые и понятные ингибиторы для домашнего обихода – сурик (свинцовая краска красного цвета) добавленный в грунтовку, добавленные в раствор ортофосфаты железа или цинка и т.п.
Свинцовая краска красного цвета
Применение ингибиторов в нефтегазовой промышленности
Нефть и газ являются достаточно агрессивными средами, так как в них находятся едкие вещества, которые способны разъедать материалы и пагубно влиять на здоровье человека. Исходя из этого, специальные добавки для защиты металлических конструкций, применяют на любой стадии добычи, транспортировки, хранения и эксплуатации нефти и газа. Важным аспектом является то, что ингибитор на всех этих стадиях желательно применять один и тот же.
Кроме защиты металла, в сами нефтепродукты могут добавляться примеси, которые делают ее менее агрессивной средой: антикоррозийные ингибиторы парафинообразования, антивоспламенители и антивспениватели. Наиболее распространенное вещество для защиты магистральных нефте- и газопроводов – соединения на основе аминов.
Применение ингибиторов при обработке техники
Коррозия в технике является наибольшей угрозой для жизни человека. Зачастую коррозирующий участок в большом элементе не так страшен, как коррозия на участке болтового соединения или сварного шва.
Чаще всего, конечно, с проблемой ржавчины сталкиваются владельцы авто и везут свои машины на СТО для того, чтобы там специалисты сами обработали материал и нанесли антикоррозийное покрытие с применением ингибиторов или нет.
Разрушение техники сложно приостановить, так как участки, подверженные разрушению обычно труднодоступны, затруднительна обработка ингибитором коррозии, и очистка пораженного участка. В малодоступных местах стараются применять жидкие составы для их лучшего нанесения и распределения – масла, битумные горячие составы, мягкие смазки и т.д.
Свойства
Ингибиторы коррозии могут иметь органическую и неорганическую природу. Они могут защищать от воздействия жидких сред или газового воздействия. Ингибиторы коррозии в нефтяной промышленности в большинстве случаев сопряжены с торможением анодных и катодных процессов электрохимических повреждений, формировании пассивирующих и защитных пленок. Можно рассмотреть суть этого.
Анодные ингибиторы коррозии действуют на основе пассивации анодных участков корродирующей поверхности металла, что и стало причиной появления названия пассиваторов. В таком качестве традиционно используются окислители неорганического происхождения: нитраты, хроматы и молибдаты. Они легко восстанавливаются на катодных поверхностях, из-за чего становятся схожими с деполяризаторами, снижая скорость анодного перехода в раствор, содержащий ионы корродирующего металла.
Анодными замедлителями считаются еще и некоторые соединения, которые не характеризуются наличием окислительных свойств: полифосфаты, фосфаты, бензоат натрия, силикаты. Их действие в качестве ингибиторов проявляется исключительно при наличии кислорода, которому отведена роль пассиватора. Эти вещества приводят к адсорбции кислорода на металлических поверхностях. Помимо этого, они становятся причиной торможения анодного процесса растворения из-за формирования защитных пленок, которые состоят из трудно растворимых продуктов взаимодействия ингибитора и ионов металла, переходящего в раствор.
Классификация ингибиторов по механизму действия
Принцип и характеристики образования защитной среды обуславливаются химической природой конкретной рецептуры. В этом смысле отмечаются следующие группы составов с антикоррозийным эффектом:
- Адсорбционные. На поверхности предохраняемой конструкции или детали образуется мономолекулярная пленка, которая постепенно останавливает негативные электрохимические процессы. Среди таких веществ часто встречаются поверхностно-активные композиции — ПАВы.
- Органические ингибиторы. Представляют средства, дающие смешанный эффект. Они способны тормозить анодные и катодные разрушительные реакции коррозии. Органический ингибитор нередко используется при металлическом травлении, облегчая дальнейшие процессы зачистки поверхностей от загрязнений и окалины. При этом сама структура металла остается прежней и не деформируется.
- Неорганические ингибиторы. Обширная группа соединений, основанных на фосфатах, силикатах и полифосфатов. Комбинируя элементы химической композиции этого типа, можно получать практически универсальные средства для снижения интенсивности процесса разрушения структуры. Сложность заключается лишь в подборе подходящего активного элемента для конкретных задач.
- Пассивирующие ингибиторы. Образуют на поверхности заготовки защитную пленку, оказывающую эффект пассивирования. Иными словами, выполняется окислительная реакция (с помощью нитритов и хроматов, к примеру), при которой коррозионный потенциал сводится к положительной неактивной стороне.
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.
Что нужно знать об ингибиторах коррозии металла?
Сложная по своей структуре субстанция-состав — , 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.
ВАЖНО ЗНАТЬ! Технология цинкования металла в домашних условиях
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.
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.
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.
Применение ингибиторов при обработке техники
Коррозия в технике является наибольшей угрозой для жизни человека. Зачастую коррозирующий участок в большом элементе не так страшен, как коррозия на участке болтового соединения или сварного шва.
Чаще всего, конечно, с проблемой ржавчины сталкиваются владельцы авто и везут свои машины на СТО для того, чтобы там специалисты сами обработали материал и нанесли антикоррозийное покрытие с применением ингибиторов или нет.
Разрушение техники сложно приостановить, так как участки, подверженные разрушению обычно труднодоступны, затруднительна обработка ингибитором коррозии, и очистка пораженного участка. В малодоступных местах стараются применять жидкие составы для их лучшего нанесения и распределения – масла, битумные горячие составы, мягкие смазки и т.д.
Свойства ингибиторов коррозии
Таблица 1. Физико-химических свойств ингибиторов коррозии
№ п/п | Марка ингибитора | Общая характеристика | Плотность при 20 °С, г/см3 | Содержание, % | Вязкость при 50 °С, сСт | Температура, °С | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
основного азота, в пределах | смол, не более | механи-ческих примесей | засты-вания | вспышки | самовоспла-менения | |||||
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 |
Это интересно: Как рассчитывается налог на нефть?
Классификация ингибиторов
Основные составляющие элементарной зоны коррозии на поверхности контакта являются анод, катод, раствор электролит и проводник ионов. Ингибитор коррозии, состав которого способен замедлить/прекратить описываемые процессы, может вызывать одну из следующих реакций:
- Защиты поверхности анода;
- Защиты поверхности катода;
- Подавление вероятного сопротивления электронной цепи, которое снижается при образовании поверхностной плёнки. Толщина слоя пассивирования обычно находится в пределах 30…200 Å.
При работе ингибиторующего вещества происходит сдвиг электрического потенциала в одном из разрешённых направлений. Вещества комбинированного действия эффективности по существу оставляют потенциал повреждения основной поверхности более или менее неизменным.
Стимулирований реакций анодной или катодной коррозии может быть связано с уменьшением активной площади поверхности металла и/или с изменением энергии активации процесса окисления или восстановления.
Катодные
Уменьшают коррозию, замедляя скорость реакции повреждаемой ячейки. Это достигается блокировкой участков с противоположным электрохимическим потенциалом. В состав катодных ингибиторов часто входят сурьма и висмут – химические элементы, уменьшающие процесс интенсивности восстановления водородом. Отсутствие кислорода в коррозионной среде обеспечивает снижение скорости процесса коррозии. Поэтому при защите часто используют сульфит натрия или гидразин, активно реагирующие с кислородом, и, в конечном счёте, удаляющие его из раствора. Активно применяются также технологические процессы вакуумной деаэрации или кипячения.
На практике блокирующее воздействие ингибиторов катодного типа реализуется следующими способами:
- Исключением или минимизацией водородных рекомбинаций, которые происходят в форме защитного разряда;
- Катодным осаждением малоактивных в электрохимическом смысле поверхностных плёнок, в состав которых входят соединения таких химических элементов, как магний или кальций;
- Поглощением избыточного кислорода, который имеется в данной трибологической системе.
Анодные
Увеличивают поляризационные процессы, протекающие в анодной области и, следовательно, способствующие смещению коррозионной разницы напряжений в направлении катода. В результате резко снижается интенсивность коррозионных процессов, которые протекают в анодной области. В результате формируются малорастворимые соединения, электрохимический потенциал которых не позволяет проводить какие-либо реакции со свободными ионами. К анодному типу ингибиторов относят некоторые неорганических соединения, в числе которых ортофосфаты и/или силикаты. Некоторые из них обладают нежелательными свойствами, ухудшающими экологию окружающей среды. Например, применение ингибиторов коррозии такого типа в малых количествах способно интенсифицировать процессы точечной коррозии.
Смешанные
Они исключают или минимизируют прохождение как анодных, так и катодных реакций. Смешанные ингибиторы являются веществами, интенсифицирующими формирование осаждённых поверхностных плёнок. Ингибиторы такого типа не представляют такой угрозы, как анодные, поэтому значительно чаще используются для ограничения интенсивности и скорости коррозии.
Органические и неорганические
Большинство органических/неорганических соединений включает в себя элементы групп V B, VI B периодической системы элементов, либо аминные, карбонильные и спиртовые группы. Поэтому вещества, созданные на базе таких групп, активно применяются в качестве ингибирующих составов.
Органические ингибиторы адсорбируются на поверхности металлов. Их эффективность увеличивается, если в составе (или в промежуточной среде) присутствуют ионы галогена, причём эффективность ингибирования возрастает в порядке I -> Br -> Cl – (фтор ингибирующих свойств не проявляет).
Кислотные ингибиторы и их разновидности
Они снижают степень водородной хрупкости, предохраняют металлы от точечных коррозионных повреждений, но, главное — уменьшают выделение кислотных паров, возникающих в результате реакции между кислотой и металлом. Тем самым снижается расход кислоты и уменьшается интенсивность поверхностных повреждений, поскольку образующийся слой замедляет протекание нежелательных процессов в области катода, анода или обоих электродов одновременно.
Применение ингибиторов при обработке техники
Коррозия в технике является наибольшей угрозой для жизни человека. Зачастую коррозирующий участок в большом элементе не так страшен, как коррозия на участке болтового соединения или сварного шва.
Чаще всего, конечно, с проблемой ржавчины сталкиваются владельцы авто и везут свои машины на СТО для того, чтобы там специалисты сами обработали материал и нанесли антикоррозийное покрытие с применением ингибиторов или нет.
Разрушение техники сложно приостановить, так как участки, подверженные разрушению обычно труднодоступны, затруднительна обработка ингибитором коррозии, и очистка пораженного участка. В малодоступных местах стараются применять жидкие составы для их лучшего нанесения и распределения – масла, битумные горячие составы, мягкие смазки и т.д.
Как действуют антикоррозионные монтажные пасты: видео
Если у вас есть автомобиль (и он уже не первой свежести), а скорее всего, и другая техника или дачный участок, вам наверняка знакомо то досадное ощущение, когда в попытке открутить приржавевший болт вы слышали негромкий характерный «щелк» и гаечный ключ вместе с вашей рукой резко проворачивался, потеряв точку опоры. Хорошо если кисть в этот момент не врежется куда-нибудь – в противном случае легко получить травму.
Такой симптом характерен для сорванной резьбы. Как предотвратить подобную поломку резьбового соединения и исключить ее повторение? Ответ прост: антикоррозионные монтажные пасты, или, как еще называют эти средства, противоизнос, ингибитор ржавчины, на английский манер – anti-seize.
Ингибиторы и их основные виды
Что такое ингибиторы коррозии? Это сера, азот или кислород, применение в виде различных групп или соединений, но развитие полимерной химии ежегодно расширяет список ингибиторов веществ.
На сегодняшний день выделяют следующие виды ингибиторов коррозии металлов:
- работающие в растворах кислот;
- действующие в щелочных растворах;
- применяемые в нейтральных средах и воде;
- эффективные при предотвращении атмосферной коррозии;
- разработанные для разведки нефтяных залежей, их добычи, хранения и транспортировки;
- антикоррозийные средства для вторичной переработки нефтепродуктов, а также действующие в отношении органических сред.
Это достаточно большие и условные группы веществ и соединений. Ингибиторы каждой группы можно подразделить по свойствам физики, механизму воздействия, способу применения. Но в целом все ингибиторы можно разделить на смешанные, анодные и катодные.
Такое деление позволяет не только определить их возможность взаимодействовать с различными реакциями, но и успешно определять функциональную предназначенность замедлителей реакции для определенного типа ржавчины. При этом химики руководствуются степенью их воздействия на парциальные электрохимические реакции.
На видео: пример работы Ингибитора Krown T 40.
Дальнейшее градуирование делит ингибиторы внутри групп по наиболее характерным признакам: летучий ингибитор коррозии в атмосфере (он же контактный). В кислотных растворах существует деление на ингибиторы перевозки, травления, перевозки и хранения, ингибиторы коррозии в нефтедобыче. Применяемые для снижения агрессивности нефти подразделяются на замедлители на аминной основе или образующие на поверхности водоотталкивающую пленочку.
Статья по теме: Как предотвратить коррозию бетона и защитить материал от разрушения?
Производство и продажа моющих средств, очистка загрязнений
Прогрессивные технологии на страже природы
Когда металлическую конструкцию сложно, а то невозможно предохранить от коррозии с помощью специального покрытия, приходит время ингибиторной защиты. Сегодня вы узнаете, что такое ингибиторы коррозии металлов (ИК) и механизм их работы. Мы расскажем о том, какие существуют виды ингибиторов коррозии, что составляет их основу. А также откроем, какие свойства ингибиторов коррозии делают составы незаменимыми в борьбе с ней.
Ингибиторы коррозии – это определенные химические соединения, которые способны повышать коррозионную стойкость металлов. Их вводят непосредственно в агрессивную среду, в которой они и проявляют свои антикоррозийные качества. А так как такие среды могут быть разными, то и ингибиторы коррозии металлов отличаются по своим свойствам и механизму работы или воздействия на металл. Свои уникальные свойства ингибиторы коррозии, производимые компанией Конферум, могут проявлять как самостоятельно, так и в сочетании с другими препаратами и методами.
Виды замедлителей ржавчины
В зависимости от типа среды они подразделяются на:
- кислотной;
- нефтяной;
- атмосферной;
- нейтральной.
1. Первый вид ингибиторов применяется в кислых средах в небольших концентрациях. Как правило, не более 5 грамм на 1 литр. Обязательными и активными элементами вещества являются азот, сера, кислород, которые применяются при травлении.
Ярким примером служит травление, при котором удаляется окалина со стали. Минус таких веществ в том, что металл при их воздействии теряет 5% своих свойств.
Видео:
2. В нефтедобыче активно применяются ингибиторы нефтяной среды. Поскольку в нефти присутствуют примеси и сероводород, то и она является сильной коррозийной средой. Для уменьшения агрессивности нефтяной среды в нее добавляют антивоспламенители и смесь парафинообразования. На само изделие, взаимодействующий с нефтью, наносят замедлители на аминной основе, а также вещества, образующие на нем пленку с водоотталкивающим эффектом.
3. Ингибиторы атмосферной коррозии разделяются на:
- летучие;
- контактные.
Летучие средства представляют собой соли органических или неорганических кислот, концентрация которых увеличивается у поверхности детали, и тем самым происходит его защита. К летучим замедлителям относят бензоаты, нитробензоаты, фосфаты, нитриты и другие. Предъявляется особое требование к упаковке, в которой они содержатся. Она должна быть герметичной и непроницаемой.
Контактные ингибиторы наносят на сам металл, в результате чего на нем образуется пленка, не пропускающая влагу. Такой вид замедлителей не отличается высокой испаряемостью с поверхности
Чаще всего в основе используют бензотриазол, являющийся канцерогенным веществом и требующий особой осторожности при работе с ним. Также используются хроматы и серосодержащий каптакс
Этими веществами обрабатывают медь, бронзу, серебро.
4. Ингибиторы нейтральной среды подразделяются на три вида средств:
- образующие плохо растворимые соединения (бораты, карбонат натрия, фосфаты, силикаты);
- с окислительным воздействием (хроматы и нитрит натрия);
- со слабым окислением (например, вольфраматы).
Видео:
Книги
Другие книги по запросу «ИНГИБИТОРЫ КОРРОЗИИ» >>
/*** if($pageType == «translate»){ ?> } /***/ ?>
We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.