Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

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.

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

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.

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

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.

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

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.

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

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.

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

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.

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

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.

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

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.

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

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.

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

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.

Источник: https://kraska.guru/specmaterialy/korroziya/ingibitory-korrozii.html

Ингибитор коррозии: виды, состав и способы применения :: SYL.ru

Для защиты металлических поверхностей от поражения коррозией применяется широкий спектр механических, химических и электрохимических средств.

Большинство из них используется в непосредственной связке с целевой заготовкой, что обеспечивает изоляционный эффект.

Но существует и отдельная группа химических соединений в виде ингибиторов коррозии, принцип действия которых ориентируется и на понижение активности самого реагента, провоцирующего нежелательные процессы.

Что такое ингибитор?

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

Это специальные вещества или комбинации определенных химических элементов, которые вносятся в рабочую среду в достаточном количестве для замедления или предотвращения коррозийных процессов. Эффективность данной защиты оценивается по двум показателям: коэффициенту остановки коррозии и степени защиты самого металла. При этом конечный эффект будет зависеть не только от самого химического соединения, но и от окружающих условий, среди которых свойства реакции, характеристики агрессивной среды и физико-химические параметры металла. Преимущественно ингибиторы коррозии действуют в тех случаях, когда имеет место цепная реакция между активным центром и агрессивными частицами. Защитное соединение действует целенаправленно на активные элементы, задерживая, блокируя или разрушая их. Характер данного эффекта и результативность практически в каждом случае индивидуальны, но схемы сегментируются в зависимости от типа используемого средства.

Составы ингибиторов

Чаще всего используют составы на основе нитрита натрия, которые добавляются к силикатам и фосфатам натрия, соляным растворам, бихроматам натрия, сульфоокисям, аминам, танину и т.д.

Причем, используя тот или иной ингибитор, важно учитывать, что реакция защиты предполагает его расход, поэтому периодически необходимо вносить в агрессивную среду новые порции активного элемента. Например, типовой состав ингибитора коррозии на нитрите натрия вводится в объеме до 0,05 %.

Читайте также:  Сталь марки 40х: характеристики, закалка, госты и применение в промышленности

Также активные группы соединений по-разному ведут себя в определенных средах. Так, если стоит задача окисления, то за основу берется гидрохинон, а для задержки процессов ржавчины применительно к стальным сплавам рекомендуется использование технеция.

К специализированным составам можно отнести ингибиторы для защиты в средах с хлором и водородом. В данном случае применяют трихлорид азота, но в минимальных дозах. Как правило, для прекращения негативного взаимодействия хватает тысячной доли от общего количества реагентов.

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

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.

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

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.

Ингибиторы кислотных сред

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

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.

Ингибиторы атмосферной коррозии

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

В данной группе можно выделить контактные и летучие ингибиторы. Первые используются непосредственно на металлической поверхности, причем в зависимости от состава может достигаться и эффект пропитки. К контактным составам относятся композиции с содержанием нитритов, бензоатов и др. Преимущественно это неорганические соединения, оказывающие влияние на электродную кинетику. Что касается летучих ингибиторов коррозии, то к этому сегменту относят соли аминов и других слабых кислот. В частности, среди них можно выделить нитриты, бензоаты, фосфаты и т.д. Все они склонны адсорбироваться произвольно на поверхности заготовки, но при этом находятся в летучем состоянии в условиях нормального температурного режима.

Катодные и анодные ингибиторы

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

Составы катодного типа замедляют электрохимические реакции, которые могут вызывать коррозийные процессы на фоне растворения металлов. Происходит снижение коррозионного тока в результате сдвижения стационарного потенциала катода в отрицательную сторону. На поверхности материала формируются труднорастворимые химические пленки, связывающиеся деполяризатор. В свою очередь, анодные ингибиторы коррозии металлов считаются более эффективными, так как они оказывают и окислительное воздействие. Благодаря их поддержке образуется тонкий слой пассивной анодной пленки, уменьшающей площадь распространения коррозии. По сути, разрушительные процессы блокируются. Но важно учитывать, что аноды могут быть опасны при условии передозировки. Скорость развития коррозии будет снижена, но темпы растворения металла увеличатся.

Применение ингибиторов в бытовых условиях

Для обычных пользователей наиболее доступным средством защиты от коррозии с помощью ингибиторов будет укладка грунтующего состава на целевую поверхность.

Это легкое по своему воздействию ингибирующее покрытие, действие которого заключается в предотвращении прямого контакта воды или агрессивного раствора с поверхностью металла. Нередко и лакокрасочные средства содержат подобные ингибиторы коррозии.

Вещества, которые используются в подобных целях, вырабатываются в заводских условиях. К ним можно отнести свинцовый сурик для той же грунтовки, растворы ортофосфатов цинка или железа, фосфатные покрытия и т.д.

Применение ингибиторов при обработке техники

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

Наиболее остро проблемы защиты технических средств стоят в сельском хозяйстве, где атмосферная среда негативно влияет не просто на металлические поверхности, а конкретно на сварочные соединения. Задачи обработки уязвимых участков защитными средствами усложняются в силу их нахождения внутри полостей. Поэтому применение ингибиторов коррозии обычно происходит в рамках планового ремонта консервационными составами. Для временной защиты от биологического и атмосферного воздействия машины обрабатывают пластичными смазками, маслами, восковыми дисперсиями, бензино-битумными составами, противокоррозионными присадками и т.д.

Применение ингибиторов в нефтегазовой промышленности

В основном нефте- и газопроводные трубные магистрали подвергаются коррозийным разрушениям, но не только.

Металлические конструкции и сооружения перерабатывающих заводов, скважинное оборудование, буровые установки и вспомогательные приспособления постоянно взаимодействуют с сероводородом, двуокисью углерода и органическими кислотами.

Очевидно, что и в этом случае необходимо использование специализированных защитных средств. В частности, задействуются ингибиторы коррозии в виде смесей, содержащих серу, азот и метанол.

Сужение спектра доступных для использования в данной сфере химически активных антикоррозийных средств обуславливается тем, что ингибиторы не должны никак влиять на технологические процессы нефтегазовых предприятий (добычу, сбор, подготовку, переработку сырья). Кроме этого, они должны иметь приемлемые показатели токсичности по отношению к окружающей среде.

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

Заключение

Современные средства защиты материалов от негативных факторов окружающего воздействия все в большей степени ориентируются на тонкие физико-химические реакции и процессы, в результате которых происходят изменения структуры материалов. Именно такой подход в наиболее эффективных моделях защиты демонстрируют ингибиторы.

Специальные растворы порой на молекулярном уровне не допускают разрушения металлической поверхности, сохраняя и ее эксплуатационные качества в первоначальном виде. Но есть и другие примеры, среди которых пеназолин (ПАВ) – ингибитор коррозии, оказывающий двойное поверхностное действие.

Как и традиционные антикоррозийные покрытия, он формирует грубую густую пленку, физически не позволяющую агрессивным средам воздействовать на металл.

То есть практически для любых условий с риском коррозийного поражения современная промышленная химия может предложить достойное средство защиты – остается лишь правильно рассчитать свойства состава и обозначить требования к его применению.

Источник: https://www.syl.ru/article/418852/ingibitor-korrozii-vidyi-sostav-i-sposobyi-primeneniya

Ингибитор коррозии — что это такое? Классификация, применение и свойства

Коррозии подвержены металлы и некоторые другие материалы. Если коррозия разрушает структуру материала, тогда изделие теряет свои эксплуатационные качества, что приводит к аварийно-опасным ситуациям. Одним из средств решения этой проблемы являются ингибиторы коррозии металлов.

Описание ингибиторов

Что такое ингибитор коррозии? Ингибиторы коррозии – это специальные вещества, которые приостанавливают (задерживают) процесс химических и физических реакций. Ингибиторы коррозии занимают особое место в ряду таких веществ.

К ингибиторам относят средства, которые образуют на поверхности металла особую защитную пленку, которые получается в процессе реакции раствора ингибитора и продуктов коррозии.

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

Появление соединений, которые замедляют коррозийные процессы, стало прорывом. На данный момент, большинство способов защиты – это защита с помощью ингибиторов. В этом качестве наиболее популярны, такие вещества как амины, азотсодержащие вещества, мочевина, сульфиды, альдегиды и др.

Эффективность защитных процессов с участием ингибиторов, напрямую зависит от металла, особенностей внешней среды, давления на материал и т.п.

Стоит отметить, что работа ингибиторная защита от коррозии не постоянно, попадая в раствор, добавка постепенно растворяется, поэтому в будущем необходимо добавлять его в агрессивную среду небольшими порциями.

Виды и применение ингибиторов коррозии металлов

К основным видам ингибиторов относят:

  • Катодные – уменьшают скорость катодного взаимодействия.
  • Анодные – тормозят растворение анода.
  • Смешанные – добавки, которые замедляют реакции и катодные, а анодные.

Существует классификация ингибиторов по происхождению:

  • Органические – это органические вещества, которые являются более универсальными, так как уменьшают скорость катодных и анодных реакций. К ним можно отнести азот, серу, кислород, ароматические соединения. Главным преимуществом и отличием от неорганических ингибиторов выступает тот факт, что органические вещества адсорбируются только на поверхности материала, не вступая в реакцию с ржавчиной.
  • Неорганические ингибиторы коррозии, что это такое? Они содержат неорганические вещества в составе ингибитора. Особенность работы с неорганическими частицами в ингибиторе заключается в том, что при неверно подобранной концентрации, они могут не защитить металл, образовав на нем тончайшую пленку, а наоборот вступить в реакцию с продуктами коррозии и ускорить процесс разрушения. Относятся хроматы, бихроматы натрия и калия, бикарбонат кальция и т.д.

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

Принцип действия ингибиторов

Классификация ингибиторов по механизму действия

Основные типы:

  • Работающие в кислотной среде —  амины, ацетиленовые спирты, серосодержащие соединения, альдегиды. Данный тип веществ применяется в газо- и нефтедобывающей промышленности, ими покрываются трубопроводы, по которым идет газ или нефтепродукты, а также изделия, участвующие в этих процессах. Ингибитор коррозии кислотной среды активно борется с катодным и смешанным разрушением.
  • Ингибиторы для нейтральных сред – фосфаты, нитриты, аминокислоты, хроматы, алкилфосфаты, сульфонаты. Наибольшее применение нашли в сфере водоснабжения, охлаждения, применяются на морских судах. Здесь также как везде, раствор ингибитора используется в качестве защитного покрытия любых изделий перечисленных отраслей, емкости, несущие конструкции, отдельные элементы.
  • Протекающие в щелочной среде. Вещества участвуют в составах специальных моющих средств. Действие их основано на том, что они уменьшают силу тока в его химических источниках. Ингибиторы для таких целей чаще всего используют совместно с  катионами.

Распространенные типы кислотных ингибиторов

Наиболее экономичный антикоррозийный ингибитор — кислотный. Его расход в процессе травления металла минимален, что влечет за собой снижение себестоимости продукта и процедуры защиты в целом.

К свойствам кислотных ингибиторов так же можно дописать тот факт, что при нанесении их на материал, он еще и очищает его от образовавшихся окалин и различных оксидных пленок. Также добавка не меняет своих свойств, не трансформируется, не разрушается при увеличении температуры внешней среды.

На отечественном рынке чаще всего можно встретить такие ингибиторы коррозии как И-5-В и И-5-ВМ. Данные добавки предназначены для изделий из низкоуглеродистых, среднеуглеродистых и высокоуглеродистых и легированных сталей. Они эффективно применяются в промышленности, а также оба ингибитора можно совмещать друг с другом.

Применение ингибиторов коррозии с таким составом снижает угар металла, способствует очищению поверхности протравленного материала, а также благоприятно влияет на санитарно-гигиенические условия труда.

Свойства ингибиторов коррозии

Все свойства ингибиторов сводятся к антикоррозийной защите металлических изделий. Механизм работы прост: ингибитор в составе раствора наносится на поверхность элемента и защищает его от внешнего влияния агрессивных сред.

Защита создается с помощью адсорбции (увеличения концентрации ингибитора в растворе и на поверхности материала, соответственно) на металлическом элементе. После появления защитной пленки, главная ее задача – быть полностью нейтральной к воздействиям извне, не менять своих свойств под давлением, температурой и т.д.

, только в таком случае, ингибитор сможет проявить свои свойства в полной мере и защитить конструкцию в целом.

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

Ингибитор коррозии катодный

Данный тип добавок замедляет растворение металл при катодном процессе.

Читайте также:  Что такое чугун: состав чугуна, каково содержание в нем углерода и железа, сфера использование материала

Потенциал системы из своего обычного нейтрального состояния уходит в отрицательную сторону, что приводит к уменьшению коррозийного тока, и на поверхности образуется антикоррозийная пленка.

Эта пленка является трудно растворимой не только для нормальных условий,  но и для многих агрессивных сред. Она становится барьером между внешней средой и металлом, сохраняя его целостность.

Катодная ингибиторная защита от коррозии, что это? Чаще всего это соединения, которые увеличивают кислотность среды, что снижает возможность растворения металла.

Катодные добавки не применяются в кислых средах, так как там они не эффективны.

Как отмечалось ранее, ингибитор перед применением должен быть растворен в каком-либо веществе, самый простой – вода. Специалистами подбирается верная концентрацию добавки в данном объеме воды.

Стоит отметить, что данный тип веществ является наименее эффективным, в сравнении с анодными и смешанными ингибиторами.

Анодные ингибиторы коррозии

Данные вещества являются пассиваторами – вещества, переходящие из активного состояния в пассивное и образующие пленку. Эта пленка защищает металлический элемент. Коррозия замедляется вследствие уменьшения скорости перехода ионов металла в раствор, а также уменьшается площадь анодных участков, покрытых пленкой, за счет их разделения.

Именно анодные добавки, если с ними переборщить, могут не уменьшить, а ускорить коррозионное разрушение материала. Популярны карбонаты, силикаты, фосфаты, нитрит натрия, как ингибиторы анодной коррозии.

Смешанные ингибиторы коррозии

Смешанные добавки – это хроматы. Хроматы значительно тормозят анодную и катодную реакцию вместе, поэтому они являются наиболее эффективными. Процесс такой реакции протекает по окислительному типу.

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

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 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.

Некоторые лакокрасочные покрытия также имеют в своем составе ингибиторы.

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.

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

Свинцовая краска красного цвета

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.

Заключение

В целом, ингибиторы коррозии металлов увеличили срок работоспособности изделий и техники. С их помощью появилась возможность четко провести границу между элементом и окружающей средой и надолго приостановить развитие коррозии. Теперь это все доступное защитное средство, имеющее широкий выбор и различный ценовой диапазон.

Источник: https://corprotect.ru/news/detail/ingibitor-korrozii-chto-eto-takoe-klassifikatsiya-primenenie-i-svoystva/

Ингибиторы 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.

Эффективность ингибиторов коррозии металлов оценивается степенью защиты Z (в %) и коэффициентом торможения Υ (ингибиторный эффект) и определяется по формулам:

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

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:

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

Z и Υ связаны между собой:

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

  • 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+.

Читайте также:  Делаем дробилку - измельчитель для пластика своими руками: необходимые материалы и процесс изготовления

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

Источник: https://ingibitory.ru/production/ingibitory-korrozii/

Ингибитор коррозии

  • Ингибиторы для металла
  • Состав
  • Свойства
  • Защита
  • Применение

В переводе с латинского ингибиторы переводятся как задерживать. Он и нашли широкое применение в современной промышленности.

Ингибиторы коррозии металла

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

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

№ п/пМарка ингибитораОбщая характеристикаПлотность при 20 °С, г/см3Содержание, %Вязкость при 50 °С, сСтТемпература, °Сосновного азота, в пределахсмол, не болеемехани-ческих примесейзасты-ваниявспышкисамовоспла-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

Источник: http://lkmprom.ru/clauses/issledovaniya/ingibitor-vliyanie-ingibitora-na-korroziyu-/

9.1.2 Защита металлов от коррозии ингибиторами

Ингибитором
коррозии называется вещество, присутствие
которого в малых количествах в агрессивной
среде предотвращает или значительно
уменьшает скорость коррозии металлов.

Сначала
ингибиторы применялись главным образом
в замкнутых системах с постоянным или
мало обновляемым объемом растворов,
например, в системах охлаждения двигателей
внутреннего сгорания. В дальнейшем, по
мере развития техники, ингибиторы
получили более широкое распространение.

Сейчас они применяются для защиты
металлов от атмосферной коррозии, от
коррозии в морской воде (в замкнутых
системах).

Известно, что некоторые
нефтяные и газовые месторождения не
могли быть пущены в эксплуатацию по
причине интенсивной коррозии оборудования
до тех пор пока не были найдены и применены
эффективные ингибиторы.

Весьма
эффективно применяются ингибиторы и в
металлургической промышленности при
травлении стальных изделий с целью
удаления окалины и ржавчины. Широко
начали вводить ингибиторы в смазки,
масла, топливо, тормозные жидкости, в
жидкости теплообменных систем. Длительное
хранение техники и ее дальние морские
перевозки немыслимы-без ингибиторов
коррозии.

В
настоящее время известно более 3000
веществ, являющихся ингибиторами
коррозии металлов в различных природных
и искусственных средах. Однако практическое
применение нашли несколько десятков
ингибиторов. Это обусловлено тем, что
ингибиторы должны отвечать многим
требованиям:


  • обладать высокой устойчивостью против окисления и. термостабильностью;
  • — моментально действовать при введении в коррозионную среду;

  • иметь определенный максимум защитного
    действия при минимальной концентрации;
  • — изготовляться на основе дешевого и доступного сырья.

По
механизму своего действия на процесс
электрохимической коррозии ингибиторы
можно разделить на анодные, катодные и
смешанные. По составу ингибиторы делятся
на органические и неорганические.

По
эффективности действия ингибиторы в
зависимости от рН среды можно разделить
на кислые, щелочные и ингибиторы для
нейтральных сред.

По условиям применения
ингибиторы можно разделить на
предназначенные для растворов и на
летучие вещества, дающие защитный эффект
в условиях атмосферной коррозии.

Из-за
большого разнообразия ингибиторов
данная классификация является весьма
условной.

9.1.3 Механизм защитного действия ингибиторов

Ингибитор
с окружающей средой не взаимодействует.
Он взаимодействует только с поверхностью
металла, которая по сравнению со всем
количеством агрессивной среды является
сравнительно небольшой.

Механизм
действия ингибиторов очень сложен, и
его не удается объяснить при помощи
одной универсальной теории.

В настоящее
время действие ингибиторов объясняется
адсорбционной и пленочной теориями,
которые были рассмотрены при изучении
пассивности металлов.

Сначала ингибитор
адсорбируется на поверхности металла,
а в дальнейшем образует с металлом
химическое соединение в виде пленки.
Пленка обнаруживает хорошие защитные
свойства лишь тогда, когда она является
труднорастворимым соединением в данной
среде.

  1. Электрохимический
    коррозионный процесс включает две
    сопряженные реакции: анодное растворение
    металла и катодную ассимиляцию электронов
    каким-либо деполяризатором. Введенный
    в агрессивную среду ингибитор может
    уменьшить коррозию металлов:
  2. — торможением анодного процесса (анодный
    ингибитор);
  3. — торможением катодного процесса (катодный ингибитор);

  4. торможением анодного и катодного
    процессов одновременно (смешанный
    ингибитор).

Поляризационные
кривые (рисунок 29), полученные для данного
металла в растворе с ингибитором и без
него, позволяют выяснить, какой процесс
преимущественно тормозится.

Ингибитор
вызывает уменьшение плотности
коррозионного тока и, следовательно,
уменьшение скорости коррозии.

В
нейтральных средах большинство
ингибиторов тормозят анодный процесс,
в кислых средах преимущественно тормозят
катодный процесс.

  • а—анодный
    ингибитор; б — катодный ингибитор; в
    — ингибитор
  • смешанного
    действия; 1—
    без ингибитора; 2
    с
    ингибитором
  • Рисунок
    29 — Влияние ингибиторов на поляризационные кривые
  • Анодныеингибиторы
    увеличивают анодную поляризацию металла,
    вследствие чего коррозионный потенциал
    сдвигается в сторону более положительных
    значений (рисунок 29, а).

Действие
анодных ингибиторов основано на
пассивации анодных участков корродирующей
поверхности металла.

Торможение коррозии
сводится к уменьшению скорости перехода
ионов металла в раствор и уменьшению
площади анодных участков за счет их
изоляции защитными пленками.

Анодные
ингибиторы нередко называют пассиваторами.
Любой пассиватор является анодным
ингибитором, катодный ингибитор может
и не быть пассиватором.

К
анодным ингибиторам относятся: нитриты
NаNО2
— соли азотистой кислоты НNО2;
нитраты NaNО3
— соли азотной. кислоты НNО3;
хроматы К2СгО4
— соли хромовой кислоты Н2СгО4;
бихроматы К2Сг2О7
— соли бихромовой кислоты Н2Сг2О7.

Хроматы
и бихроматы натрия и калия используются
как ингибиторы коррозии железа, меди,
латуни и алюминия в промышленных водных
средах.

К
анодным ингибиторам относятся фосфаты
натрия Nа2РО4,
Nа2НРО4,
NаН2РО4,
силикат натрия Nа2SiO3,
бораты и другие вещества, образующие
труднорастворимые соединения на
поверхности металла.

Их ингибирующее
действие проявляется только при наличии
растворенного кислорода, который и
играет роль пассиватора.

Фосфаты,
адсорбируясь на поверхности стали,
образуют с ионами железа экранирущие
пленки, состоящие из смеси γ-Fe2O3

и FеРО4·
2Н2О.

Анодные
ингибиторы коррозии относятся к категории
опасных, так как при определенных
условиях они из замедлителей коррозии
превращаются в ее стимуляторов.
Концентрация анодного ингибитора не
должна быть ниже определенной величины,
иначе пассивация может не наступить
или будет неполной. При концентрации
ниже минимального значения ингибитор
способен ускорить коррозию.

  1. Катодные
    ингибиторы
    уменьшают скорость коррозии:
  2. — торможением отдельных стадий катодного
    процесса за счет затруднения доступа
    деполяризатора к поверхности металла
    или за счет уменьшения концентрации
    деполяризатора вследствие взаимодействия
    с ингибитором;
  3. — за счет сокращения площади катодных участков, которое достигается путем
    образования нерастворимых защитных
    пленок.

Изменение
поляризационных кривых в присутствии
катодных ингибиторов показано на рисунке
29,
6.
Ингибитор
понижает плотность коррозионного тока
и снижает скорость коррозии.

  • Для
    защиты, например, стальных трубопроводов
    водяных систем используют бикарбонат
    кальция Са(НСО3)2
    как самый дешевый катодный ингибитор.
    Вследствие протекания деполяризующей
    реакции восстановления
  • О2
    +
    2Н2О
    + 4е = 4ОН
  • растворенного
    в воде кислорода происходит подщелачивание
    воды у поверхности металла и образование
    пленки карбоната кальция СаСО3,
    затрудняющей дальнейший процесс
    коррозии.

Катодными
ингибиторами в кислых средах являются
в большинстве своем органические
вещества — декстрин, уротропин и др.
Катодные ингибиторы по защитному
действию менее эффективны, чем анодные.
Однако они совершенно безопасны для
металла, так как не вызывают усиления
коррозии при их недостаточной концентрации.

Ингибиторы
смешанного действия являются наиболее
эффективными. Влияние этих ингибиторов
на форму поляризационных кривых показано
на рисунке 29, в.

Эти ингибиторы уменьшают скорости
анодной и катодной реакций, результатом
чего является, уменьшение скорости
коррозии. К ингибиторам смешанного
действия относятся силикаты n·SiO2··Ме2О
и полифосфаты (Ме·РОз)n.

Растворимые в воде силикаты натрия и
калия называются жидким стеклом.

Говоря
об ингибиторах коррозии, необходимо
рассматривать конкретную коррозионную
систему (металл и среда), так как
универсальных ингибиторов не существует.
Определенное химическое соединение
может быть ингибитором коррозии одного
металла и одновременно в той же среде
стимулировать коррозию другого металла.

Источник: https://studfile.net/preview/6144952/page:28/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector