Inhibitor korozije: vrste, sastav i metode primjene

Širok raspon mehaničkih, kemijskih i elektrokemijskih sredstava koristi se za zaštitu metalnih površina od korozije. Većina njih se koristi zajedno s ciljnom praznom, što daje izolacijski učinak. No postoji i posebna skupina kemijskih spojeva u obliku inhibitora korozije, čije je djelovanje također usmjereno prema smanjenju aktivnosti samog reagensa, što izaziva neželjene procese.

Što je inhibitor?

To su posebne tvari ili kombinacije određenih kemijskih elemenata koji se unose u radni medij u dovoljnim količinama kako bi se usporili ili spriječili korozivni procesi. Učinkovitost ove zaštite procjenjuje se pomoću dva pokazatelja: faktor korozijskog zaustavljanja i stupanj zaštite samog metala. U tom slučaju, konačni učinak će ovisiti ne samo o samom kemijskom spoju, već io okolnim uvjetima, među kojima su svojstva reakcije, svojstva korozivnog medija i fizičko-kemijski parametri metala. Pretežno, inhibitori korozije djeluju u slučajevima gdje postoji lančana reakcija između aktivnog centra i agresivnih čestica. Zaštitna veza djeluje namjerno na aktivne elemente, odgađa ih, blokira ili uništava. Priroda ovog učinka i učinak u gotovo svakom slučaju su individualni, ali sheme su segmentirane ovisno o vrsti korištenih sredstava.

Formulacije inhibitora

Najčešće korišteni spojevi temelje se na natrijevom nitritu, koji se dodaje silikatima i natrijevim fosfatima, slanim otopinama, natrijevim bikromatima, sulfooksidima, aminima, taninima itd. Štoviše, korištenjem jednog ili drugog inhibitora, važno je uzeti u obzir da obrambena reakcija podrazumijeva njezinu potrošnju, stoga je potrebno povremeno uvesti nove dijelove aktivnog elementa u agresivno okruženje. Na primjer, tipični sastav inhibitora korozije na natrijevom nitritu se uvodi u volumenu do 0,05%. Također, aktivne skupine spojeva ponašaju se različito u određenim okruženjima. Dakle, ako postoji problem oksidacije, onda se kao osnova uzima hidrokinon, a da se odgode procesi rđe u odnosu na legure čelika, preporuča se uporaba tehnecija. Inhibitori se mogu klasificirati kao specijalizirane formulacije za zaštitu u mediju s klorom i vodikom. U tom slučaju nanesite triklorid dušika, ali u minimalnim dozama. U pravilu, tisućiti dio ukupne količine reagensa dovoljna je za zaustavljanje negativne interakcije.

Klasifikacija inhibitora mehanizmom djelovanja

Princip i karakteristike formiranja zaštitnog okruženja određeni su kemijskom prirodom određene formulacije. U tom smislu, zabilježene su sljedeće skupine kompozicija s antikorozivnim učinkom:

• Adsorpcija. Na površini zaštićene strukture ili dijela stvara se monomolekularni film koji postupno zaustavlja negativne elektrokemijske procese. Među takvim tvarima su često površinski aktivne kompozicije - surfaktanti.
• Organski inhibitori. Predstavlja sredstva koja daju mješoviti učinak. Oni su u stanju inhibirati anodne i katodne destruktivne reakcije korozije. Organski inhibitor se često koristi u metalnom jetkanju, što olakšava daljnje procese čišćenja površina od prljavštine i kamenca. Istodobno, struktura samog metala ostaje ista i nije deformirana.
• Anorganski inhibitori. Opsežna skupina spojeva na bazi fosfata, silikata i polifosfata. Kombiniranjem elemenata kemijskog sastava ovog tipa moguće je dobiti gotovo univerzalna sredstva za smanjenje intenziteta procesa uništavanja strukture. Teškoća leži samo u odabiru odgovarajućeg aktivnog elementa za određene zadatke.
• Pasivirajući inhibitori. Formirana na površini zaštitnog filma izratka, koji ima učinak pasivacije. Drugim riječima, provodi se oksidacijska reakcija (npr. S nitritima i kromatima), u kojoj se korozijski potencijal reducira na pozitivnu neaktivnu stranu.

Inhibitori neutralnih medija

Kemijski inhibitori korozije za neutralne medije klasificiraju se kako slijedi:

• S oksidativnim svojstvima. Kromati, nitriti i spojevi, uključujući nitro i karboksilne elemente, mogu se koristiti pojedinačno ili u kombiniranim formulacijama.
• Znači, doprinosi stvaranju slabo topljivih ligamenata, ali bez oksidativnog djelovanja. To mogu biti boratne i fosfatne inhibitore korozije.
• Inhibitori s oslabljenim oksidativnim učinkom. Razlika u ovoj kategoriji je sadržaj aniona poput vanadata i molibdata.

Inhibitori kiseline

To su tvari i elementi koji smanjuju brzinu korozivnog procesa koji se javlja u kiselinama u umjerenoj koncentraciji od 5 g / l. Funkciju antikorozivne zaštite ovog tipa češće obavljaju organski spojevi. Oni su uključeni u jetkanje metala kako bi uklonili kamenac s površine. Učinkovitost usporavanja hrđe ovisi o značajkama određene kiseline. Inhibitor korozije na bazi sumpora, kisika i dušika smatra se najučinkovitijim. Kationski inhibitori tipa katapina, KPI-9, KPI-1, itd. Koriste se posebno za proizvode od čelika, aluminija, cinka i željeza, a spojevi XOSP-10, KI-1, PB-8 i drugi proizvodi su univerzalni lijekovi za metal u kiselini, koji pokazuju visoku sposobnost i samoobranu u agresivnim sredinama.

Atmosferski inhibitori korozije

U ovoj se skupini mogu razlikovati kontaktni i hlapljivi inhibitori. Prvi se koriste izravno na površini metala, a ovisno o sastavu, može se postići učinak impregnacije. Kompozicije za kontakt uključuju sastave koji sadrže nitrite, benzoate, itd. Uglavnom su to anorganski spojevi koji utječu na kinetiku elektroda. Što se tiče hlapivih inhibitora korozije, u ovaj segment spadaju soli amina i drugih slabih kiselina. Posebno je moguće razlikovati nitrite, benzoate, fosfate itd. Svi oni imaju tendenciju da se proizvoljno adsorbiraju na površinu obratka, ali u isto vrijeme su u nestabilnom stanju u normalnim temperaturnim uvjetima.

Katodni i anodni inhibitori

Spojevi katodnog tipa usporavaju elektrokemijske reakcije koje mogu uzrokovati korozivne procese protiv otapanja metala. Smanjuje se korozijska struja kao rezultat pomaka stacionarnog potencijala katode u negativnom smjeru. Na površini materijala nastaju slabo topljivi kemijski filmovi koji vežu depolarizator. S druge strane, anodni inhibitori korozije metala smatraju se učinkovitijima, jer imaju oksidirajući učinak. Zahvaljujući njihovoj podlozi, formira se tanki sloj pasivnog anodnog filma koji smanjuje područje širenja korozije. Zapravo, destruktivni procesi su blokirani. Ali važno je imati na umu da anode mogu biti opasne ako se predoziraju. Brzina korozije će se smanjiti, ali će se povećati brzina otapanja metala.

Upotreba inhibitora u domaćem okruženju

Za obične korisnike, najpristupačniji način zaštite od korozije uz pomoć inhibitora bit će polaganje temeljne kompozicije na ciljnu površinu. To je zaštitni premaz za pluća, čiji je učinak sprečavanje izravnog kontakta vode ili agresivnog rješenja s metalnom površinom. Boje i lakovi često sadrže slične inhibitore korozije. Tvari koje se koriste u takve svrhe proizvode se u tvornici. To uključuje olovno olovno olovo za isti temeljni premaz, otopine cinkovog ili željeznog ortofosfata, fosfatne obloge

Primjena inhibitora u tehnologiji obrade

Problematika zaštite tehničke opreme najizraženija je u poljoprivredi, gdje atmosfera negativno utječe ne samo na metalne površine, nego i na spojeve za zavarivanje. Zadaci tretiranja osjetljivih područja zaštitnim uređajima komplicira činjenica da se nalaze unutar šupljina. Stoga se upotreba inhibitora korozije obično javlja kao dio planiranog održavanja konzervacijskim kompozicijama. Za privremenu zaštitu od bioloških i atmosferskih utjecaja, strojevi se tretiraju mazivima, uljima, disperzijama voska, benzinsko-bitumenskim kompozicijama, antikorozivnim aditivima itd.

Primjena inhibitora u industriji nafte i plina

Većinom naftovodi i plinovodi podliježu oštećenjima od korozije, ali ne samo. Metalne konstrukcije i postrojenja za preradu, oprema za bušenje, bušotine i pribor stalno su u interakciji s vodikovim sulfidom, ugljičnim dioksidom i organskim kiselinama. Očito je u ovom slučaju potrebno koristiti specijaliziranu zaštitnu opremu. Posebno se koriste inhibitori korozije u obliku smjese koja sadrži sumpor, dušik i metanol. Sužavanje spektra kemijski aktivnih antikorozivnih sredstava dostupnih za upotrebu na ovom području posljedica je činjenice da inhibitori ne bi smjeli utjecati na tehnološke procese naftnih i plinskih poduzeća (proizvodnja, sakupljanje, priprema, prerada sirovina). Osim toga, moraju imati prihvatljive pokazatelje toksičnosti za okoliš.

zaključak

Suvremeni načini zaštite materijala od negativnih čimbenika okoline sve se više fokusiraju na suptilne fizikalno-kemijske reakcije i procese koji rezultiraju promjenama u strukturi materijala. Upravo taj pristup inhibitori pokazuju u najučinkovitijim modelima zaštite. Posebna rješenja ponekad na molekularnoj razini sprječavaju uništavanje metalne površine, zadržavajući njezine performanse u izvornom obliku. No postoje i drugi primjeri, među kojima je penzolin (surfaktant) inhibitor korozije koji djeluje dvostruko. Poput tradicionalnih antikorozivnih premaza, tvori grub debeli film koji fizički ne dopušta agresivnim medijima da utječu na metal. To jest, praktički za bilo koje uvjete s rizikom od korozivnih oštećenja, moderna industrijska kemija može ponuditi pristojan način zaštite - ostaje samo ispravno izračunati svojstva sastava i odrediti zahtjeve za njegovu uporabu.