Inhibitor koroze: typy, složení a způsoby aplikace

Široká škála mechanických, chemických a elektrochemických prostředků se používá k ochraně kovových povrchů proti korozi. Většina z nich se používá ve spojení s cílovým polotovarem, který poskytuje izolační efekt. Existuje však také samostatná skupina chemických sloučenin ve formě inhibitorů koroze, jejichž princip je rovněž zaměřen na snížení aktivity samotného činidla, které vyvolává nežádoucí procesy.

Co je inhibitor?

Jedná se o speciální látky nebo kombinace určitých chemických prvků, které se zavádějí do pracovního média v dostatečném množství, aby se zpomalily nebo zabránily korozním procesům. Účinnost této ochrany se hodnotí dvěma ukazateli: faktorem zastavení koroze a stupněm ochrany samotného kovu. V tomto případě bude konečný efekt záviset nejen na samotné chemické sloučenině, ale i na okolních podmínkách, mezi které patří vlastnosti reakce, vlastnosti korozního média a fyzikálně-chemické parametry kovu. Převážně inhibitory koroze působí v případech, kdy dochází k řetězové reakci mezi aktivním středem a agresivními částicemi. Ochranné spojení působí cíleně na aktivní prvky, zpožďuje je, zablokuje nebo je ničí. Povaha tohoto účinku a výkon jsou téměř vždy individuální, ale schémata jsou segmentována v závislosti na druhu používaných prostředků.

Formulace inhibitorů

Nejčastěji používané sloučeniny jsou na bázi dusitanu sodného, ​​které se přidávají k silikátům a fosforečnanům sodným, fyziologickým roztokům, bichromátům sodným, sulfooxidům, aminům, taninům atd. Kromě toho, při použití jednoho nebo druhého inhibitoru je důležité vzít v úvahu, že obranná reakce předpokládá jeho spotřebu, a proto je nutné pravidelně zavádět nové části aktivního prvku do agresivního prostředí. Například typické složení inhibitoru koroze na dusitan sodný se zavádí do objemu až 0,05%. Také aktivní skupiny sloučenin se chovají různě v určitých prostředích. Takže pokud existuje problém s oxidací, je třeba vzít v úvahu hydrochinon a odložit procesy proti korozi ve vztahu ke slitinám oceli, doporučuje se použití technecia. Inhibitory mohou být klasifikovány jako specializované formulace pro ochranu v médiích chlórem a vodíkem. V tomto případě aplikujte trichlorid dusíku, avšak v minimálních dávkách. Zpravidla platí, že jedna tisí- toina celkového množství činidel zastaví negativní interakce.

Klasifikace inhibitorů mechanismem účinku

Princip a charakteristiky tvorby ochranného prostředí jsou určeny chemickou povahou konkrétní formulace. V tomto smyslu jsou uvedeny následující skupiny kompozic s antikorozním účinkem:

• Adsorpce. Na povrchu chráněné struktury nebo části se vytvoří monomolekulární film, který postupně zastavuje negativní elektrochemické procesy. Mezi takovými látkami jsou často povrchově aktivní kompozice - povrchově aktivní látky.
• Organické inhibitory. Představuje prostředky poskytující smíšený účinek. Jsou schopné inhibovat anodické a katodické destruktivní reakce koroze. Organický inhibitor se často používá při kovovém leptání, usnadňuje další procesy čištění povrchů od nečistot a stupnice. Zároveň zůstává struktura samotného kovu stejná a není deformována.
• Anorganické inhibitory. Rozsáhlá skupina sloučenin na bázi fosforečnanů, silikátů a polyfosforečnanů. Kombinací prvků chemického složení tohoto typu je možné získat prakticky univerzální prostředky pro snížení intenzity procesu destrukce struktury. Obtíž spočívá pouze ve výběru vhodného aktivního prvku pro konkrétní úkoly.
• Pasivační inhibitory. Vytváří se na povrchu ochranného filmu obrobku, který má účinek pasivace. Jinými slovy, provádí se oxidační reakce (například s dusitanem a chromátem), ve kterém se korozní potenciál snižuje na pozitivní neaktivní stranu.

Neutrální inhibitory médií

Inhibitory chemické korozi pro neutrální média jsou klasifikovány následovně:

• S oxidačními vlastnostmi. Chromáty, dusitany a sloučeniny, včetně nitro a karboxylových prvků, mohou být použity jednotlivě nebo v kombinovaných formulacích.
• Prostředky přispívající k tvorbě těžce rozpustných vazů, ale bez oxidačního účinku. Mohou to být boritanové a fosfátové roztoky inhibitoru koroze.
• Inhibitory s oslabeným oxidačním účinkem. Rozdíl v této kategorii je obsah aniontů, jako jsou vanadáty a molybdenany.

Kyselé inhibitory

Jedná se o látky a prvky, které snižují rychlost korozního procesu, ke kterému dochází v kyselinách v mírné koncentraci 5 g / l. Funkce antikorozní ochrany tohoto typu je častěji prováděna organickými sloučeninami. Jsou zapojeni do leptání kovů k odstranění měřítka z povrchu. Účinnost zpomalení hrdze závisí na vlastnostech konkrétní kyseliny. Jako nejefektivnější se považuje inhibitor koroze založený na síře, kyslíku a dusíku. Kyselinové inhibitory typu KAPI-9, KPI-1, KPI-1 atd. Se používají zejména pro výrobky z oceli, hliníku, zinku a železa. které demonstrují vysokou schopnost a sebeobranu v agresivním prostředí.

Atmosférické inhibitory koroze

V této skupině lze rozlišit kontakt a těkavé inhibitory. První se používají přímo na kovovém povrchu a v závislosti na složení lze dosáhnout impregnace. Kontaktní formulace zahrnují prostředky obsahující dusitany, benzoáty atd. Většinou se jedná o anorganické sloučeniny, které ovlivňují kinetiku elektrod. Pokud jde o prchavé inhibitory koroze, patří do tohoto segmentu soli aminů a jiných slabých kyselin. Zejména je možné rozlišovat mezi nimi nitrity, benzoáty, fosfáty atd. Všechny z nich mají tendenci libovolně adsorbovat na povrchu obrobku, ale současně jsou v těkavém stavu za normálních teplotních podmínek.

Katodické a anodické inhibitory

Katodové sloučeniny zpomalují elektrochemické reakce, které mohou způsobit korozní procesy proti rozpouštění kovů. Snížení korozního proudu je důsledkem posunutí stacionárního potenciálu katody v záporném směru. Na povrchu materiálu se vytvářejí poměrně rozpustné chemické filmy, které váží depolarizátor. Anodické inhibitory koroze kovů se naopak považují za účinnější, protože mají oxidační účinek. Díky podpoře se vytváří tenká vrstva pasivního anodického filmu, který snižuje plochu šíření koroze. Ve skutečnosti jsou destruktivní procesy zablokovány. Je však důležité mít na paměti, že anody mohou být nebezpečné, pokud předávkují. Rychlost koroze se sníží, ale rychlost rozpouštění kovu se zvýší.

Použití inhibitorů v domácím prostředí

Pro obyčejné uživatele bude cenově nejvýhodnějším prostředkem ochrany proti korozi pomocí inhibitorů položit složení základního nátěru na cílový povrch. Je to povlak zabraňující plicích, jehož účinkem je zabránit přímému kontaktu s vodou nebo agresivnímu roztoku s kovovým povrchem. Barvy a laky často obsahují podobné inhibitory koroze. Látky, které se používají k takovým účelům, jsou vyráběny v továrně. Patří sem olověné červené olovo pro stejný základní nátěr, roztoky zinečnatého nebo železného ortofosfátu, fosfátové nátěry atd.

Použití inhibitorů v technologii zpracování

Nejaktivnějšími problémy při ochraně technických zařízení je zemědělství, kde atmosférické prostředí nepříznivě ovlivňuje nejen kovové povrchy, ale zejména svařovací sloučeniny. Úkoly léčby zranitelných oblastí s ochrannými prostředky jsou komplikovány skutečností, že jsou uvnitř dutin. Používání inhibitorů koroze proto obvykle probíhá jako součást plánované údržby ochrannými prostředky. Pro dočasnou ochranu před biologickými a atmosférickými vlivy jsou stroje ošetřeny mazivy, oleji, voskovými disperzemi, benzínovými asfaltovými kompozicemi, antikorozními přísadami apod.

Použití inhibitorů v ropném a plynárenském průmyslu

Většinou ropovody a plynovody jsou vystaveny poškození korozí, ale nejenom. Kovové konstrukce a zařízení zpracovatelských závodů, zařízení pro výsypky, vrtací soupravy a příslušenství neustále spolupracují se sirovodíkem, oxidem uhličitým a organickými kyselinami. Je zřejmé, že v tomto případě je nutné používat speciální ochranné prostředky. Zejména se používají inhibitory koroze ve formě směsí obsahujících síru, dusík a methanol. Zužování spektra chemicky aktivních antikorozních činidel dostupných pro použití v této oblasti je dáno skutečností, že inhibitory by neměly mít vliv na technologické procesy ropných a plynárenských podniků (výroba, sběr, příprava, zpracování surovin). Kromě toho musí mít přijatelné ukazatele environmentální toxicity.

Závěr

Moderní prostředky ochrany materiálů před negativními faktory životního prostředí se stále více zaměřují na jemné fyzikálně-chemické reakce a procesy, které vedou ke změnám ve struktuře materiálů. Právě tento přístup demonstrují inhibitory na nejúčinnějších ochranných modelech. Speciální roztoky někdy na molekulární úrovni zabraňují zničení povrchu kovu, při zachování jeho výkonu v původní podobě. Existují však další příklady, mezi které patří penzolin (povrchově aktivní látka) inhibitor koroze, který má dvojitý povrchový účinek. Stejně jako tradiční antikorozní povlaky tvoří hrubý silný film, který fyzicky neumožňuje agresivním médiím ovlivňovat kov. To znamená, že prakticky za jakýchkoliv podmínek s rizikem korozního poškození může moderní průmyslová chemie poskytnout slušné prostředky ochrany - zůstává pouze správné výpočet vlastností kompozice a určení požadavků na jeho použití.