Виды и применение ингибиторов коррозии металлов

Защита ингибиторами коррозии

Ингибитор коррозии металлов получил широкое распространение в современном мире. Группа веществ блокирует взаимодействие металла с воздухом или агрессивными средами. Данное качество ингибиторов обладает большим практическим значением. Оно позволяет сохранить целостность металла на длительное время. Данный процесс относится к разряду электрохимических.

Ингибиторы действую на металлы следующим образом: вещество попадает на металлический материал и впитывается в него. После этого металл приобретает положительный потенциал, который делает процесс образования ржавчины намного более медленным.

В современном мире применительно к металлам ингибиторами стали называть вещества, которые образуют на их поверхности тонкую, но прочную пленку, которая предотвращает попадание на поверхность металлического материала воздуха или влаги.

В настоящее время существует огромное множество веществ, которые можно использовать в качестве ингибиторов для блокирования процесса образования коррозии на поверхности металлических предметов или объектов. Самым большим количеством качеств ингибиторов обладают такие типы веществ как:

  • Амины
  • Азотсодержащие гетероциклические соединения
  • Мочевина
  • Тиолы
  • Альдегиды
  • Сульфиды


Ингибиторы действую на металлы следующим образом: вещество попадает на металлический материал и впитывается в него. После этого металл приобретает положительный потенциал, который делает процесс образования ржавчины намного более медленным.

Хроматы

Хроматы относятся к универсальным ингибиторам, т.к. применяются для защиты почти всех металлов. Очень эффективны для ингибирования водных сред. На практике часто применяют для защиты от коррозии теплоносителей. На защитный эффект большое влияние оказывают хлор ионы, которые уменьшают действие ингибитора. Концентрация хроматов должна превышать концентрацию хлор ионов не менее, чем в 2 – 3 раза.

С повышением температуры эффективность действия хроматов сразу значительно уменьшается, требуется его большая концентрация. Например, при температуре коррозионной среды 20 °С требуется в 2 – 3 раза меньше ингибитора, чем при температуре 80 °С. Если при повышенной температуре в коррозионной среде содержится недостаточное количество ингибирующих добавок – коррозия носит локальный характер.

Немного более эффективными считаются хроматы на органической основе (метиламина, циклогексиламина, изопропиламина, гуанидина).

Хроматы применяются только для защиты металла в оборотной воде.

Среди ингибиторов нейтральных сред можно выделить: ОЭДФ, НТА, ФБТК, ЭДТА, НТФ. Эти комплексные ингибиторы (комплексоны) хорошо защищают изделие лишь в жесткой воде, образуя соединения с катионами магния, кальция.

Для мягких вод больше подходят ингибиторы ИФХАН-31 и 34, которые отлично защищают системы, состоящие из различных металлов и сплавов.


С повышением температуры эффективность действия хроматов сразу значительно уменьшается, требуется его большая концентрация. Например, при температуре коррозионной среды 20 °С требуется в 2 – 3 раза меньше ингибитора, чем при температуре 80 °С. Если при повышенной температуре в коррозионной среде содержится недостаточное количество ингибирующих добавок – коррозия носит локальный характер.

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.

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.

Предназначение ингибиторов коррозии и их основные виды

Ингибитор коррозии – вещество, соединение или группы соединений, предназначенные для замедления или угнетения процесса разрушения поверхности металла в условиях, которые способствуют деструкции внешнего и внутреннего слоя металлического изделия. Изобретение ингибиторов стало важным шагом в многовековой борьбе человечества с повреждением металла, которое наступает из-за его эксплуатации в агрессивной или нейтральной PH среде.

Присутствие в период взаимодействия замедлителя, именуемого ингибитором коррозии, предохраняет металл от разрушения.


На сегодняшний день выделяют следующие виды ингибиторов коррозии металлов:

Читайте также:  Как выбрать водоотталкивающую пропитку для дерева?

«На ринг приглашаются…»

Весной этого года мы сравнили две технологии противошумной обработки автомобиля: уклейку матами и напыление специальной мастики (см. «АБС-авто» № 4/2012, с. 22–23).

Поединок выиграла мастика. Во-первых, она оказалась более эффективной, поскольку не просто изолировала панели от внешней среды, а поглощала, «съедала» шумы и вибрации. Да и сама технология не оставляла звукам ни малейшей лазейки: распыление накрывало каждый квадратный миллиметр металла.

Во-вторых, мастика была несравненно экологичнее, поскольку создавалась на водной основе, а маты таили под фольгой битумную массу.

В-третьих, по эргономичности мастика била маты как хотела: не надо ничего выкраи­вать, вырезать и подгонять, бери пистолет и работай. Кроме того, мастика минимально утяжеляла кузов и не мешала монтажу снятых фрагментов салона – все же напыляемая пленка намного тоньше мата.

Но и это еще не все. В арсенале мастики нашлось секретное оружие, позволяющее бороться с коррозией металла. Толстые пластины матов мешали естественной вентиляции кузовных панелей и способствовали образованию конденсата, а мастика – не мешала и не способствовала. Но самое главное, в рецептуру противошумной мастики входили ингибиторы коррозии. То есть напыляемый материал защищал кузов и от шума, и от образования ржавчины.

Состав предохранения металла от ржавления включается в определенный класс ингибиторов в зависимости от:

Характеристики ингибитора коррозии соляной, серной, азотной, лимонной кислоты

Ингибитор коррозии для кислотных составов и обработки Дезоксил-И стабилен на воздухе и в воде, не имеет неприятного запаха, не выделяет при разложении вредных веществ. Сохраняет активные свойства после замерзания. Ингибирующую добавку в кислотное средство для промывки теплообменного оборудования рекомендуется применять в специальных ваннах на основе минеральных кислот для горячего цинкования, в процессе производства печатных плат и нанесения гальванопокрытия. Ингибитор для кислотной промывки теплообменного оборудования, теплообменных систем и бойлеров от минеральных отложений добавляется к концентрированному раствору соляной кислоты, содержащему 100-200 г/л основного вещества. Оптимальная температура кислотного травления в ванной примерно 30 градусов. Срок годности ингибирующей добавки при травлении Дезоксил-И составляет два года.


Правда, есть проблема, и она заключается в том, что все эти средства зарубежные и в России они не представлены на рынке вообще или имеются в ограниченном ассортименте в специализированных магазинах.

Понятие и требования

Ингибитор коррозии — вещество, способное в определенной концентрации приостановить или прекратить процесс ржавления деталей. В состав замедлителя может входить как один, так и несколько элементов, образующих целое соединение.

Эффективность действия зависит от двух показателей:

  1. коэффициент торможения разрушения металла;
  2. степень защиты при антикоррозийной обработке.

Основными требованиями ко всем ингибиторам являются:

  • моментальность действия;
  • ценовая и сырьевая доступность;
  • устойчивость при воздействии окисления;
  • стабильность действия при воздействии температур;
    эффективность действия при минимальной концентрации на поверхности конструкций.


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.

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.
Читайте также:  Способы обработки ДСП от влаги

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.

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.

Виды и применение ингибиторов коррозии металлов

Ингибиторы коррозии используются для замедления образования ржавчины на металлах. Действие замедлителей основано на возможности отдельных химических веществ снижать скорость развития коррозии в металлах или даже вовсе ее угнетать.

Ингибиторы востребованы при защите металлических изделий во время травления и промывания. Данные вещества добавляются в полимерные покрытия, воски, смазки, упаковку, в закрытое пространство, где хранится металл. В результате этих мероприятий увеличиваются защитные возможности покрытий.

При попадании на металл, начинается адсорбция ингибиторов, что снижает скорость ионизации. Процесс ионизации может замедляться как у металла, так и у кислорода, либо в обоих случаях одновременно.

В последнее время налажено производство большого ассортимента различных ингибиторов. Существуют замедлители, предназначенные для отдельных групп металлов (черные или цветные) и вещества универсального применения, которые можно применять во всех случаях.

Обратите внимание! Выбирая тот или иной ингибитор, нужно проконсультироваться со специалистом или внимательно изучить справочники. Дело в том, что одно и то же вещество, по отношению к разным металлам, может как способствовать, так и замедлять развитие коррозийного процесса.

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.

Что такое ингибиторы коррозии металла

Ингибитор коррозии: что это такое? В переводе с латыни слово «ингибиторы» означает «задерживатели». Они довольно широко применяются в отечественной промышленности.

Ингибиторы коррозии металла — группа специальных веществ и соединений, главной целью которых является комплексная защита металлических конструкций от разрушительного воздействия коррозии. Такие вещества добавляют к полимерным покрытиям, воскам, смазкам, упаковкам, в закрытые пространства, в которых хранится металл. Результат — увеличение защитных возможностей покрытий.

  • Классификация ингибиторов коррозии
    • Защита от атмосферного воздействия
    • Защита для конструкций со стали


Средства для защиты металлов от коррозии разделяют на типы, исходя из:

Эффективность

Коэффициент эффективности ингибитора зависит от двух показателей. К ним относятся:

  1. процент защиты от коррозии приравненный к “0” обозначает, что ее нет;
  2. процент эффекта защиты указывает на замедление процесса коррозии.

Эти показатели составляют общую эффективность применяемого вещества.

Эти показатели составляют общую эффективность применяемого вещества.

Читайте также:  Пушечное сало — дешевый дедовский способ защитить авто от ржавчины

Атмосферные

  1. Контактные. Нанесение осуществляется прямо на металлическую поверхность. Сюда причисляются хроматные, нитритные, бензоатные, фосфатные и иные соединения. Большей частью они представляют из себя неорганику, которая состоит из компонентов, действующих на кинетику взаимодействия электродов. Список всех атмосферных ингибиторов и советы по их использованию возможно отыскать в государственном стандарте. Контактные ингибиторные элементы не слишком летучи при обычных температурных условиях. Они обеспечивают гидрофобизацию металлического изделия, его пассивацию.
  2. Летучие. Что такое ингибиторы коррозии летучего типа? При их применении осуществляется самопроизвольная адсорбция на металлической поверхности, воздействие на кинетику взаимодействия электродов. Сюда причисляются соли слабых кислот, аминов (бензоатных, нитритных, фосфатных, китонных, нитрофенолятных, нитробензоатных и иных соединений).

В зависимости от вида ингибитора он может увеличивать скорость взаимодействия катодов или уменьшать скорость взаимодействия анодов и катодов. Ингибиторный эффект зависим от структуры ингибитора, испарительного процесса, компрессии насыщенного пара, характеристик адсорбции изделия.


Ингибиторы коррозии металла этого типа делятся на:

Применение ингибиторов коррозии

Ингибиторы получили широкое распространение в современном мире. Их деятельность направлена на предотвращение неприятных последствий, которые могут возникнуть после взаимодействия двух разных веществ. Применение ингибиторов особенно полезно при изготовлении металлических изделий. Группы этих веществ являются наиболее эффективным методом борьбы с образованием ржавчины на поверхности металлов.

В современной промышленности разрабатываются ингибиторы, созданные на основе сочетания различных веществ. Они нашли широкое применение в нефтяной промышленности. Специальные ингибиторные смеси применяют для защиты нефтеперерабатывающего оборудования от появления налета ржавчины. Нанесение ингибиторов провоцирует образование на поверхности оборудования отрицательно заряженных частиц, которые не дают возможности агрессивным средам повлиять на структуру металла, из которого оно сделано.

Также ингибиторы используются для изготовления эмульсии для бурения нефтяных скважин.

Практически все группы ингибиторов предназначены для борьбы с разными видами коррозии. Они справляются и с местной коррозией и с локальной.

В закрытых охлаждающих системах ингибиторы применяются уже давно. Их применение для данной цели является оправданным методом. Ведь при их взаимодействии с реагентами охлаждающая вода не меняет свой химический состав. В процессе использования охлаждающих систем отмечается незначительное уменьшение потока жидкости в них. Однако этот показатель не является критичным и не влияет на качество эксплуатации системы.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Секреты меднения в домашних условиях

Водоснабжение и отопление

Чаще всего используются летучие ингибиторы, наносящиеся вдуванием или распылением. Перед этим следует ознакомиться с возможностью применения для систем водоснабжения. Не допускается наличие нитратов или хроматов. Еще одним фактором является материал изготовления труб. Ингибитор для черных металлов может пагубно сказаться на состоянии магистрали из меди.

Не рекомендуется применять вещества для систем автономного отопления. Это связано с различными показателями кислотности дистиллированной воды. Поэтому велика вероятность несоответствия внешних условий для правильной работы определенного компонента защиты.

Нередко условия хранения и транспортировки приводят к повреждению упаковки или насыщению влагой. В таком случае рекомендуется применять жидкие ингибиторы, которыми обрабатываются незащищенные края металлических листов или конструкции.

Электронные системы

Электронные системы водоподготовки отличаются тем, что их работа не зависит от скорости потока воды. Высокочастотный сигнал оказывает воздействие на воду на молекулярном уровне при помощи установленного поверх трубы устройства. Воздействие на воду оказывается 24 часа в сутки в обоих направлениях, по и против потока воды, обрабатывая одновременно всю воду в системе.

Высокочастотный радиосигнал изменяет характеристики кристаллизации солей в воде, предотвращая образование новых отложений.

Некоторые устройства этой группы способны удалять старые отложения и вызывать эффект пассивирования в металлах труб, предотвращая коррозию.

Постоянные магниты Электрон. системы Электролит. системы

Электронные системы водоподготовки отличаются тем, что их работа не зависит от скорости потока воды. Высокочастотный сигнал оказывает воздействие на воду на молекулярном уровне при помощи установленного поверх трубы устройства. Воздействие на воду оказывается 24 часа в сутки в обоих направлениях, по и против потока воды, обрабатывая одновременно всю воду в системе.

Ссылка на основную публикацию