Arten und Anwendung von Metallkorrosionsinhibitoren

Korrosionsinhibitoren werden verwendet, um die Rostbildung auf Metallen zu verlangsamen. Die Wirkung von Moderatoren basiert auf der Fähigkeit bestimmter Chemikalien, die Korrosionsrate in Metallen zu verringern oder sogar ganz zu hemmen.

Inhalt:

• Atmosphärischer Korrosionsschutz
• Schutz für Stahlkonstruktionen
• Schutz von Kupfer und seinen Legierungen sowie von Silber
• Spülschutz
• Korrosionsschutz

Beim Schutz von Metallprodukten beim Ätzen und Waschen sind Inhibitoren gefragt. Diese Substanzen werden Polymerbeschichtungen, Wachsen, Fetten, Verpackungen und in dem geschlossenen Raum, in dem Metall gelagert wird, zugesetzt. Durch diese Maßnahmen wird die Schutzfähigkeit von Beschichtungen erhöht.

Bei Kontakt mit dem Metall beginnt die Adsorption von Inhibitoren, wodurch die Ionisationsrate verringert wird. Der Ionisationsprozess kann sowohl in Metall als auch in Sauerstoff oder in beiden Fällen gleichzeitig verlangsamt werden.

In letzter Zeit wurde die Herstellung einer großen Auswahl verschiedener Inhibitoren etabliert. Es gibt Moderatoren für bestimmte Gruppen von Metallen (Eisen oder Nichteisen) und Substanzen mit universeller Verwendung, die in allen Fällen verwendet werden können.

Beachten Sie! Bei der Auswahl eines bestimmten Inhibitors müssen Sie einen Spezialisten konsultieren oder die Verzeichnisse sorgfältig studieren. Tatsache ist, dass dieselbe Substanz in Bezug auf verschiedene Metalle sowohl zur Entwicklung des Korrosionsprozesses beitragen als auch diese verlangsamen kann.

Atmosphärischer Korrosionsschutz

Um Metalle vor den Auswirkungen von atmosphärischer Korrosion zu schützen, werden Inhibitoren vom Kontakttyp sowie flüchtige Inhibitoren verwendet, die unabhängig voneinander auf einer Metalloberfläche verdampfen und sich ausbreiten.

Die Verwendung flüchtiger Inhibitoren ist mit hohen Anforderungen an Barrierematerialien verbunden:

• Materialien müssen für hemmende Dämpfe undurchlässig sein;
• Die Verpackung muss luftdicht sein, sonst verdunstet der Stoff sofort.

Es gibt verschiedene Methoden zur Verwendung von Inhibitoren zum Schutz von Metallprodukten vor atmosphärischer Korrosion:

• Der Inhibitor wird aus wässrigen Lösungen oder organischen Lösungsmitteln auf die Metalloberfläche aufgebracht.
• der Prozess der Sublimation von Inhibitoren auf eine Metalloberfläche aus Luft wird durchgeführt, bei dem eine hohe Konzentration an Inhibitorendämpfen vorliegt;
• eine Polymerzusammensetzung wird auf die Metalloberfläche aufgebracht, einschließlich eines Inhibitors;
• das Produkt ist in gehemmtes Papier eingewickelt;
• Ein poröser Träger mit einem Inhibitor wird in den geschlossenen Raum geleitet.

Im letzteren Fall fungiert "Linopon" oder "Linasil" als Träger. Diese auf engstem Raum befindlichen Adsorbentien bieten eine langfristige Konservierung von Metallen, schützen vor Korrosion und "Bronzekrankheit". Dank Adsorbentien ist es auch möglich, Produkte bei stark veränderten Umgebungsbedingungen zu konservieren.

Es wird empfohlen, Konservierungsmaßnahmen mit Inhibitoren bei einer Luftfeuchtigkeit unter kritischer Luft in sauberer Luft durchzuführen. Das Vorhandensein von sauren Dämpfen in der Luft im Raum ist nicht zulässig (solche Dämpfe werden während der chemischen Reinigung freigesetzt), wenn die Konservierung durchgeführt wird.

Die Adsorption des Inhibitors unter Bildung einer starken Schutzschicht erfolgt nicht sofort, sondern im Laufe der Zeit. Die aufgewendete Zeit hängt nicht nur von der Art des Inhibitors ab, sondern auch von dem Metall, das verarbeitet wird. Vor der Behandlung mit einem Inhibitor werden Metallprodukte gründlich von Schmutz und Fett gereinigt und anschließend getrocknet.

Beachten Sie! Vor der Konservierung darf das Metall nicht mit bloßen Händen berührt werden. Alle Arbeiten in der Zukunft müssen mit Gummihandschuhen durchgeführt werden.

Schutz für Stahlkonstruktionen

Die beliebtesten wässrigen Lösungen (insbesondere viskose) von Natriumnitrit. Diese Lösung ist ein Kontaktinhibitor, der auf die Oberfläche des Produkts aufgebracht wird (z. B. Heizsysteme oder andere Metallstrukturen).

Die Zugabe einer zusätzlichen Komponente, die die Viskosität der Struktur (Hydroxyethylcellulose, Glycerin, Xylit, Stärke) in wässrigen Lösungen von Natriumnitrit erhöht, erhöht die Wirksamkeit der Substanz signifikant. Insbesondere wird der Zeitraum des garantierten Metallschutzes unabhängig von den klimatischen Bedingungen verlängert. Viskose Zusammensetzungen schützen Natriumnitritlösungen vor dem Austrocknen, lassen keine Salzkristalle die Metalloberfläche verlassen und verringern auch den Prozentsatz des Abflusses der Substanz bei hoher Luftfeuchtigkeit.

Bei Stahlprodukten wird meistens eine 25% ige Natriumnitritlösung und zum Schutz von Gusseisenteilen eine 40% ige Lösung verwendet. Metall wird mit einer auf 65-85 Grad erhitzten Lösung behandelt. Natriumnitritkristalle, die infolge der Feuchtigkeitskondensation während der Lagerung (z. B. während der Lagerung zwischen technologischen Vorgängen) an der Oberfläche entstanden sind, bilden eine konzentrierte Lösung der Hemmstoffsubstanz.

Es ist diese Lösung, die das Metall passiviert. Um saure atmosphärische Komponenten zu neutralisieren, die mit kondensierender Feuchtigkeit auf ein Metall fallen, wird der Natriumnitritlösung ein kleiner Prozentsatz Soda (bis zu 0,6%) zugesetzt. Es ist zu beachten, dass eine Absenkung der Natriumnitritkonzentration auf Werte unterhalb der eingestellten Schwelle zur sogenannten lokalen Korrosion führt. Dieser Faktor ist der Grund für die Verwendung viskoser Arten von Lösungen zur Langzeitlagerung.

Unter den flüchtigen Inhibitoren wird am häufigsten Dicyclohexylamin-Nitrit verwendet. Diese Substanz ist perfekt für Gusseisen und Stahl geeignet, trägt jedoch zu den Korrosionsprozessen in Kupfer und seinen Legierungen, Zinn, Zink, Blei, Aluminium-Kupfer-Legierungen, Magnesium und Cadmium bei. Flüchtige Schutzstoffe verändern die Korrosionsbeständigkeit von Aluminium, Nickel, Chrom nicht und beeinträchtigen darüber hinaus nicht die mechanischen Eigenschaften von Kunststoff, Leder, Gummi, Farben und Lacken.

Dieser Inhibitor wird in Form von Alkohollösungen verwendet. Zum Auftragen von 1,5 bis 2,5 g Substanz pro Quadratmeter wird eine 8,5% ige Alkohollösung verwendet. Unmittelbar nach der Verarbeitung wird das Teil hermetisch versiegelt oder in einem isolierten Raum platziert.

Schutz von Kupfer und seinen Legierungen sowie von Silber

Um Korrosionsprozesse an Kupfer und seinen Legierungen sowie an Silber zu verhindern, wird ein Kontaktinhibitor, Benzotriazol, verwendet. Diese Substanz kommt mit Salzen von 1- und 2-wertigem Kupfer in Kontakt, was zu Polymerverbindungen führt, die in Gewässern unlöslich und gegen hohe Temperaturen beständig sind.

Aufgrund des Auftretens unlöslicher Strukturen hemmt Benzotriazol die sogenannte "Bronzekrankheit". Die Verwendung von Benzotriazol wird empfohlen, um sowohl bereits gereinigte Gegenstände als auch Gegenstände zu schützen, bei denen entschieden wird, die Korrosionsbeschichtung oder Patina unverändert zu lassen. Benzotriazol verlangsamt auch die Verdunkelung von Bronze-, Kupfer- und Silbergegenständen.

Nach dem Reinigen von Schmutz und Fett werden die Gegenstände in eine 3% ige Benzotriazollösung gegeben. In diesem Fall müssen Sie die Temperatur auf mindestens 20 Grad halten.Um große Objekte verarbeiten zu können, muss die Lösung auf 50 Grad erhitzt werden. Dann wird das Metall getrocknet und mit einem feuchten Baumwolltuch abgewischt.

Beachten Sie! Benzotriazol ist ein Karzinogen. Daher sollte ein direkter Kontakt mit der Haut vermieden werden. Verwenden Sie beim Arbeiten Schutzhandschuhe, eine Schürze und eine Brille.

Captax-Inhibitoren umfassen Schwefel. Durch die Captax-Behandlung von Kupfer- und Bronzeprodukten wird die Korrosionsbeständigkeit von Metallen deutlich erhöht. Die besten Ergebnisse können mit einem halbstündigen Eintauchen erzielt werden, wenn die Temperatur der Lösung 70-80 Grad beträgt. In einigen Fällen hat Captax im Vergleich zu Benzotriazol eine größere Wirkung.

Unter Inhibitoren anorganischen Ursprungs sind Chromate zu beachten. Die Passivierung durch Chromate ist eine der kostengünstigsten Methoden, um Kupfer, seine Legierungen und Silber vor Verdunkelung zu schützen. Die Passivierung erfolgt mit oder ohne Kathodenstrom. Die Komponenten des Elektrolyten und die Oberflächenbehandlung während der Chromatographie können erheblich variieren, was die Schutzeigenschaften der resultierenden Filme nicht beeinflusst. Die Metalle werden einige Minuten in einer Chromsäurelösung (1 Gramm pro Liter) aufbewahrt. Der austretende Film weist eine hohe Beständigkeit gegen Feuchtigkeit sowie gegen die Auswirkungen von Salzlösungen und Schwefelwasserstoff auf.

Silberprodukte werden durch Anlegen eines kathodischen Stroms passiviert. In diesem Fall enthält der Elektrolyt bis zu 40 g Natriumdichromat, 20 g Natriumhydroxid und 40 g Kaliumcarbonat. Diese Mengen werden pro Liter Flüssigkeit verteilt. Die Stromdichte beträgt 0,1 Ampere pro Quadratzentimeter und die Belichtungszeit beträgt 60 Sekunden. Die Raumtemperatur der Lösung wird aufrechterhalten.

Selbst das übliche Eintauchen von Silber in Chromsäureanhydrid oder Natriumdichromat ermöglicht eine erfolgreiche Passivierung. Es ist jedoch darauf zu achten, dass die Lösungen keine Fremdsäuren enthalten. Gute Ergebnisse können nach doppelter Verarbeitung erzielt werden: zuerst durch das kathodische Verfahren und dann durch Eintauchen von Chromsäureanhydrid oder Natriumdichromat in die Lösung.

Beachten Sie! Natriumbichromat und Chromanhydrid sind gefährlich für Haut und Atemwege. Daher müssen Sie mit diesen Substanzen in Gummihandschuhen, einem Atemschutzgerät und in einem Raum mit guter Belüftung arbeiten.

Spülschutz

Das Waschen mit Wasser, insbesondere beim Waschen von Eisen oder Stahl, kann zu Korrosionsprozessen im Bereich der gereinigten Oberfläche führen. Gleichzeitig hat die Wasserhärte einen großen Einfluss auf die Aggressivität der Korrosion. Je weicher das Wasser ist, desto stärker wirkt es sich auf die Entwicklung von Korrosionsprozessen aus.

Die Korrosionsaktivität wird nicht nur durch Salze verursacht, sondern auch durch den Gehalt an Sulfaten und Chloriden. Ihr Gehalt an Wasser natürlichen Ursprungs kann zwischen 50 und 5000 Milligramm pro Liter variieren.

Die folgende Klassifizierung der Wasseraggressivität wird verwendet:

• leicht aggressive Umgebung - die Konzentration an Sulfaten und Chloriden beträgt weniger als 50 Milligramm pro Liter;
• mittelaggressive Umgebung - die Konzentration von Sulfaten und Chloriden von 50 bis 150 Milligramm pro Liter;
• sehr aggressive Umgebung - die Konzentration von Sulfaten und Chloriden über 150 Milligramm pro Liter.

Laut GOST darf Wasser mit einem Salzgehalt in folgenden Konzentrationen verwendet werden:

• Sulfate - bis zu 500 Milligramm pro Liter;
• Chloride - bis zu 350 Milligramm pro Liter.

Um die Oxidation während des Waschens zu verringern, werden Reduktionsmittel verwendet, beispielsweise Hydrazin. Reduzierstücke binden Sauerstoff in Wasser. Durch den Kontakt von Hydrazin und Sauerstoff entsteht Stickstoff, der leicht aus dem wässrigen Medium entfernt werden kann und kein Korrosionsrisiko birgt.

Die zulässige Menge an Inhibitor beträgt 1 Gramm pro Liter. Sauerstoff wird größtenteils durch Kochen aus dem Wasser entfernt.

Korrosionsschutz

Inhibitoren werden üblicherweise verwendet, um Metalle in sauren Umgebungen vor korrosiven Prozessen zu schützen. Unter ihnen sind Catapin, Urotropin, PB-5, PB-8.

Während des Verfahrens erfolgt nach Entfernung der Korrosion durch Säuren die Adsorption von Inhibitoren an der gereinigten Oberfläche. Somit wird eine Metallauflösung vermieden oder minimiert. Dieser Faktor ist bei der Reinigung von Metallgegenständen von künstlerischem Wert von besonderer Bedeutung, da die Korrosionsschicht auf ihren Oberflächen in der Regel sowohl in der Dicke als auch in den Bauteilen heterogen ist.

Wenn die Oberfläche eines reinen Metalls freigelegt wird, wirkt es als Anode und die Oxide werden zu einer Kathode. In dieser Hinsicht geht während der Reinigung ein erheblicher Teil der Säure zum Beizen des Metalls, nicht jedoch zum Auflösen korrosiver Produkte. Die Verwendung von Inhibitoren in einer sauren Umgebung ermöglicht es, das Beizen von reinem Metall und die Hydrierung von Stahl oder Gusseisen zu vermeiden. Dadurch wird die Wasserstoffversprödung von Eisenmetallen vermieden.