Tipuri și aplicare de inhibitori de coroziune a metalelor

Inhibitorii de coroziune sunt folosiți pentru a încetini formarea ruginii pe metale. Acțiunea moderatorilor se bazează pe capacitatea anumitor substanțe chimice de a reduce rata de coroziune a metalelor sau chiar de a o inhiba cu totul.

Cuprins:

• Protecție împotriva coroziunii atmosferice
• Protecție pentru structuri din oțel
• Protecția cuprului și a aliajelor sale, precum și a argintului
• Protecție de clătire
• Protecție împotriva coroziunii

Inhibitorii solicită protecția produselor metalice în timpul gravării și spălării. Aceste substanțe sunt adăugate la acoperiri polimerice, ceară, grăsimi, ambalaje și în spațiul închis unde este depozitat metalul. Ca urmare a acestor măsuri, capacitățile de protecție ale acoperirilor sunt sporite.

La contactul cu metalul, începe adsorbția inhibitorilor, ceea ce reduce rata de ionizare. Procesul de ionizare poate fi încetinit atât în ​​metal cât și în oxigen sau în ambele cazuri simultan.

Recent, s-a stabilit producția unui sortiment mare de diverși inhibitori. Există moderatori concepuți pentru anumite grupuri de metale (feroase sau neferoase) și substanțe de uz universal, care pot fi utilizate în toate cazurile.

Atenție! Atunci când alegeți un anumit inhibitor, trebuie să consultați un specialist sau să studiați cu atenție directoarele. Faptul este că aceeași substanță, în raport cu diferite metale, poate contribui și la încetinirea dezvoltării procesului de coroziune.

Protecție împotriva coroziunii atmosferice

Pentru a proteja metalele de efectele coroziunii atmosferice, se folosesc inhibitori de contact, precum și inhibitori volatili care se evaporă și se propagă independent pe suprafața metalului.

Utilizarea inhibitorilor volatili este asociată cu cerințe ridicate pentru materialele de barieră:

• materialele trebuie să fie impermeabile la vaporii inhibitori;
• ambalajul trebuie să fie etanș, altfel substanța se va evapora imediat.

Există mai multe metode de utilizare a inhibitorilor pentru a proteja produsele metalice împotriva coroziunii atmosferice:

• inhibitorul se aplică pe suprafața metalică din soluții apoase sau solvenți organici;
• se realizează procesul de sublimare a inhibitorilor pe o suprafață metalică din aer, în care există o concentrație mare de vapori inhibitori;
• o compoziție de polimer este aplicată pe suprafața metalului, inclusiv un inhibitor;
• produsul este învelit în hârtie inhibată;
• un purtător poros cu un inhibitor este direcționat în spațiul închis.

În ultimul caz, „linopon” sau „linasil” acționează ca purtători. Acești adsorbanți, situați într-un spațiu restrâns, asigură conservarea pe termen lung a metalelor, protejează împotriva coroziunii și „bolilor bronzului”. De asemenea, datorită adsorbanților, este posibilă conservarea produselor în cazul unei schimbări accentuate a condițiilor de mediu.

Se recomandă ca măsurile de conservare cu inhibitori să fie efectuate la un nivel de umiditate sub critică, în aer curat. Nu este permisă prezența vaporilor acide în aer în cameră (astfel de vapori sunt eliberați în timpul curățării uscate) unde se realizează conservarea.

Adsorbția inhibitorului, cu formarea unui strat protector puternic, nu apare imediat, ci în timp. Durata timpului petrecut depinde de natura inhibitorului, dar și a metalului prelucrat. Înainte de tratamentul cu un inhibitor, produsele metalice sunt curățate complet de murdărie și grăsime, apoi sunt uscate.

Atenție! Înainte de conservare, metalul nu trebuie atins cu mâinile goale. Toată munca în viitor trebuie făcută cu mănuși de cauciuc.

Protecție pentru structuri din oțel

Cele mai populare soluții apoase (în special vâscoase) de nitrit de sodiu. Această soluție este un inhibitor de tip de contact aplicat pe suprafața produsului (de exemplu, sisteme de încălzire sau alte structuri metalice).

Adăugarea unei componente suplimentare care crește vâscozitatea structurii (hidroxietil celuloză, glicerină, xilitol, amidon) în soluții apoase de nitrit de sodiu crește semnificativ eficacitatea substanței. În special, perioada de protecție a metalelor garantată este extinsă indiferent de condițiile climatice. Compozițiile vâscoase protejează soluțiile de nitriți de sodiu de la uscare, nu permit cristalelor de sare să părăsească suprafața metalică și, de asemenea, reduc procentul de scurgere al substanței în condiții de umiditate ridicată.

Cel mai adesea, se folosește o soluție de 25% de nitrit de sodiu atunci când vine vorba de produse din oțel, iar o soluție de 40% este utilizată pentru a proteja piesele din fontă. Metalul este tratat cu o soluție încălzită la 65-85 grade. Cristalele de nitrit de sodiu apărute la suprafață ca urmare a condensului de umiditate în timpul depozitării (de exemplu, în timpul depozitării între operațiunile tehnologice) formează o soluție concentrată a substanței inhibitoare.

Această soluție este cea care pasivizează metalul. Pentru a neutraliza componentele atmosferice acide care cad pe un metal cu umiditate în condensare, la soluția de nitrit de sodiu se adaugă un procent mic de sodă (până la 0,6%). Trebuie avut în vedere faptul că scăderea concentrației de nitrit de sodiu la valori sub pragul stabilit duce la așa-numita coroziune locală. Acest factor este motivul utilizării de tipuri de soluții vâscoase pentru depozitarea pe termen lung.

Printre inhibitorii volatili, cel mai des este utilizat nitritul de diciclohexilamină. Această substanță este perfectă pentru fontă și oțel, dar contribuie la procesele de coroziune din cupru și aliajele sale, staniu, zinc, plumb, aliaje aluminiu-cupru, magneziu și cadmiu. Substanțele de protecție volatile nu modifică rezistența la coroziune a aluminiului, nichelului, cromului și, în plus, nu afectează caracteristicile mecanice ale plasticului, pielii, cauciucului, vopselelor și lacurilor.

Acest inhibitor este utilizat sub formă de soluții alcoolice. Pentru aplicarea a 1,5-2,5 grame de substanță pe metru pătrat, se ia o soluție de alcool de 8,5%. Imediat după prelucrare, piesa este închisă ermetic sau plasată într-un spațiu izolat.

Protecția cuprului și a aliajelor sale, precum și a argintului

Pentru a preveni procesele de coroziune pe cupru și aliajele sale, precum și pe argint, se folosește un inhibitor de contact, benzotriazolul. Această substanță vine în contact cu săruri de cupru 1 și 2-valent, rezultând compuși polimeri insolubili în mediul acvatic și rezistenți la temperaturi ridicate.

Datorită apariției structurilor insolubile, benzotriazolul inhibă așa-numita „boală a bronzului”. Utilizarea benzotriazolului este recomandată pentru a proteja atât obiectele deja curățate, cât și pentru obiectele în care se decide să lase acoperirea de coroziune sau patina neschimbată. Benzotriazolul încetinește și întunecarea articolelor din bronz, cupru și argint.

După curățarea de murdărie și grăsime, obiectele sunt plasate într-o soluție de 3% benzotriazol. În acest caz, trebuie să mențineți temperatura cel puțin 20 de grade.Pentru a procesa obiecte mari, soluția trebuie încălzită la 50 de grade. Apoi metalul este uscat și șters cu o cârpă umedă de bumbac.

Atenție! Benzotriazolul este un cancerigen. Prin urmare, trebuie evitat contactul direct cu pielea. Când lucrați, folosiți mănuși de protecție, șorț și ochelari.

Inhibitorii Captax includ sulf. Ca urmare a tratamentului Captax a produselor din cupru și bronz, rezistența la coroziune a metalelor este semnificativ crescută. Cele mai bune rezultate pot fi obținute cu o imersiune de o jumătate de oră, dacă temperatura soluției este de 70-80 grade. În unele cazuri, captaxul are un efect mai mare, în comparație cu benzotriazolul.

Dintre inhibitorii de origine anorganică, trebuie notate cromatele. Pasivizarea prin cromati este una dintre cele mai ieftine metode de a proteja cuprul, aliajele sale și argintul de întunecare. Pasivizarea se realizează folosind curent catodic sau fără utilizarea acestuia. Componentele electrolitului și ale tratamentului de suprafață în timpul cromatografiei pot varia semnificativ, iar acest lucru nu afectează caracteristicile de protecție ale filmelor rezultate. Metalele se păstrează câteva minute într-o soluție de acid cromic (1 gram pe litru). Filmul emergent are o rezistență ridicată la umiditate, precum și la efectele soluțiilor saline și a hidrogenului sulfurat.

Produsele din argint sunt pasivizate prin aplicarea curentului catodic. În acest caz, electrolitul include până la 40 de grame de dicromat de sodiu, 20 de grame de hidroxid de sodiu și 40 de grame de carbonat de potasiu. Aceste cantități sunt distribuite pe litru de lichid. Densitatea curentului este de 0,1 amperi pe centimetru pătrat, iar timpul de expunere este de 60 de secunde. Se menține temperatura camerei a soluției.

Chiar și scufundarea obișnuită a argintului în anhidridă cromică sau dicromat de sodiu permite pasivarea cu succes. Cu toate acestea, trebuie să aveți grijă să nu existe acizi străini în soluții. Rezultate bune pot fi obținute după dubla prelucrare: mai întâi prin metoda catodică, apoi prin introducerea anhidridei de crom sau a dicromatului de sodiu în soluție.

Atenție! Bricromatul de sodiu și anhidrida de crom sunt periculoase pentru piele și sistemul respirator. Prin urmare, trebuie să lucrați cu aceste substanțe în mănuși de cauciuc, un respirator și într-o cameră cu o bună ventilație.

Protecție de clătire

Spălarea cu apă, mai ales când vine vorba de spălarea fierului sau a oțelului, poate duce la procese de coroziune în zona suprafeței curățate. În același timp, duritatea apei are o influență mare asupra agresivității coroziunii. Cu cât apa este mai moale, cu atât gradul de impact al acesteia asupra dezvoltării proceselor de coroziune este mai mare.

Activitatea de coroziune este cauzată nu numai de săruri, ci și de nivelul de sulfați și cloruri conținute în acesta. Nivelul lor de apă de origine naturală poate varia de la 50 la 5000 de miligrame pe litru.

Se utilizează următoarea clasificare a agresivității apei:

• mediu ușor agresiv - concentrația de sulfați și cloruri este mai mică de 50 miligrame pe litru;
• mediu mediu agresiv - concentrația de sulfați și cloruri de la 50 la 150 miligrame pe litru;
• mediu puternic agresiv - concentrația de sulfați și cloruri care depășește 150 miligrame pe litru.

Conform GOST, este permisă utilizarea apei cu un conținut de sare în următoarele concentrații:

• sulfați - până la 500 miligrame pe litru;
• cloruri - până la 350 de miligrame pe litru.

Pentru a reduce oxidarea în timpul spălării, se utilizează agenți de reducere, de exemplu, hidrazină. Reductorii leagă oxigenul în apă. Ca urmare a contactului cu hidrazină și oxigen, apare azot, care este îndepărtat cu ușurință din mediul apos și nu prezintă riscul de coroziune.

Nivelul admisibil de inhibitor este de 1 gram pe litru. Oxigenul este în mare parte îndepărtat din apă prin fierberea acestuia.

Protecție împotriva coroziunii

Inhibitorii sunt folosiți în mod obișnuit pentru a proteja metalele de procesele corozive în medii acide. Printre ele se numără catapină, urotropină, PB-5, PB-8.

În timpul procedurii, după îndepărtarea coroziunii de către acizi, adsorbția inhibitorilor pe suprafața curățată. Astfel, dizolvarea metalelor este evitată sau redusă la minimum. Acest factor are o importanță deosebită la curățarea obiectelor metalice cu valoare artistică, deoarece stratul de coroziune de pe suprafețele lor este de obicei eterogen atât în ​​grosime cât și în componente.

Dacă suprafața unui metal pur este expusă, acesta va acționa ca un anod, iar oxizii vor deveni un catod. În această privință, în timpul purificării, o proporție semnificativă din acid trece la decaparea metalului, dar nu la dizolvarea produselor corozive. Utilizarea inhibitorilor într-un mediu acid face posibilă evitarea decapării metalului pur și prevenirea hidrogenării oțelului sau a fontei. Drept urmare, este evitată încadrarea în hidrogen a metalelor feroase.