Летучие ингибиторы коррозии

Разрушение — это уничтожение железных элементов в итоге физико-химического взаимодействия их с элементами атмосферы.

Если 2 соседние области, к примеру, на плоскости стальной компоненты, по крайней мере слабо различаются друг от дружки по составу либо конструкции (а целиком сходное изделие сделать почти невозможно), то в оптимальной (к примеру, увлажненной) среде на данном месте образовывается коррозийная ячея. Одна область считается анодом по отношению к другой, и как раз она будет корродировать.

До последнего времени были 2 главных способа обороны от коррозии — внедрение в сплавы легирующих добавок либо покрытие сплава слоем защитной смазки. Во всех вариантах эти меры неприменимы, т.к. внедрение легирующих добавок воздействует на стоимость и физико-механические характеристики сплавов, а защитное покрытие разнородно и требует времени и расходов труда на удаление, в то время как определенные изделия нужно привести в подготовленность быстро, это относится, например, к продукции оборонной индустрии. Для обороны же электронных и электротехнических изделий классические способы неприменимы в целом.

В самом начале XX столетия было обнаружено, что определенные синтетические объединения могут осаждаться из газовой фазы на плоскость металлов и сохранять их от коррозии. Такие объединения были определены нестойкими ингибиторами коррозии (VCI — volatile corrosion inhibitors). Это были нитриты, и 1-ое индустриально использующееся объединение — DICHAN (дициклогексиламина нитрит) — было спроектировано организацией Shell после 2-й мировой битвы для обороны боевой техники.

На данный момент нитриты (например, нитрит натрия) обширно применяются в изготовлении защитных бумаг. Неприятности с использованием нитритов остаются, однако они весьма дешевы, потому используются до сегодняшнего дня.

Определенное время подготовки в сфере ингибиторов коррозии почти не проводились, и лишь разработанная в середине 1960-х годов организация — National Association of Corrosion Engineers (NACE) — стала вести ежемесячные интернациональные симпозиумы, посвященные данной теме, и предприняла образование экспериментальных групп, нацеленных на подготовку данной темы.

Итогом этих исследовательских работ стало возникновение на рынке нового поколения нестойких ингибиторов коррозии, не имеющих минусов, свойственных нитритным ингибиторам, и способных тормозить как анодный, так и катодный процессы коррозии. На сегодняшний день спроектированы совершенно безобидные и высокоэффективные летучие ингибиторы коррозии, разрешенные даже к использованию в непосредственном контакте с пищевыми продуктами.

Летучие ингибиторы коррозии как правило представляют из себя пигмент. Термин «летучие» относится лишь к механизму перевода серьезного компонента из обладателя (мембраны, бумажки и т.п.) к плоскости железного изделия.

Испарение серьезного компонента из мембраны происходит до этапа достижения баланса, устанавливаемого частичным давлением. Пары ингибитора коррозии достигают плоскости изделия, переезжают через пласт электролита (или снимаются в качестве микрокристаллов, а затем растворяются при попадании жидкости) и адсорбируются на железной плоскости, создавая гидрофобный пласт, срывающий сплав от электролита.

Летучий ингибитор коррозии преимущественно представляет из себя продукт реакции слабого основания (амины и их выводные) и слабой естественной кислоты. В итоге подобных реакций выходят разные карбоксилаты. Результативность ингибитора коррозии растет с повышением ширины углеводородного радикала естественной кислоты, что имеет связь с повышением гидрофобности пласта.

С некоторым упрощением процесс химической коррозии вполне может быть представлен так:

1. анодный процесс — ионизация атомов сплава с образованием ионов (гидратированных) в растворе и нескомпенсированных электронов в сплаве;

2. процесс перевода электронов в сплаве от зон анодной реакции к участкам, на которых термодинамически и кинетически вероятен катодный процесс;

3. процесс телега окислителя-деполяризатора к катодным зонам;
4. катодный процесс — ассимиляция лишних электронов деполяризатором, для которого в этих зонах гарантированы термодинамические критерии процесса восстановления.

При изменении концентрации (насыщенности) позитивных либо негативных частиц в растворе либо сплаве может поменяться скорость процесса открывания сплава. При понижении, к примеру, концентрации деполяризатора, у катодной зоны возможно окажется, что катодная реакция деполяризации термодинамически невероятна.

Было подтверждено, что гидроксильные ионы и анионы кислот, возникающие при диссоциации и гидролизе аминов и их солей устанавливают вид сдерживания процесса коррозии — анодный либо катодный механизм. Ингибирующий эффект подобных объединений вызван присутствием в их конструкции повторяющихся катионов, имеющих азот. По определенным данным азот способен создавать координационные связи с сплавом, что существенно повышает адсорбцию. Адсорбция катионов повышает перенапряжение ионизации и задерживает процесс коррозии.

Запаздывание катодного процесса добивается методом внедрения в естественную молекулу ингибитора эклектических окисляющих анионов. Такие анионы в купе с бензольным кольцом замечательно реконструируются на железном катоде.

Известно, что нитриты и бензоаты готовы тормозить анодные реакции. Определенные объединения, особенно соли аминов и замененной бензойной кислоты, эфиры хромовой кислоты готовы тормозить кинетику катодных реакций, будучи, кроме этого, действенными анодными ингибиторами. Итоги исследовательских работ признают существенное падение скорости анодных реакций в присутствии аминов и их солей, при этом результативность аккуратных аминов ощутимо выше, чем их солей.

Молекулу ингибитора коррозии можно символически поделить на 3 части:

А — радикал, отвечающий за формирование крепкой связи с сплавом. Зависимость должна быть крепкой, надежной в большом промежутке температур при высокой кислотности среды.
В — радикал, отвечающий за формирование плотного для спортивных ионов барьера.
С — ядро, являющееся обладателем этих радикалов.

Но, кроме сильной адгезии к сплаву и большим барьерным свойствам, ингибитор коррозии должен владеть подходящей летучестью. Определенные ионы, которые обеспечивают отличные защитные характеристики (к примеру, хроматы), весьма трудны и не владеют необходимым частичным давлением. Определенные объединения, напротив, владеют чересчур повышенной летучестью, и нужно выбирать не менее трудное и масштабное ядро-носитель.

Если вещество владеет повышенной летучестью, то нужная для обороны концентрация VCI набирается оперативно, однако ингибитор быстро испаряется через негерметическую обертку. С иной стороны, если вещество владеет невысокой летучестью, то срок эксплуатации такой упаковки будет не менее долгим, однако на базовом раунде, пока нужная концентрация ингибитора не достигнута, вероятно формирование коррозии.

Подробное изучение механизма ингибирования реакций коррозии продолжается, и до сегодняшнего дня среди специалистов есть несогласия в отношении основных условий, влияющих на результативность ингибиторов.

Среди главных условий можно обозначить частичное давление, адсорбционную дееспособность и стабильность физических нитей с сплавом, полярность молекулы VCI, светопроницаемость пласта ингибитора, загазованность плоскости и проводимость пласта электролита. Число действенных ингибиторов коррозии урезано, в связи с тем что многие и трудно поддающиеся учету характеристики процесса существенно усложняют подготовку свежих элементов.

Список полимерных паковочных антикоррозийных элементов, используемых на данный момент, достаточно обширен — это термоусадочные, воздушно-пузырьковые, вспененные и стретч-пленки, литейные и термоформованные изделия (чехлы и футляры). Диапазон упаковываемых элементов также обширен — от швейных игл и подшипников до железных труб и танков.

Процесс принятия подобных элементов почти ничем не различается от принятия подобных паковочных пленок. Одним ограничением при изготовлении пленок с прибавлением нестойкого ингибитора коррозии считается температура обработки — в связи с повышенной летучестью серьезного компонента температура обработки не должна превосходить 2000С, чтобы отвести утраты ингибитора в стадии обработки. Однако даже при такой температуре обработки несколько ингибитора испаряется.

Паковочные мембраны с ингибитором коррозии бесцветны, что упрощает идентификацию компонентов, не имеют аромата, не токсичны и не причиняют ущерба окружающей среде. Такие мембраны без проблем подвергаются второстепенной переработке на обычном оснащении.

Пленку, имеющую ингибитор коррозии, необходимо опутать вокруг обороняемого изделия. Если это нельзя, то необходимо сделать герметично заделанный пакет вокруг изделия. Отдаление от мембраны до изделия не должно превосходить 30 сантиметров, по-другому быстрый ингибитор коррозии не накопит необходимой концентрации для действенной обороны. Чем ближе пленка располагается к плоскости изделия, тем действеннее оборона. Как раз по данной причине обширно применяется термоусадочная и стретч-пленка с ингибитором коррозии.

Общая плотность упаковки необязательна, однако для долгих сроков сбережения (не менее 2-х лет) нужно применять герметично заделанные пакеты или пакеты зип-лок. Обертка вполне может быть вскрыта без ущерба для обороняемого изделия, в связи с тем что антикоррозийное покрытие владеет качеством самовосстановления с помощью припаса серьезного компонента в мембране.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *