При контакте с атмосферными осадками и агрессивными веществами на поверхности металла появляется ржавчина. Материал теряет эксплуатационные свойства и эстетическую привлекательность. Если не предпринимать никаких мер, деградация дойдет до крайней точки. Результатом станет разрушение вещества. Ингибитор коррозии образует на поверхности защитную пленку. Химические реакции прекращаются.
Механизм ржавления
Процесс коррозии
Существует несколько механизмов ржавления. В качестве примера приведен самый распространенный — атмосферный вариант. Его можно наблюдать в повседневной жизни. Достаточно оставить стальную заготовку на улице во время дождя, чтобы спустя пару дней на поверхности появились коричневые пятна. Порой металл получает повреждения в помещении, если внутри высокий уровень влажности.
Все начинается, когда на поверхность материала попадает вода. Вот химическая формула появления коррозии: 4Fe+6H2O+3O2→4Fe(OH)3
Железо, входящее в состав стали, реагирует с водой. Плюс добавляется кислород из атмосферного воздуха. В результате железо соединяется с водородом и кислородом. Образуется гидроксид железа. На поверхности появляется порошкообразный налет. Материал постепенно разрушается.
Что такое ингибиторы
Емкость с ингибитором
Реакцию с образованием ржавчины можно затормозить. С этой задачей способны справиться химические вещества — ингибиторы коррозии. Термин произошел от латинского inhibere, что значит «задерживать». Защитные вещества оценивают по двум показателям:
- Степень защиты. Максимальное значение составляет 100 %. Но таких цифр добиться сложно. Уровень 80 % — уже хороший результат.
- Коэффициент торможения. Показатель дает оценку во сколько раз замедляется процесс ржавления при воздействии ингибитора на материал.
Первые составы для защиты металла появились в 1930-х годах. В их состав входил свинцовый сурик. Он оказался слишком токсичным и вредным для экологии. Поэтому в середине XX века от него решили отказаться. Со временем химики разработали новые вещества, которые не оказывали негативного воздействия и надежно защищали материалы от ржавления.
Виды химических веществ
Виды ингибиторов
Классифицировать ингибиторы можно по нескольким принципам. Основной из них — происхождение:
- адсорбционные;
- пассивирующие.
Первые собираются на поверхности металла и образуют защитную пленку. В результате скорость электрохимических реакций замедляется. Порой толщина поверхностного слоя составляет всего 1 молекулу. Но даже этого достаточно. Адсорбционные ингибиторы — органические соединения и ПАВ — поверхностно-активные вещества. Чем больше кислорода на поверхности, тем устойчивее оксидная пленка.
Пассивирующие ингибиторы — неорганические вещества с окисляющими свойствами. Это хроматы, молибдаты и нитриты. После их нанесения, металл становится «пассивным», коррозионные процессы затухают. Важно правильно подобрать концентрацию. При повышении нормы, например, бихромата калия, процесс деградации металла ускоряется. Потому что пассивация обеспечивает прямое взаимодействие с продуктами ржавления.
Параметры среды
Щелочные, нейтральные и кислотные
Во время протекания электрохимических реакций, на поверхности стали возникают положительные и отрицательные потенциалы. Катодные ингибиторы замедляют «плюсовое» взаимодействия с катализаторами коррозии. Анодные задерживают процесс деградации «минусовых» участков. Смешанные защитные составы действуют на оба полюса. По механизму работы в средах ингибиторы делятся на три вида:
- Щелочные. Включены в состав моющих средств. При взаимодействии разрушают электролиты. Например, раствор соды разлагает серную кислоту на кислотный остаток, воду и газ. В результате сила тока уменьшается, коррозия замедляется.
- Нейтральные. Сульфаты, хроматы, нитриты и фосфаты. Выполняют свои задачи в условиях водной среды. Типичные варианты использования — защита корпуса морских судов от появления ржавчины. Также применяются для обработки несущих конструкций.
- Кислотные. Это альдегиды, вещества с серой в составе, спирты и амины. Незаменимы в газовой и нефтяной промышленности. Их добавляют в трубопроводы, по которым циркулируют пропан, метан и углеводороды. Веществами обрабатывают запорную арматуру.
При подготовке поверхности к порошковому окрашиванию, в основном используют кислотные ингибиторы. У них низкий расход. Достаточно несколько миллиграммов вещества для обеспечения надежной защиты. Типичный пример — раствор «КИ-1». Он на 25 % состоит из уротропина и на 25 % из катапина. Если в него тонкой струйкой добавить кислоту и поместить в жидкость ржавую деталь, следы коррозии растворятся, а металл останется нетронутым.
Преобразователь ржавчины
Канистра с преобразователем
Вещества относятся к ингибиторам коррозии. Но действуют эффективнее. После контакта с гидроксидом железа, они расщепляют его, превращая в защитную пленку. Ржавчина становится липким слоем, который обеспечивает водонепроницаемость. Деструктивные реакции замедляются или полностью останавливаются.
Преобразователь ржавчины избавляет поверхность от известняка, окислов и карбонатов. Состав применяют для очистки теплового оборудования: трубопроводов, бойлеров, радиаторов. В емкости находится бесцветная или светло-желтая жидкость. Водородный показатель, он же Ph, находится на кислотном уровне: 4-6 единиц.
Основное преимущество преобразователя состоят в том, что он не токсичен. Раствор не горит и не взрывается. Зато образует на поверхности защитную пленку. Состав подходит для черных и цветных металлов.
Сначала нужно надеть перчатки, затем с помощью губки нанести вещество на поверхность. Спустя 3-5 минут ржавчина станет фосфатом. Перед окрашиванием останется обработать проблемный участок водным обезжиривателем с концентрацией действующего вещества 5 %. После высыхания все готово для окрашивания.
Группа компаний «Центр порошковых покрытий Радар» создана на базе Казанского национального исследовательского технического университета имени А. Н. Туполева. Организация производит химикаты для подготовки металлических поверхностей с 1993 года. Поэтому качество продукции не вызывает сомнений.
Популярные категории:
