Что такое ингибиторы коррозии

Ингибиторами коррозии металла называют химические продукты, которые при добавлении к воде или иной технологической жидкой среде снижают скорость коррозии. По принципу действия ингибиторы обычно разделяют на такие разновидности:

  • анодные
  • катодные
  • пленкообразующие
  • поглотители кислорода.

Эффективность большинства ингибиторов коррозии определяется химическими характеристиками воды, а также физическими условиями, такими как температура и скорость течения.

Анодные ингибиторы коррозии металла: свойства и состав

Анодные ингибиторы образуют защитную пленку на анодных участках и тем самым блокируют электрохимическую реакцию растворения металла:

Согласно их способности (или неспособности) ускорять реакцию окисления двух¬валентного железа в трехвалентное анодные ингибиторы железа разделяются на две группы: окисляющие и неокисляющие:

Как было показано выше, быстрое образование ионов железа является существенным фактором формирования устойчивых слоев анодной пассивации. Эффективность окисляющих анодных ингибиторов зависит от концентрации кислорода, растворенного в пограничном слое воды, тогда как окисляющие анодные ингибиторы нуждаются в четко определенной концентрации кислорода.

Неокисляющие ингибиторы действуют совместно с кислородом, катализируя окисление ионов железа кислородом.

Примерь окисляющих анодных ингибиторов

  • хроматы (СгО2);
  • нитриты (NO2).

Примеры неокисляющих анодных ингибиторов:

Особенности вещества

Сразу стоит отметить, что когда говорят об ингибиторах, не имеют ввиду конкретное вещество. Это набор составов, которые наносят на затронутые коррозией участки или применяют в качестве профилактического средства.

Использование такого средства задерживает ферментативные процессы. Свойства ингибиторов коррозии позволяют воздействовать на активные вещества. В зависимости от ситуации применения, они направлены на полную блокировку процессов или замедление их протекания.

В результате химической реакции происходит образование свободных радикалов, ржавение задерживается и длительность использования металлического элемента увеличивается.

В работе важно соблюдение дозировки и понимание степени эффективности воздействия разных типов веществ. Таким образом, удается не только запускать химическую реакцию, но и получать гарантию, что она будет протекать точно как вам нужно.

Из чего состоят ингибиторы

Принцип действия ингибиторов коррозии зависит от состава. В качестве активных веществ выступают следующие:

  • Трихлорид азота. Такой тип вещества подойдет для использования в том случае, если запускают реакцию водорода и хлора.
  • Гидрохинон. Ингибиторный процесс проводится на основании запуска окисления на поверхности.
  • Различные типы соединения технеция. Средство задерживает развитие коррозии на металлических изделиях, в том числе, на крупных конструкциях.

От специалистов, которые занимаются вопросами защиты от коррозии, требуется понимание взаимодействия ингибиторов с разными типами веществ. К примеру, когда планируется запустить реакцию водорода и хлора, используют небольшие концентрации реагента.

Ингибиторы коррозии

Механизм действия ингибитора коррозии бывает двух типов. Первый – обратимый. В таком случае в химической реакции не происходит взаимного изменения молекул.

Также некоторые реагенты вызывают необратимый процесс, когда состав реагирующих друг с другом веществ сильно изменяется.

Важно понимать особенности разных типов средств, чтобы не только получить нужный эффект, но и не допустить повреждения обрабатываемого материала тем или иным способом.

Применение разных видов ингибиторов

Нефтегазовая промышленность

В этой отрасли широко используются ингибиторы для защиты оборудования и трубопроводов от разрушения, вызванного агрессивными средами, такими как соляная вода и сульфиды. Примеры — вещества на основе имидазолинов и аминов.

Строительство

Здесь замедлители коррозии применяются для защиты арматуры в бетонных конструкциях. Часто используются компоненты, содержащие кальция нитрит, который предохраняет сталь в бетоне.

Производство металлических изделий

В этой области вещества применяются для защиты металлических деталей и конструкций от ржавчины. Примеры: фосфатные покрытия и составы на основе цинка.

Автомобильная промышленность

Антикоррозийные компоненты, содержащие этиленгликоль или пропиленгликоль, применяются в антифризах и охлаждающих жидкостях для предотвращения порчи двигателя и системы охлаждения.

Водоснабжение и канализация

Для защиты труб и оборудования от коррозии , вызванной жесткой или агрессивной водой, применяются составы на основе фосфатов и силикатов.

Морская промышленность

В морской среде, где все усугубляется действием соленой воды, используются специальные компоненты, содержащие оксиды металлов. Их введение необходимо для защиты корабельного оборудования и конструкций.

Электроника и электротехника

Для предохранения порчи печатных плат и электрических компонентов из-за коррозии задействуются ингибиторы, которые предотвращают окисление и другие формы химического разрушения.

Каждый тип вещества выбирается в зависимости от конкретных условий эксплуатации и материалов, которые необходимо защитить. Промышленная химия предохраняет оборудование, станки, компоненты двигателей и других узлов после промывки, на время консервации и активной эксплуатации. Она снижает пагубное воздействие окружающей среды, уменьшает затраты на ремонт и замену деталей, продлевает срок эксплуатации металлических изделий. В продаже есть специальные жидкости для обработки стали и чугуна, промывки систем охлаждения и отопления, защиты труб и коммуникаций.

Ингибиторы

КУПИТЬ

Почему это важно?

Со временем начинают ржаветь любые стальные трубы. Наиболее подвержены негативному воздействию среды теплосети с расширительным баком немембранного типа. Именно по этой причине теплоносители для отопления жилых помещений допустимо использовать лишь при добавлении присадок.

В ходе эксплуатации большая нагрузка приходится на конструкционные элементы, трубы из черных металлов или алюминия. Природа окислительных процессов одна, разница лишь в катализаторе коррозии. Для алюминия это ионы меди, для черных металлов – кислород воздуха. Дальше в силу вступают физические законы: нагревание среды на каждые 10 градусов увеличивает скорость протекания коррозионных реакций в 2 раза. В процессе нагревания на стенках выпадает накипь, представленная ионами кальция. Она препятствует нормальной циркуляции антифриза по системе, увеличивает нагрузку на оборудование, приводит к засорам труб и поломкам.

Что такое ингибиторы коррозии? Правда ли что они защищают трубы от ржавчины?

Критерии выбора антикоррозионных присадок

Рынок ингибиторов коррозии очень насыщен разнообразными составами: от простых неорганических присадок на основе фосфатов до совершенных органических. Хотя, в целом, все составы можно условно разделить на несколько групп по свойствам:

  • Способ воздействия. Может быть пассивирующим или адсорбирующим. В первом случае присадка образует на поверхности трубопровода защитную пленку. Во втором активное вещество воздействует только на потенциальный очаг коррозии, не ухудшая рабочие свойства антифриза и обеспечивая минимальный расход;
  • Химический состав – органические, неорганические, гибридные ингибиторы;
  • Принцип действия – анодный, катодный или комбинированный.

Каждый год производители выводят на рынок новые продукты, которые различаются составом, ценой, принципом воздействия на очаг коррозии, рекомендуемым сроком использования. Для простоты выбора специалисты приготовили несколько советов, которые помогут отличить качественную присадку от дешевого заменителя с сомнительными свойствами:

  1. Минимальная адгезия компонентов, которые должны хорошо растворяться в воде;
  2. Высокая степень защиты от коррозии вне зависимости от природы и типа сплава;
  3. Сохранение первоначальных свойств в широком диапазоне рабочих температур;
  4. Минимальный риск образования нерастворимого осадка в антифризе;
  5. Минимальная концентрация присадок в общем объеме теплоносителя. У качественных составов этот показатель не превышает 3-5 %;
  6. Наличие в составе летучих компонентов, которые при нагреве выделяют газы, образующие на поверхности дополнительную защитную пленку;
  7. Устойчивость к биологическим раздражителям – плесени, грибку.

Всем этим параметрам соответствует теплоноситель пропиленгликоль.

Неорганические замедлители коррозии

Замедление процесса образования коррозионных очагов на металлической поверхности в опасных средах – одно из преимуществ множества неорганических соединений. Ингибирующий эффект данных веществ объясняется наличием в них катионов (Са2+, Zn2+, Ni2+, As3+, Bi3+, Sb3+) либо анионов (CrO2-4, Cr202-7, NO- 2, SiO2-3, PO3-4).

Экранирующие катодные ингибиторы коррозии выступают веществами, формирующими на микрокатодах не подвергающиеся растворению соединения, которые отлагаются в форме изолирующего непроницаемого покрытия. Для железа в среде на основе воды в роли подобных веществ могут выступить сульфат цинка, хлорид цинка, а в большинстве случаев — гидрокарбонат кальция.

Гидрокарбонат кальция — это максимально доступный по цене катодный экранирующий ингибитор, используемый в целях предотвращения появления коррозии на стали в конструкции водопроводов. Это соединение в содержащей щелочь среде создает нерастворимые вещества СаСОз, которые осаждаются на внешнем слое с ее изолированием от электролита.

Анодные неорганические ингибиторы коррозии оставляют на металлическом внешнем слое сверхтонкое (примерно 0,00001 мм) покрытие, затормаживающее процесс превращения металла в раствор. К категории анодных ингибиторов процесса появления ржавчины принадлежат вещества – образователи пленки и окислители, которые зачастую называют пассиваторами.

Пленкообразователи обеспечивают предотвращение разрушений металлических продуктов путем создания на их поверхности фазовых либо адсорбционных покрытий. В таком случае имеются в виду гидроксид натрия, карбонат натрия и фосфаты. Самыми распространенными являются фосфаты, зачастую используемые в целях протекции железа и стали в конструкции сточных комплексов разного назначения.

Наличие фосфатов обеспечивает появление на внешнем слое железа непроницаемого покрытия, содержащего Fe(OH)2 после уплотнения фосфатом железа. В целях повышения степени защиты фосфаты зачастую применяются вместе с полифосфатами.

Пассивирующие ингибиторы коррозии снижают скорость анодной реакции превращения металла в состояние раствора путем создания на его внешнем слое оксидов.

Протекание такой реакции возможно лишь на изделиях, имеющих склонность к пассивации. Пассивирующие ингибиторы – это эффективные, но небезопасные замедлители. В случае ошибочно определенной концентрации, при наличии ионов хлора либо при неподходящей кислотности среды они могут стать причиной ускорения появления ржавчины на металлической поверхности, в том числе привести к возникновению крайне проблемной точечной коррозии.

Хроматы и бихроматы натрия и калия способны выступить в роли ингибиторов процесса появления коррозионных очагов на железных, стальных (с оцинковкой), медных, латунных, алюминиевых поверхностях в промышленных комплексах водоснабжения.

В состав оксидной пленки входят Cr203 (¼ часть) и Fe203 (3/4).

Нитриты значительно замедляют процессы появления коррозии на множестве металлов (за исключением цинка и меди) при pH выше пяти. Они отличаются высокой производительностью и демократичной ценой в присутствии коррозионных очагов. Нитриты предотвращают появление ржавчины на металлах за счет формирования на них оксидного слоя.

Силикаты являются коррозионными ингибиторами комбинированного действия, снижающими скоростные показатели катодных и анодных процессов. Силикаты предупреждают образование коррозии на металле путем блокирования присутствующего в воде углекислого газа и создания на его поверхности протекторного слоя.

Состав этого слоя не отличается постоянством. Его текстура похожа на гель кремниевой кислоты, в которой адсорбируются соединения железа и соли жесткости, а толщина, как правило, составляет примерно 0,0002 см.

Полифосфаты являются водорастворимыми веществами метафосфатов формулы (МеР 03)n. Эти вещества предупреждают появление ржавчины на металле за счет формирования на его поверхности протекторного покрытия. В смесях на основе воды полифосфаты постепенно гидролизуются, образуя в итоге ортофосфаты. При наличии Са2+ и Fe3+ на поверхности появляется протекторное покрытие.

Наиболее распространенным в промышленной сфере веществом является натриевая соль гексафосфорной кислоты. Фосфаты и полифосфаты могут выступать в роли замедлителей процесса покрытия стали ржавчиной в воде и холодильных рассолах. Лучший результат получается при одновременном задействовании фосфатов и хроматов.

Органические ингибиторы

Значительное количество органических соединений может тормозить процесс возникновения ржавчины на металлических продуктах. Купить ингибиторы коррозии металлов можно посоветовать тем, кому нужны замедлители комбинированного действия, которые могут влиять на скоростные характеристики катодных и анодных процессов.

Адсорбция органических коррозионных ингибиторов производится исключительно на металлическом внешнем слое. Коррозионные продукты их не поглощают. Вот почему все замедлители задействуются при травлении металлических продуктов кислотами в целях ликвидации с их поверхности коррозионных очагов, окалины, накипи.

Органическими ингибиторами коррозии металла в большинстве ситуаций выступают алифатические и ароматические вещества, содержащие частицы азота, серы и кислорода.

Тиолы (меркаптаны), органические сульфиды и дисульфиды являются более сильными ингибиторами, если их сравнивать с аминами. К этой категории принадлежат тиокарбамид, азимидобензол, алифатические тиолы, дибензил сульфоксид.

В смесях с наличием спирта, в особенности многоосновных (моноэтиленгликоль, пропиленгликоль), которые задействуются в охлаждающих комплексах, действенными ингибиторами процесса появления коррозионных очагов выступают КПГ-ПК и СП-В.

В средах на основе щелочей коррозионные ингибиторы задействуются при работе с амфотерными металлами, защите аппаратов для выпаривания, в чистящих составах, для сведения к минимуму самопроизвольного разряжения щелочных источников электричества.

Не так давно стали использоваться смесевые замедлители коррозии, защищающие арматурные элементы из стали в железобетоне. Такие вещества – лигносульфонаты, таннины, аминоспирты – формируют с катионами железа труднорастворимые соединения. Среди них особенно выделяются таннины, поскольку они благотворно влияют на бетон и могут вступать во взаимодействие со сталью, уже подвергшейся коррозии.

Новая категория средств – мигрирующие ингибиторы, способные диффундировать через бетонное покрытие и поглощаться на поверхности арматурных элементов из стали для затормаживания процесса образования ржавчины.

В комплексах многократного применения воды отличных показателей удалось достичь составам СП-В, прекрасно защищающими системы, в состав которых входят разные конструкционные металлы (железо, медь, алюминий и соответствующие сплавы).

Летучие замедлители коррозии представляют собой инновационные вещества, защищающие от атмосферной ржавчины заготовки и конечную продукцию из металла во время их хранения и доставки до пункта назначения. Эффективность таких веществ обусловливается появлением паров, диффундирующих через воздушный слой к металлической поверхности и защищающих ее. Такие соединения до этого задействовались обычно для предотвращения формирования ржавчины на поверхностях военного и энергетического оборудования. Сейчас замедлители СП-В стали еще более популярными. Особенность самых эффективным летучих замедлителей коррозии – долговременная (свыше трех месяцев) защита металлических поверхностей от ржавчины даже после их изъятия из упаковки – эффект последействия.

Что такое ингибитор коррозии

Ингибиторы коррозии — вещества, останавливающие реакции, протекающие, когда металл подвергается вредному влиянию. При использовании на защищаемом металлическом объекте появляется плёнка. Она возникает из-за протекания реакции раствора и продуктов, возникающих при коррозии. Защита ингибиторами распространена. Используются амины, азотосодержащие средства.

Эффективность формируемой защиты определяет вид поверхности, нюансы среды, давление, оказываемое на материал. Замедляющие коррозионные процессы вещества действуют непостоянно.

При образовании раствора ингибиторы коррозии постепенно растворяются в нём. Это заставляет периодически увеличивать концентрацию вещества. Но делать это рекомендуется небольшими порциями.

Есть несколько разновидностей ингибиторов коррозии. Виды имеют определенные особенности, например:

  • Катодные. Этот тип нужен для снижения скорости взаимодействия. При использовании потенциала системы из нейтрального состояния провоцируется снижение коррозионного тока — образование антикоррозионной плёнки. Она трудно растворяется в обычных условиях, под влиянием вредных сред — становится барьером, сохраняя целостность поверхности. Сформированное соединение повышает кислотность — снижается вероятность растворения железа. Перед применением добавку надо растворить в любом веществе.
  • Анодные. Принцип их влияния заключён в растворении анода. Эти включения являются пассиваторами, то есть переходят из активного состояния в пассивное, образуя защитную плёнку. Протекание коррозии замедляется за счёт снижения скорости ионов. Важную роль играет уменьшение анодных сегментов, покрытых защитной плёнкой. Это достигается за счёт их разделения.
  • Смешанные. Добавка замедляет реакцию катодов и анодов, объединяя свойства двух описанных разновидностей. Применяются при обработке воды, содержат анодные, катодные, ингибирующие вещества. Включение формируется за счёт совместного использования цинка, хроматов. При получении ингибитора смешанного типа внимание уделяют соотношению веществ. Это помогает сделать добавку подходящей для применения при решении множества задач.

По происхождению ингибиторы коррозии делят на органические и неорганические. Каждый тип имеет нюансы, которые стоит изучить. Это поможет пользоваться добавкой безошибочно.

  • Первый тип защитных составляющих универсален. При использовании понижает скорость реакций. В качестве основного вещества задействуется азот, сера, кислород. Плюсом является адсорбция без вступления в реакцию с появляющейся со временем ржавчиной.
  • Неорганические ингибиторы коррозии составляются из особых веществ. Особенность применения такого включения в необходимости тщательного подбора концентрации. Если её задать неправильно, то образованная плёнка может оказаться недостаточно толстой, прочной. Она вступит в реакцию с продуктами — ускорит разъедание. К ним относят хроматы, дихроматы натрия.

Классификация по механизму действия

Есть несколько типов ингибиторов, отличающихся по принципу воздействия:

  • Амины, альдегиды для применения в кислоте. Применяют в газодобывающей, нефтедобывающей сферах для покрытия трубопроводов, используемых для подачи, газа, нефтепродуктов. Допускается покрытие изделий, участвующих в транспортировке жидких, газообразных сред. Предназначенные для кислотной среды антикоррозионные средства, эффективно нейтрализуют разрушение.
  • Вещества для использования в щелочах применяют для включения в состав особых средств для мытья разных поверхностей. Влияние добавки основано на понижении тока в химических источниках. Применяемые для решения подобной задачи средства чаще задействуют с катионами.
  • Ингибиторные включения для нейтральных сред. В эту категорию попадают фосфаты, нитриты, сульфаты. Они распространены в сфере водоснабжения, охлаждения, задействуются на судах. Сформированный с использованием антикоррозионных добавок раствор применяют при формировании покрытия на любых ёмкостях, конструкциях, относящихся к несущему типу, отдельных сегментах.

Важно. Перед выбором вещества надо изучить химические свойства, нюансы каждого типа. Это поможет заказать ингибитор для эффективного применения.

Ингибитор коррозии – состав и свойства

Принцип действия определяется составом. Если речь идет о добавках, противостоящих коррозионным процессам, то они могут состоять из:

  • Трихлорида азота. Применим при протекании реакции хлора и водорода.
  • Соединений технеция. Есть несколько типов такого ингибитора. Каждый из них тормозит коррозию. Допустимо формирование защитной плёнки на немалых конструкциях.

Гидрохинона. При его использовании ингибиторный процесс протекает из-за запуска реакции окисления на защищаемой поверхности.

Если речь идёт о свойствах, то основные из них сводятся к антикоррозионной защите разных изделий, изготовленных из металла любого типа. При нанесении защитная плёнка формируется из-за адсорбции, то есть повышения концентрации ингибитора.

Когда плёнка образована, основной её задачей становится сохранение нейтральности к влиянию извне. Она не теряет изначальных свойств под влиянием давления, температуры, например.

Если образованная плёнка характеризуется достаточной стойкостью, то вещество проявляет защитные свойства и может защитить конструкцию, предохранить от ущерба отдельные её компоненты.

Для каждого типа антикоррозионных веществ установлена область использования, определяемая характеристиками, указанным в документации. Если купить ингибитор в специализированном магазине, то можно увидеть характеристики:

  • Марку. Указывает на особенности, которые надо учитывать при применении добавки. Рядом указываются ТУ, учитываемые при изготовлении, за счёт чего можно узнать, где можно и нельзя применять конкретный тип вещества. Ещё можно представить, какой результат можно получить при нанесении.
  • Температура эксплуатации. Помимо температуры застывания, обозначается аналогичный параметр самовоспламенения.
  • Плотность. Измеряется при комнатной температуре — она считается стандартным условием применения.
  • Вязкость. Образцы исследуются при 50 градусах. Это помогает понять степень удобства использования добавки.
  • Объём примесей. Обозначается, какой объём смол, азота присутствует в составе.

Важно. За счёт описанных свойств ингибиторы коррозии тормозят коррозионный процесс при контакте с воздухом, в агрессивных средах, в условиях влияния смесей соляной, серной кислот.

Есть ингибирующие включения, способные защитить металл от коррозионных процессов, очистить его от возникшей окалины, разных оксидных пленок. Добавка не изменяет первоначального состава, характеристик, облика, не разрушается при повышении температуры, не меняет свойств. Ингибитор называется кислотным, считается экономичным.

Средства от коррозии для стали при травлении расходуются минимально — снижается стоимость продукта, защитных мер. Путём применения этого средства можно понизить угар, очистить поверхность уже протравленной конструкции, улучшить санитарно-гигиенические условия, в которых сотрудники определённого предприятия выполняют возложенные на них трудовые обязанности.

Сфера применения ингибиторов

  • При выполнении процесса предварительной кислотной обработки сырья, применяемого в производстве.
  • Для формирования защиты от нежелательных микробиологических воздействий разного типа.
  • С целью снижения влияния коррозии на металлические объекты, эксплуатируемые в кислых, щелочных средах.
  • Когда нужно защитить металлические элементы механизмов, работающие в агрессивных условиях.
  • При переработке нефти с сернистыми примесями.
  • Для исключения высокотемпературной коррозии деталей разного оборудования.
  • Когда нужно защитить нефтепромысловые агрегаты от сероводородной коррозии, аналогичного процесса, спровоцированного влиянием смеси сероводорода и углекислого газа. Допустимо использование при соляно-кислотной обработке скважин. Вещества замедляют нежелательные процессы в растворах серной, соляной кислот.
  • При подавлении жизнедеятельности СВБ. Нефтепромысловое оборудование защищается от коррозии, провоцируемой сточными водами. В этой сфере распространены составы полимерного типа, вещества, защищающие металл от влияния паровых фаз.

Допустимо применение интеллектуальных систем ингибиторов с контролируемым высвобождением. Их использование позволяет точно контролировать эффект, оказываемый применяемыми веществами на конструкцию, деталь, объект, приспособление, прибор, защищаемый от влияния коррозии.

Ингибирующие включения задействуют при обработке техники для защиты от коррозии и ржавчины. Речь идёт о применении в сфере технического обслуживания машин, применяемых в транспортной деятельности.

Особые добавки используют, чтобы защитить легковые машины при эксплуатации, сопряженной с непрерывным риском возникновения, развития ржавчины, коррозии металлов. Особые добавки задействуют для защиты сельскохозяйственной техники, долгое время находящейся на хранении в плохо оборудованных для этого местах.

Что такое ингибиторы коррозии

Антискаланты Аква Композит

Защита металлов от коррозии ингибиторами (замедлителями) основана на свойстве некоторых химических соединений при введении их в незначительных концентрациях в коррозионную среду уменьшать скорость коррозионного процесса или полностью его подавлять. Ингибиторы применяются для защиты металлов при промывке, травлении, вводятся в полимерные покрытия, у которых при этом повышаются защитные свойства, в воски, смазки, в упаковочную бумагу, в замкнутое пространство витрин и шкафов для хранения экспонатов из металла и пр. Механизм защиты ингибиторами в общем случае заключается в том, что они, попадая на поверхность металла, адсорбируются ею и тормозят скорость ионизации металла или кислорода или одновременно того и другого. Различают ингибиторы для черных металлов, для цветных и ингибиторы универсального действия, т.е. такие, которые способны защищать одновременно как черные, так и цветные металлы. За последние годы достигнуты значительные успехи в научной разработке проблемы защиты металлов от коррозии ингибиторами и налажен промышленный их выпуск. При реставрации изделий из металлов с успехом используются ингибиторы, разработанные для различных отраслей техники.

При подборе ингибиторов рекомендуется пользоваться справочной литературой и помнить, что вещества, замедляющие коррозию для одних металлов, могут оказаться стимуляторами коррозии для других.

Защита ингибиторами от атмосферной коррозии.

Для защиты металлов от атмосферной коррозии используют контактные ингибиторы, которые наносят на поверхность изделия, и летучие, которые способны испаряться (давление паров таких соединений составляет 10-2 — 10-7 мм рт.ст.) и самостоятельно попадать на поверхность металла. При использовании летучих ингибиторов предъявляются повышенные требования к барьерным материалам: они не должны по возможности пропускать пары ингибиторов, а упаковка должна быть, естественно, целой, в противном случае ингибитор быстро улетучится из замкнутого пространства. В настоящее время разработано несколько способов применения ингибиторов для защиты изделий из металлов от атмосферной коррозии.

1) Нанесение ингибитора на поверхность предмета из водных растворов или органических растворителей.

2) Сублимация ингибиторов на поверхность изделия из воздуха, насыщенного парами ингибитора.

3) Нанесение на поверхность предмета полимерной пленки, содержащей ингибитор коррозии.

4) Упаковка изделия в ингнбированную бумагу.

5) Внесение в замкнутое пространство пористого носителя («линасиль», «линопон») с ингибитором. Помещение таких ингибитированных адсорбентов в замкнутое пространство вместе с изделиями из металлов позволяет длительно сохранять их внешний вид, предупреждать появление коррозии и «бронзовой болезни» в витринах и в фондах музеев, а также обеспечивать сохранность предметов при перемещении из одних условий в другие.

Консервацию ингибиторами лучше проводить при влажности ниже критической и в чистой атмосфере, чтобы в воздухе помещения, где проводится обработка, не было кислых паров, выделяющихся, например, при химической очистке экспонатов из металлов. Процесс адсорбции ингибитора требует для создания прочного защитного слоя определенного времени, продолжительность которого зависит от природы не только ингибитора, но и металла. Металлические предметы перед нанесением ингибитора должны быть тщательно очищены от загрязнений, обезжирены и высушены. Подготовленные к консервации предметы нельзя брать голыми руками. Все последующие операции необходимо выполнять в перчатках.

Защита черных металлов.

Наибольшее распространение нашли водные и особенно вязкие растворы нитрита натрия. Это контактный ингибитор, который наносят на поверхность предмета. Введение в водные растворы нитрита натрия, вещества, повышающего вязкость (глицерин, крахмал, ксилит, оксиэтилцеллюлозу), в сильной степени повышает эффективность и удлиняет сроки защиты при хранении изделий в любых климатических условиях, так как предотвращает высыхание раствора нитрита натрия и осыпание кристалликов соли с поверхности металла и уменьшает стекание раствора из-за разжижения при повышенной влажности.

Обычно применяют 25%-ный раствор нитрита натрия для защиты стальных изделий и 40%-ный — для защиты чугунных. Предметы обрабатывают горячим раствором (температура 65-85°С). Образующиеся на поверхности металла кристаллы нитрита натрия при конденсации влаги в процессе хранения (например, межоперационного хранения) создают на поверхности металла концентрированный раствор ингибитора, который и пассивирует сталь. Для нейтрализации кислых компонентов атмосферы, которые могут вместе с конденсирующейся влагой попасть на поверхность, в раствор нитрита натрия вводят 0,3-0,6% соды. Однако уменьшение концентрации нитрита натрия ниже критического значения может привести к местной коррозии. Поэтому для длительного хранения целесообразнее применять вязкий раствор ингибитора.

Из летучих ингибиторов, используемых для защиты черных металлов, наибольшее распространение получил нитрит дициклогексиламин (в СССР — НДА, в США — VPI-260). Этот ингибитор, являясь одним из лучших ингибиторов для стали и чугуна, может стимулировать коррозию меди и медных сплавов, цинка, олова, свинца, магния, кадмия, сплавов алюминия с медью. НДА не изменяет коррозионной стойкости никеля, хрома, алюминия, их припоев, в том случае, когда в его составе нет меди, а также не влияет на стойкость и механические свойства многих пластмасс, резин, кожи, прокладочного материала, лакокрасочных материалов. Этот ингибитор можно наносить на поверхность в виде спиртовых растворов. Так, чтобы на поверхности металла осталось 1,5-2,5 г/м2 ингибитора, используют 4-8,5%-ный спиртовой раствор. После нанесения ингибитора предмет должен быть тщательно упакован или помещен в замкнутое пространство.

Защита меди, медных сплавов и серебра.

Для защиты от коррозии предметов из меди, медных сплавов и серебра музейными реставрационными лабораториями всего мира, используется контактный ингибитор бензотриазол. Бензотриазол (БТА) C6H5N3 peaгирует с солями одновалентной и двухвалентной меди и образует полимерные соединения, которые не растворяются в воде и устойчивы при температуре до 200°С. Благодаря образованию новых нерастворимых соединений бензотриазол задерживает также развитие «бронзовой болезни». Зарубежные реставраторы рекомендуют защищать бензотриазолом как очищенные археологические предметы, так и предметы, на которых сохранен коррозионный слой или благородная патина. Потемнение отполированных бронзовых, медных и серебрянных музейных предметов (посуда, осветительные приборы) также может быть замедлено обработкой бензотриазолом. Как опыт показывает, что бензотриазол защищает музейные предметы из цветных металлов и очищенные археологические предметы. Металл, на котором активный коррозионный процесс уже начался, или предметы, с которых коррозионные продукты удалены не полностью, бензотриазолом не защищаются.

Очищенные от загрязнения и обезжиренные предметы погружаются в 3% водный раствор БТА на 6 часов. Температура раствора должна быть не менее 20°С. Затем предметы высушивают и протирают мягкой хлопчатобумажной тканью, смоченной в дистиллированной воде для удаления излишков бензотриазола. Дальше консервация может проводиться обычными способами. Музейные крупные предметы обрабатываются нагретым до 50°С 3% раствором смачиванием. Такая обработка проводится несколько раз с промежуточной сушкой при комнатной температуре.

При работе с бензотриазолом надо помнить, что он канцерогенен, поэтому необходимо исключать прямое попадание его на кожу и всю работу с ним проводить в перчатках.

К серудержащим ингибиторам, применяемым для защиты медных сплавов и серебра, относится 2-меркаптобензотиазол (МБТ), известный в промышленности как «каптакс». Обработка меди и бронзы 3% спиртовым раствором МБТ позволяет резко повысить коррозионную стойкость металла. Лучше результаты получаются при погружении предмета в раствор с температурой 60- 80 градусов С на 30 мин. В некоторых случаях МБТ оказывается эффектнеенее бензотриазола.

Среди неорганических ингибиторов, применяющихся для защиты цветных металлов, ведущее место принадлежит хроматам. Хроматная пассивация является одним из наиболее экономичных способов защиты от потускнения меди и серебра, а также сплавов на их основе. Пассивирование проводят как с наложением катодного тока, так и без него. Состав электролита и режим работы при хроматировании могут колебаться в широких пределах без ухудшения защитных свойств получаемых пленок. Медь и медные сплавы выдерживают в течение нескольких минут в растворе содержащем. I г/л хромовой кислоты. Образующаяся при этом пленка обладает высоким сопротивлением к воздействию влаги, сероводорода, солевых растворов.

Серебряные изделия надежно пассивируют при наложении катодного тока в электролите, содержащем 20-40 г/л бихроматй натрия 20 г/л — едкого натра и 40 г/л карбоната калия, плотность тока 0,1 а/см2, время выдержки — 40-60 сек., температура раствора — комнатная. Простое погружение в чистый раствор хромового ангидрида или бихромата без применения тока также позволяет запассивировать серебро. Эти растворы должны быть свободны от посторонних кислот. Хорошие результаты получает при двойной обработке: сначала катодной, а затем ополаскиванием в чистом растворе хромового ангидрида или бихромата.

Хроматы и бихроматы вредно действуют на кожу, пары их разъедают дыхательные пути. Поэтому необходимо работать в резиновых перчатках и под тягой.

Защита ингибиторами при промывке.

Появлению окисления при промывке способствует связывание растворённого в воде кислорода восстановителем. Конечным продуктом взаимодействия гидразина с кислородом является азот, который легко удаляется из воды и не является коррозионно-активным.

Защита ингибиторами при очистке от коррозии.

Для защиты предметов от коррозии в кислых растворах применяют чаще всего ингибиторы. После удаления с помощью кислот с поверхности металла продуктов коррозии ингибиторы адсорбируются на чистой поверхности и предотвращают или сводят до минимума растворение металла. Это очень важно при очистке металла различных художественных предметов, на поверхности которых неоднородный по составу и толщине коррозионный слой.

При обнажении поверхности чистого железа оно становится анодом, а оксиды — катодом. Поэтому при очистке в кислоте большая часть ее расходуется на растравливание металла, а не на растворение продуктов коррозии. Применение ингибиторов кислотной коррозии позволяет предупредить растравливание обнаженного металла и предотвратить наводораживание черных металлов, которое приводит к водородной хрупкости. При кислотной очистке используются ингибиторы ЛБ-5 и ПБ-8 (продукты конденсации уротропина и анилина); катапин, уротропин, каптал гидроксиламин .

Первоисточник:

РЕСТАВРАЦИЯ МЕТАЛЛА. Методические рекомендации. ВНИИР. сост. М.С.Шемаханская М., 1989

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий