3.2. Замедлители ( ингибиторы) электрохимической

КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ

Замедлителями или ингибиторами коррозии называ­ют вещества, которые при введении их в коррозионную среду в незначительном количестве заметно снижают скорость электрохимической коррозии металла или сплава.

По своей природе замедлители коррозии бывают ион­ными или молекулярными соединениями.

Замедлители адсорбируются на поверхности корродирующего металла электростатически (адсорбция ионов и полярных моле­кул за счет кулоновских сил при соответствующем знаке заряда поверхности металла) или специфически (адсорб­ция поверхностно активных ионов и молекул за счет мо­лекулярных вандерваальсовых сил), или химически (хемосорбция ионов и молекул за счет валентных сил хи­мического сродства); возможна также адсорбция их вследствие одновременного действия разных сил.

По механизму тормозящего действия на электрохими­ческий процесс коррозии замедлители подразделяют на анодные, катодные, экранирующие (пленкообразователи) и смешанные.

Замедлители, адсорбируясь на поверхно­сти корродирующего металла, или тормозят протекание анодного или катодного процесса электрохимической коррозии, или, образуя экранирующую пленку, изолиру­ют металл от электролита, или имеют смешанный харак­тер замедляющего действия.

По составу различают неорганические и органические замедлители коррозии. Присутствие в органических за­медлителях полярных атомов _N, S_ способствует их ад­сорбции на поверхности металлов.

Анодные замедлители электрохимической коррозии металлов — окислители (пассиваторы): кислород, нитри­ты, хроматы и др. — замедляют коррозию, пассивируя металлы, т. е. затрудняя протекание анодного процесса.

На рис. 113 дана схема пленочного механизма замед­ляющего действия хромат-иона на коррозию железа: хро­мат-ион реагирует с ионом железа, возникшим в поре защитной оксидной пленки (рис. 113,а), и образует нерастворимое соединение (рис. 113,6), которое, осажда­ясь, закрывает пору и препятствует коррозии железа (рис 113, в).

На рис. 114, а приведена схема адсорбци­онного механизма действия того же аниона, который со­держит ион хрома и тетраэдрически расположенные вокруг него четыре иона кислорода: расположение зарядов таково, что центр иона очень положителен и притя­гивает электроны на поверхности железа, что до некото­рой степени придает неподвижность электронам, а ионы кислорода оказывают такое же действие на ионы металла, что задерживает коррозию железа.

По мнению ряда исследователей, адсорбционное взаимодействие хроматов с железом сопровождается образованием по­верхностного соединения (рис. 114, б).

При недостаточной концентрации анодных, замедли­телей для наступления полной пассивности металла (осо­бенно в присутствии активных депассивирующих ионов, например ионов С1^-) они являются опасными, так как могут вызвать ускорение общей или местной коррозии, действуя как катодные деполяризаторы (рис. 115 и 116).

Катодные замедлители электрохимической корро­зии — вещества, повышающие перенапряжение катодно-

го процесса при их адсорбции на катодных участках по­верхности корродирующего металла: соли или окислы мышьяка и висмута , желатина (рис. 117), агар-агар, декстрин, и многие другие органические вещества замедляют коррозию в растворах неокислительных кислот, повышая перенапряжение водорода. Катодные замедлители безопасны, так как при недостаточной концентрации в растворе они ' не вызывают усиления коррозии.

К атодные замедлители коррозии в ряде случаев уменьшают также наводороживание металла при его кислотном травлении, что снижает опасность возник­новения травильной хруп­кости.

Иногда к катодным за­медлителям электрохимиче­ской коррозии металлов от­носят поглотители кислоро­да; сульфит натрия , гидразин-гидрат и другие восстановители пони­жают скорость коррозии ме­таллов с кислородной деполяризацией в нейтральных растворах, связывая деполя­ризатор — кислород по реакциям

и тем самым уменьшая его содержание в растворе.

Экранирующие замедлители электрохимической кор­розии металлов, адсорбируясь на металле, образуют хемосорбционный слой (например, ионы галоидов на не­ржавеющей стали Х18Н9 при ее травлении в растворах _H₂SO₄_ с добавками этих ионов) или чаще защитную пленку нерастворимых продуктов, взаимодействуя с пер­вичными анодными продуктами коррозии — ионами раст­воряющегося металла.

NaOH , Na₂CO₃ образуют гидро­окиси черных металлов, фосфаты, полифосфаты и бензоаты — фосфаты и бензоаты железа, или с первичным катодным продук­том — гидроксильными ионами при кислородной депо­ляризации:

Труднорастворимые соединения образуются в первую очередь на анодных или катодных участках соответственно.Добавление анолных пленкообразователей в недостаточном количестве может привести к более глубокой местной коррозии вследствие увеличения отношения пло­щади катодных и анодных участков.

Хемосорбционные слои или экранирующие пленки в большинстве случаев тормозят протекание анодного и катодного процессов примерно в равной степени.

Замедляющее действие хемосорбционных соединений может быть в ряде случаев (например, хемосорбция ионов галоидов на ста­ли Х18Н9 в растворах Н₂SО₄) обусловлено сдвигом потенциала ну­левого заряда металла при хемосорбции с соответствующей неблаго­приятной для коррозионного процесса перезарядкой его поверхности.

Примером смешанных замедлителей электрохимиче­ской коррозии металлов являются вещества, тормозящие протекание обоих электродных процессов (например, катапин), а также применяемые для защиты стали и чугуна от атмосферной коррозии нитриты аминов, которые пас­сивируют поверхность стали и чугуна образующейся при их гидролизе азотистой кислотой, а освободившийся амин связывает поступающую из воздуха агрессивную по от­ношению к металлу угольную кислоту, в результате чего образуется карбонат амина.

3.3. КОНСЕРВАЦИЯ МЕТАЛЛОИЗДЕЛИЙ

Под консервацией понимают специальную защиту металлоизделий от коррозии в периоды их хранения или транспор­тировки. Это временные меры защиты от коррозии, так как средст­ва защиты (консерванты) легко и просто удалить с поверх­ности металла в тот момент, когда изделие необходимо пере­вести в рабочее состояние.

Выделяют четыре группы средств консервации: масла и смаз­ки; ингибиторы коррозии; осушители коррозии; инертные атмосфе­ры. Часто для консервации используют рабочие масла с добав­ками присадок-ингибиторов (АКОР-1 или КП) в количестве 5—15% от массы консервационной смеси. Ингибиторы коррозии для консервантов должны хорошо раст­воряться в углеводородных средах, адсорбироваться на поверх­ности металла и гидрофобизировать его поверхность. Концент­рацию ингибитора в консервационных маслах и смазках опре­деляют агрессивностью и температурой среды (атмосферы), видом покрытия и свойствами защищаемого металла.