
- •Тема №8: «защита металлов от коррозии»
- •Общие положения по защите металлов от коррозии. Основные факторы рационального конструирования. Легирование металлических материалов.
- •Изменение состава и свойств коррозионной среды.
- •Электрохимическая защита: виды и механизм действия.
- •Защитные покрытия: виды, методы нанесения и области применения.
-
Изменение состава и свойств коррозионной среды.
Изменение состава и свойств коррозионной среды, т.е. уменьшение ее агрессивности, осуществляют либо введением в нее специальных веществ — ингибиторов коррозии, либо соответствующей ее обработкой (нейтрализация кислых растворов, обескислороживание воды).
Защиту ингибиторами применяют в системах с постоянным или мало обновляемым объемом коррозионной среды (в котлах, цистернах, химических аппаратах). Ингибиторами называют химические соединения или композиции на их основе, введение которых в небольших количествах (до 1% (масс.)) в коррозионную среду резко снижает скорость коррозии.
По химическому составу различают органические и неорганические ингибиторы, по механизму своего действия на процесс электрохимической коррозии — катодные, анодные и экранирующие (изолирующие) ингибиторы.
Механизм защитного действия большинства ингибиторов заключается в адсорбции (концентрировании) их на корродирующей поверхности и последующем торможении анодных (анодные ингибиторы) и катодных (катодные ингибиторы) процессов электрохимической коррозии, а также в образовании защитных и пассивирующих пленок (экранирующие ингибиторы).
Анодные ингибиторы — это неорганические соединения, обладающие окислительными свойствами (хроматы, нитриты и др.). Адсорбируясь на корродирующей поверхности, они легко восстанавливаются на ее катодных участках, превращаясь в оксиды или малорастворимые соли, обеспечивающие пассивацию анодных участков.
Катодные ингибиторы по защитному действию менее эффективны, чем анодные, однако не вызывают усиления коррозии при их недостаточном содержании в коррозионной среде. Они тормозят протекание катодных процессов:
а) путем уменьшения концентрации растворенного кислорода связыванием его в химические соединения, например:
2Na2SO3 + O2 = 2Na2SO4
— при коррозии с кислородной деполяризацией;
б) за счет повышения перенапряжения катодного выделения водорода добавлением в растворы таких солей, как AsCl3, Bi(SO4)3 и др. — при коррозии с водородной деполяризацией;
в) в силу уменьшения площади катодных участков экранированием.
Анодные и катодные ингибиторы, являясь преимущественно неорганическими веществами, оказывают эффективное защитное действие только в нейтральных или щелочных растворах. В сильнокислотных растворах используют экранирующие ингибиторы — органические соединения, содержащие в своем составе атомы серы, кислорода, азота (альдегиды, фенолы, амины и др.). Адсорбируясь (за счет полярных групп или неподеленных пар электронов у атомов O, S, N) по всей поверхности, одни из них затрудняют протекание катодной реакции, другие — анодной реакции.
Атмосферная коррозия протекает, как правило, с кислородной деполяризацией, поэтому для ее торможения пригодны все пассиваторы, используемые в качестве анодных замедлителей в нейтральных и щелочных растворах.
Практическое использование того или иного ингибитора определяется его эффективностью, токсичностью и ущербом, наносимым окружающей среде промышленными сбросами, содержащими ингибитор.