4.3.1.2. Ингибиторы коррозии металлов в воде и водных растворах солей

В качестве ингибиторов коррозии металлов в воде и водных растворах солей используют:

- окислители-пассиваторы, уменьшающие скорость коррозии металлов за счет торможения анодного процесса - нитриты, хроматы, бихроматы щелочных металлов и др. Окислитель в водном растворе играет роль дополнительного деполяризатора, облегчает протекание катодного процесса и тем самым способствует переводу металла в пассивное состояние (см. рис. 4.3.1.). Пассиваторы являются хорошими, но опасными ингибиторами. При неверно выбранной концентрации, в присутствии ионовCl^- или при несоответствующей рН среды, они могут вызвать очень опасную точечную коррозию; - соединения, образующие нерастворимые пленки вторичных продуктов коррозии в результате взаимодействия с продуктами анодной или катодной реакций - фосфаты Na₃PO₄, Na₂HPO₄, полифосфаты Na₃P₃O₁₀ и др., силикаты Na₂SiO₃, соли цинка, марганца и кальция, некоторые органические вещества, например, амины, тиолы (меркаптаны) и др. При этом переход металла в пассивное состояние облегчается за счет снижения минимального критического тока пассивации (см. рис. 4.3.2.а).);

• соединения, уменьшающие начальную поляризуемость анодного процесса, что также может облегчить переход металла в пассивное состояние (см. рис. 4.3.2.б).). Органические ингибиторы адсорбируются только на поверхности металла и не адсорбируются на продуктах коррозии. Поэтому их весьма часто применяют при кислотном травлении металлов для очистки последних от ржавчины, окалины и накипи.

Рис. 3.3.1. Принцип ингибирующего действия окислителей-пассиваторов

В качестве ингибиторов чаще всего используют алифатические и ароматические соединения, имеющие в своем составе атомы азота, серы и кислорода.

Наиболее широкое применение в качестве органических ингибиторов нашли: ПБ-8 - продукт конденсации моноэтаноламина с уротропином, бензоат натрия, бензоат и трехзамещенный фосфат моноэтаноламина, октадециламин C₁₈H₃₇NH₂, гексадециламин C₁₆H₃₃NH₂ и др. Уменьшение скорости коррозии при введении в раствор этих органических ингибиторов связано с образованием на поверхности нерастворимых пленок.

Подобные пленки способны ингибировать анодное растворение металла не только за счет чисто барьерного адсорбционного механизма, но и благодаря присущим им свойствам ионообменной мембраны, контролирующей доставку анионов к поверхности металла. Разработан принципиально новый подход к проблеме ингибирования питтинговой коррозии: создавая на поверхности металла адсорбционный модифицирующий слой, обладающий высокой селективностью по отношению к ионам-ингибиторам, можно существенно снизить концентрацию этих ионов, необходимую для обеспечения устойчивой пассивации.

4.3.1.3. Ингибиторы атмосферной коррозии металлов

По характеру действия и свойствам ингибиторы атмосферной коррозии подразделяют на:

- контактные, действие которых ограничено местом их соприкосновения с поверхностью защищаемого металла;

- летучие, которые отличаются высокой упругостью пара, способны насыщать замкнутое пространство своими парами и защищать изделия от атмосферной коррозии за счет образования адсорбционных пленок.

Рис. 4.3.2. Принцип ингибирующего действия соединений, образующих нерастворимые пленки (а) и соединений, снижающих начальную поляризуемость анодного процесса (б).

В качестве контактного ингибитора широко используется нитрит натрия, образующий на поверхности металла пассивную пленку. Его применяют:

- для межоперационной защиты стальных деталей путем смачивания в 10-15% растворе NaNO₂ и 0,5% Na₂CO₃;

- для антикоррозионной обработки деталей, предназначенных для длительного хранения, путем пассивирования в горячем растворе, содержащем 25-30% NaNO₂ и 0,3-0,6% Na₂CO₃, или путем упаковки в оберточную бумагу, пропитанную 10-15% раствором NaNO₂, а затем в сухую парафиновую бумагу;

- для защиты от коррозии деталей в процессе обработки резанием путем введения в смазочно-охлаждающие жидкости от 0,2 до 2% NaNO₂.

В качестве летучих замедлителей коррозии применяют различные органические и неорганические соединения: нитриты замещенных аминов ( дициклогексиламина, диизопропиламина, диизобутиламина, дибензиламина, моноэтаноламина и др.), сложные эфиры карбоновых кислот (n-бутилбензоат, моноэтанолбензоат), хроматы циклогексиламина, дициклогексиламина, гексилметилдиамина, неорганические диаммонийные соединения (углекислый аммоний, углекислый аммиакат меди), смеси некоторых летучих веществ с нитритом натрия (нитрит-уротропиновая смесь, нитрит-фосфатная смесь и др.) и т. п.