Ингибиторы коррозии

Ингибиторами коррозии являются такие химические соедине­ния (или смеси нескольких соединений), небольшая добавка ко­торых в коррозионную среду вызывает уменьшение скорости кор­розии металла, находящегося в этой среде. Очень часто металлические конструкции, находящиеся в агрессив­ной среде, невозможно целиком предохранить от коррозии с по­мощью защитных покрытий (например, внутреннюю поверхность труб). Случается, что покрытие не обеспечивает необходимой за­щиты (различные теплообменные аппараты закрытого типа, когда покрытия затрудняют теплообмен). В этих случаяхуменьшение потерь, вызываемых коррозией, может быть достигнуто при помощи ингибиторной защиты.

Ингибиторнаязащита может применяться как самостоятельный метод борьбы с коррозией, а также в сочетании с другими методами (комплексная защита). Сначала ингибиторы использовались только взамкнутых системах(например, системы охлаждения двигате­лей локомотивов, судов, автомобилей) или при периодической замене среды (процессы травления металлов, конденсаторы и т. д.). В дальнейшем, по мере развития техники, ингибиторы получили более широкое распространение. Разработка специальных доза­торов позволила использовать этот экономичный метод борьбы с коррозией и в открытых циклах (например, промышленные транс­портирующие трубопроводы).

Современная промышленность создает неограниченные возмож­ности для использования ингибиторной защиты. Ингибиторы ши­роко применяются в травильных цехах (ингибиторы травления), в автотракторной, (машиностроительной) и электронной промыш­ленности (средства временной защиты и летучие ингибиторы), в нефтехимии (ингибиторы для процессов нефтепереработки, до­бавки к маслам и горючим), в коммунальном хозяйстве (ингиби­торы для водооборотных систем), в пищевой промышленности (мясо-, рыбо-, овощеперерабаты­вающие предприятия) использует миллионы металлических кон­сервных банок, которые при стерилизации и пастеризации подвергаются сильной коррозии. Применение ингибиторов в сочетании с пленкообразующими материалами—наиболее надежное средство защиты, так как в этом случае предотвращается корро­зия банок в ходе изготовления консервов, во время их транспор­тировки и хранения, а также сохраняется удовлетворительный внешний вид продукции.

Эффективным способом борьбы с коррозией металлов является также изменение коррозионной среды, в частности удаление из нее агрессивных компонентов. Например, интенсивная коррозия стальных резервуаров и труб в системах теплоснабжения, вызы­ваемая присутствием растворенного в воде кислорода, может быть уменьшена благодаря добавке в нее поглотителей кислорода (гид­разина, сульфита натрия).

Имея в виду широкие перспективы использования ингибитор­ной защиты, следует помнить, что и изменение коррозионной сре­ды, и введение в нее ингибиторов коррозии не должны противоре­чить технологическим условиям процесса и общим правилам за­щиты здоровья людей и охраны природной среды. Ингибиторами коррозии могут быть как неорганические, так и органические соединения. В зависимости от характера корро­зионной среды, механизма действия и вида защитной пленки, об­разованной на поверхности металла, их можно разделить на груп­пы. Однако вследствие сложного механизма действия ингибиторов любая их классификация является условной.

С электрохимической точки зрения ингибиторы делятся на ка­тодные, анодные и смешанные. Это деление ингибиторов иллюстри­рует рис. I, из которого следует, что введение ингибитора вызы­вает изменение коррозионного потенциала системы и в значитель­ной мере влияет на уменьшение плотности коррозионного тока (рисунки даны в полулогарифмических координатах), являюще­гося мерой скорости коррозии металлов.

Замедление коррозии металла можно осуществить уменьше­нием скорости катодной реакции (рис. I, а), анодной реакции (рис. I, б) или обеих реакций одновременно (рис. I, в). Боль­шинство применяемых ингибиторов коррозии влияет на ход как катодных, так и анодных реакций: смешанное ингибирующее дей­ствие обнаруживает, в частности, значительное число органических ингибиторов.

Рис.1. Влияние ингибитора на ход поляризационных кривых в растворе электролита:

а) катодный ингибитор; б) анодный ингибитор; в) смешанный ингибитор

Говоря об ингибиторах коррозии, следует рассматривать кон­кретную коррозионную систему (металл и среда, в которой он на­ходится), так как универсальных ингибиторов не существует. Другими словами, определенное химическое соединение может быть ингибитором коррозии одного металла и одновременно в той же среде стимулятором коррозии другого. Изменяя коррозион­ную среду, следует применять и соответствующие ингибиторы. Например, нитриты, эффективно защищающие от коррозии железо в нейтральной среде, наоборот, ускоряют его коррозию в сильнокис­лых средах.

Большинство аппаратов и металлических конструкций (тепло­обменники, радиаторы, химические реакторы и т. д.) изготавли­ваются из нескольких металлов. Ингибиторная защита таких конструкций вполне реальна, но чаще всего необходимо применять смеси ингибиторов.