ИНГИБИТОРЫ КОРРОЗИИ ДЛЯ СОХРАНЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Жаксыбаева А.Г.,Хамитова А.С.

Кокшетауский государственный университет им. Ш. Уалиханова


Номер: 12-1
Год: 2014
Страницы: 23-26
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

коррозия, металлические изделия, ингибиторы, отходы, танины , corrosion, metalwork, inhibitors, waste, tannin

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В статье исследуется актуальность использования природных ингибиторов для борьбы с коррозией металлических изделий.

Текст научной статьи

За редким исключением, все металлы подвержены деградации в результате химической реакции металла с окружающей средой, то есть, от коррозии. Это включает в себя, конечно, металлы, которые составляют или являются частью промышленности. Коррозия металлов в промышленной сфере может быть, во многих случаях, выражаться в экономических терминах, из-за экономических потерь, вызванных этим процессом, из-за расходов, связанных с поддержанием металлическими предметами или их замены. Коррозия определяется как IUPAC [1]: "Необратимая межфазная реакция материала (металла, керамики, полимера) с окружающей средой, что приводит к расходу материала или в растворении компонента материала с окружающей среды. Часто, но не всегда, к коррозии приводит пагубное использование рассматриваемого материала. Исключительно физические или механические процессы, такие как плавление или испарение, истиранию и механический перелом не включены в термин коррозии ". Стандарт ISO 8044 определяет его как [2]: "Физико-химические взаимодействия между металлом и окружающей его средой, что приводит к изменениям свойств металла, и которые могут привести к значительным нарушениям функции металла, окружающей среды или технической системы, частью которых они являются." Эти определения коррозии дать нам некоторые подсказки о различных стратегиях, которые могут быть использованы для предотвращения или уменьшения коррозии. Прежде всего, при возникновении реакции материала с окружающей средой, первый выбор может изменить либо материал или окружающую среду. Ингибиторы коррозии определяются стандартом ISO 8044 в качестве "химического вещества, что снижает скорость коррозии, когда он присутствует в системе коррозии при соответствующей концентрации, без значительного изменения концентрации любого другого агента коррозии" [2]. Как видно далее, использование ингибитора коррозии для сохранения металлических изделий является, во многих случаях, защита покрытий, то есть: "слой вещества, которые, на поверхности металла, уменьшается скорость коррозии ". Сам процесс коррозии металлов, в большинстве случаев, является электрохимической реакцией с участием анодной реакции, такой как: (1) И катодный процесс: (2) (3) Механизм ингибирования включает восстановление анодной, катодной или обеих степеней реакции. В зависимости от типа ингибитора, потенциал коррозии (Е корр) системы модифицируется в положительном (анодный ингибитор) или отрицательном направлении (катодный ингибитор), или остается неизменной (смешанный ингибитор). Ингибиторы используются для производства модификации поверхностных пленок или путем адсорбции ингибитора на поверхности металла, с помощью металлической погружения на неагрессивных раствора ингибитора в течение заданного времени [3], с последующей сушкой и, во многих случаях, покрытие верхнего слоя лаком или восковым налетом [4]. В настоящее время ингибиторы можно применять практически в любой отрасли промышленности. Применение ингибиторов в нефтяной и газодобывающей промышленности значительно увеличивает срок службы оборудования и трубопроводов, транспортирующих нефть и газ. В настоящее время нефтяная и газодобывающая промышленность является крупнейшим потребителем ингибиторов коррозии. Весьма эффективно применение ингибиторов в металлургической промышленности при травлении проката, труб, стальных изделий, а также в машиностроении при травлении изделий перед окраской, эмалированием, нанесением гальванических и химических покрытий. В некоторых случаях применение ингибиторов коррозии при травлении является необходимым условием получения высококачественной продукции. Широко применяют ингибиторы в теплоэнергетике для кислотных промывок оборудования от различного рода минеральных отложений, накипи, что позволяет значительно увеличить теплопередачу и повысить эффективность работы станций. Используют ингибиторы и в пищевой промышленности, при очистках оборудования сахароваренных заводов, емкостей, предназначенных для хранения и перевозки молочных и других пищевых продуктов [5]. Можно отметить и такие случаи, когда создание специальных ингибиторов определяло развитие той или иной отрасли техники. Так, использование сильных окислителей в ракетной технике стало возможным лишь благодаря разработке ингибиторов, которые эффективно подавляют коррозию металла корпуса ракеты, а создание некоторых видов химических источников тока - после разработки ингибиторов, предотвращающих коррозию электродов [6]. Применение различных веществ в качестве ингибиторов коррозии известно давно. Еще древние оружейные мастера при изготовлении оружия использовали растворы кислот для снятия окалины, в которые добавляли пивные дрожжи, крахмал. В конце прошлого - начале нашего века бурное развитие металлургии и широкое использование травления с целью очистки железа от окалины выдвинуло задачу поиска веществ, замедляющих растворение металла и предотвращающих появление так называемых травильных пузырей. Вначале в качестве таких добавок использовали преимущественно вещества органического происхождения. В период с 1900 по 1930 г. были запатентованы и стали применяться при травлении стали в качестве ингибиторов такие вещества, как крахмал, декстрин, желатин, животный клей, жмых, патока, различные углеводороды, вытяжки растений, экстракты древесной и каменноугольной смолы [7]. Но у ингибиторов органического происхождения есть ряд недостатков. Это: 1. Получение некоторых ингибиторов является трудоемким и многостадийным, базируется на дорогом и труднодоступном сырье. 2. Некоторые органические ингибиторы являются высокотоксичными, оказывают отрицательное влияние на окружающую среду. 3. Под действием воды и кислорода воздуха многие органические реагенты подвергаются различным химическим превращениям, за счет чего снижается их защитный эффект, и появляются новые, порой токсичные продукты. 4. Ряд соединений, применяемых в качестве ингибиторов, способствует развитию микроорганизмов и водорослей и, тем самым, вызывают появление биообрастаний на поверхности и провоцируют биокоррозию. 5. Некоторые органические ингибиторы не могут использоваться в хлорированной воде, в воде с высоким содержанием ионов хлора и кальция, в кислых или щелочных средах. 6. Низкомолекулярные полифункциональные органические соединения, защищая черные металлы, усиливают коррозию некоторых цветных металлов и сплавов, по-видимому, за счет образования комплексных соединений [8]. Эти и некоторые другие причины приводят к постоянному созданию новых ингибиторов коррозии. В качестве ингибиторов преимущественно используют органические соединения, реже - неорганические. Широкое применение имеют смеси веществ, представляющих собой в большинстве случаев отходы производств, в той или иной степени, модифицированные для придания им необходимых свойств. Например, растительные отходы. Использование растительных отходов как ингибиторов коррозии, по сравнению с другими методами защиты от коррозионного разрушения имеет ряд преимуществ: • не требуется изменения существующих технологических процессов, • улучшаются санитарно-гигиенические условия труда, • сокращаются простои оборудования, возможна замена дефицитных, дорогостоящих сталей (например, нержавеющих) обычными углеродистыми [9]. Растительные отходы имеют в своем составе танины, которые имеют дубильные вещества, которые обладают характерными вяжущими свойствами, что придает им отличные ингибиторные свойства. Тани́ны, или танни́ны- группа фенольных соединений растительного происхождения, содержащих большое количество групп -OH. Дубящее действие танинов основано на их способности образовывать прочные связи с белками, полисахаридами и другими биополимерами [10]. Структурные элементы танинов: Галловая кислота Флавон В целях развития теоретических основ применения ингибиторов коррозии, необходимо изучение его механизмов, что достигается на основе моделирования процессов, с формированием научной базы знаний. Реализацию программы исследований обеспечил интегральный подход к анализу проблемы в целом, который дал возможность по-новому оценить роль растительных отходов в процессе его работы как естественного регулятора коррозийных процессов и специфики реакции металла. Это раскрывает практическую возможность управления коррозийным процессом, обеспечивая защиту металла. Целью исследований явилось комплексное изучение роли растительных отходов в ингибировании коррозии металлических изделий. Научная новизна 1. Впервые исследована реакция отходов сельскохозяйственных культур на процесс замедления коррозии. 2. Изучена роль танинов в ингибировании коррозии. Практическая значимость работы и реализация исследований 1. Определены способы выделения и использования в металлургии продуктов из растительных отходов в качестве ингибиторов коррозии металлов. 3. Установлены новые функциональные особенности танина, находящегося в растительных отходах и проявляющего ингибирующие качества. В итоге можно сказать, что ингибиторы коррозии являются один из различных методов, для защиты металлических изделий. Одно из основных стремлений в получении ингибитора - это не только его качество, удобность применения, но и безопасность для человека и окружающей среды. В этом отношении, применение растительных отходов в качестве ингибиторов коррозии является очень актуальным трендом, как как они легкодоступны и, как правило, безобидные.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.