Obrana od korozije: Opći uvod u aditive protiv hrđe

Što je aditiv protiv hrđe u mazivu i tekućini za obradu metala?

 

Aditivi protiv hrđesu kemijski spojevi ugrađeni u maziva i tekućine za obradu metala (MWF) za zaštitu metalnih površina od korozije. Aditiv protiv hrđe naziva se i: inhibitor hrđe, antikorozija i antikorozija. Oni se lukavo koriste u motornim uljima i MWF-ovima.

 

Klasifikacija aditiva protiv hrđe

 

Općenito, prema karakteristikama otopine, sredstva za zaštitu od hrđe mogu se podijeliti na sredstva za zaštitu od hrđe topiva u vodi, sredstva za zaštitu od hrđe topiva u ulju, emulgirana sredstva za zaštitu od hrđe, sredstva za zaštitu od hrđe u plinovitoj fazi i sredstva za zaštitu od hrđe u obliku voštanog filma.

 

Aditivi protiv hrđe topivi u vodi

 

Voda se koristi kao glavno otapalo, a vodena otopina nastaje dodavanjem drugih kemikalija za sprječavanje hrđe. Prema mehanizmu protiv hrđe, može se podijeliti u tri kategorije.

 

• Metal i kemikalija protiv rđe tvore netopljivi i gusti oksidni film, koji sprječava anodno otapanje metala ili potiče pasivizaciju metala, čime se sprječava korozija metala. Takvi aditivi protiv hrđe se također nazivaju pasivatorima, kao što su natrijev nitrit, kalijev dikromat, itd. Treba napomenuti da kada se koriste, treba osigurati dovoljnu dozu. Kada je količina nedovoljna, ne može se formirati potpuni oksidni film, a gustoća struje korozije se povećava na maloj metalnoj površini koja nije pokrivena, što lako uzrokuje ozbiljnu lokalnu koroziju.
• Metal i aditiv protiv hrđe stvaraju netopljive soli, tako da je metal izoliran od korozivnog medija i bez hrđe. Na primjer: neki fosfati mogu reagirati sa željezom i formirati netopljive soli željeznog fosfata; neki silikati mogu reagirati sa željezom i aluminijem stvarajući netopljive silikate.
• Metal i inhibitor hrđe stvaraju netopljive komplekse koji prekrivaju metalnu površinu kako bi zaštitili metal od korozije. Na primjer, benzotriazol i bakar mogu formirati kelatni kompleks Cu(C6H4N3)2, koji nije topiv ni u vodi ni u ulju, tako da može zaštititi površinu bakra od korozije.

 

Sredstva za zaštitu od hrđe topiva u ulju

 

Također se može nazvati inhibitorom korozije topivim u ulju. Većina su organski spojevi dugog ugljikovog lanca s polarnim skupinama. Polarne skupine u njegovim molekulama usko su adsorbirane na površini metala djelovanjem naboja; ugljikovodici nepolarne skupine s dugim lancem ugljika okrenuti su prema vanjskoj strani metalne površine i mogu se miješati s uljima tako da su molekule inhibitora hrđe poredane na metalnoj površini i tvore adsorpcijski zaštitni film koji štiti metal od erozija vode i kisika. Prema svojim polarnim skupinama možemo ih podijeliti u pet kategorija:

 

• Sulfonati, opća kemijska formula je (R—SO3) aditivi za površinsku obradu metala. Općenito se koriste soli alkalijskih ili zemnoalkalijskih metala naftne sulfonske kiseline, kao što jebarij petrolej sulfonat, natrijev petrol sulfonat, barijev dinonilnaftalensulfonatitd.
• Karboksilna kiselina i njeni sapuni, opća kemijska formula je R—COOH i (R—COO)nMm. Karboksilne kiseline koje se koriste kao inhibitori hrđe uključuju masne kiseline životinjskih i biljnih ulja, kao što su stearinska kiselina, oleinska kiselina itd., i karboksilne kiseline sintetizirane iz oksidirane naftne masti, alkenil sukcinske kiseline itd. i naftenske kiseline iz naftnih proizvoda. Polarnost metalnog sapuna karboksilne kiseline je jača od one odgovarajuće karboksilne kiseline, tako da je učinak protiv hrđe bolji, ali je topljivost ulja manja. Hidrolizirat će se kada se susretne s vodom, a njegova stabilnost je loša kada se rasprši u ulju, a ponekad će se istaložiti iz ulja.
• Esteri, opća kemijska formula je RCOOR'. Lanolin i pčelinji vosak prirodni su esterski spojevi, a također su dobri materijali za brtvljenje metala protiv rđe. Esteri poliola imaju dobre učinke protiv hrđe, kao što su pentaeritritol monooleat i sorbitan monooleat (Span-80), koji su dobra sredstva za zaštitu od hrđe metala i naširoko se koriste.
• Amini, opća kemijska formula je R—NH2, kao što je oktadecilamin. Međutim, antikorozivni učinak jednostavnih amina u mineralnom ulju nije dovoljno dobar, pa se često koriste soli amina ili drugi spojevi formirani od amina i organskih kiselina, kao što su oktadecilamin oleat, cikloheksilamin stearat, itd.
• Heterociklički spojevi sumpora i dušika, koji su heterociklički prstenovi koji sadrže sumpor ili dušik i određeni derivati, također su dobri inhibitori hrđe metala, kao što su soli imidazolin alkil fosfata, benzotriazoli i -merkaptobenzotiazoli, itd. Imidazolini se mogu koristiti za sprječavanje hrđe željezni i obojeni metali.

 

Emulzija za zaštitu od hrđe

 

Postoje dvije vrste emulgiranih sredstava protiv rđe: jedna je suspenzija čestica ulja u vodi, odnosno emulzija ulja u vodi, koja je obično mliječnobijela; drugi je suspenzija čestica vode u ulju, odnosno emulzija vode u ulju, koja je obično prozirna ili poluprozirna tekućina.

Emulgirana zaštita od hrđe ne samo da ima učinak protiv hrđe, već ima i učinak podmazivanja i hlađenja, tako da se često koristi kao rashladno sredstvo za podmazivanje za rezanje metala. Emulgator u emulgiranom sredstvu protiv rđe u prošlosti se prerađivao saponifikacijom biljnog ulja (kao što je ulje repice, ricinusovo ulje itd.). Posljednjih godina koriste se trietanolamin oleinske kiseline, sulfonirano ulje ili neionski tenzidi. Kako bi se poboljšala učinkovitost protiv hrđe, određena količina aditiva protiv rđe topivih u vodi, kao što su natrijev nitrit i natrijev karbonat, natrijev nitrit i trietanolamin, također se može dodati prilikom dodavanja vode kako bi se napravila emulzija. Osim toga, kako bi se spriječio i usporio neugodan miris i propadanje emulzije, može se dodati i mala količina antifungalnog sredstva, kao što je fenol, pentaklorfenol, natrijev benzoat itd.

 

Prevencija hrđe u parnoj fazi

Također poznat kao inhibitor korozije u plinskoj fazi, stvara zaštitni sloj na metalnoj površini pomoću plina koji polako isparava na sobnoj temperaturi kako bi se postigla svrha sprječavanja hrđe. Njegovo načelo zaštite od hrđe vrlo je slično onome kod kuglica protiv moljaca. Karakterizira ga automatska i kontinuirana sublimacija na sobnoj temperaturi, te isparava u plin. Kada plin dosegne zasićenje, može zaštititi metale poput čelika od hrđe. Anorganski spojevi kao što su amonijak i amonijev karbonat, kao i urea, urotropin i cikloheksilamin karbonat, koriste se za sprječavanje hrđe čelika.

 

Zaštita od hrđe u obliku voštanog filma

 

Sprječavanje hrđe voštanog filma uglavnom je stvaranjem filma na površini podloge pomoću parafina, stearinske kiseline i dugolančanih masnih amonijevih soli. Zatim spoj lanolin magnezijevog sapuna, hlapljivog otapala i malo kisele masti.

 

Primjena sredstava za zaštitu od hrđe

 

U stvarnoj primjeni sredstava protiv hrđe, nekoliko sredstava protiv hrđe često se koristi u formuli spoja kako bi se poboljšao njihov učinak protiv hrđe.

Sredstvo za zaštitu od hrđe može se primijeniti za: podmazivanje i zaštitu od hrđe općih vodilica, osovina klinova, hidrauličkih podupirača, ležajeva, ovjesnih lanaca itd., posebno pogodno za opremu i dijelove koji se ne mogu očvrsnuti zagrijavanjem, kao što je velika oprema, ne -metalni materijali, itd. Također je pogodan za podmazivanje i sprječavanje hrđe strojeva ostavljenih na otvorenom, pomorske opreme (zrakoplova, brodova) koja je često izložena dimu morske vode i mehaničke opreme koja je često u kiselini, lužinama, okruženja visoke i niske temperature.

Neki agensi protiv hrđe također su prikladni za prskanje na površinu za obradu i površinu za brušenje različitih ugljičnih čelika, legiranih čelika, bakra, aluminija, magnezija i njihovih legura, lijevanog željeza, nemetalnih materijala itd., a također se mogu prskati na površini obradaka od metalnih materijala koji su pjeskareni, fosfatirani, pasivirani, anodizirani i sumpor-nitrokarburizirani.

 

 

Rezimirati

 

Kroz klasifikaciju izvornih principa djelovanja i sažetak prednosti i nedostataka raznih kemikalija protiv hrđe, može se vidjeti da postoje mnoge vrste aditiva protiv hrđe i širok raspon primjena, koji u osnovi mogu zadovoljiti trenutnu zaštitu od hrđe. - zahtjevi za hrđu raznih industrija. No, uz stroge zahtjeve zaštite okoliša, ljudi posvećuju veliku pozornost vlastitom zdravlju. Ekološki prihvatljivi aditivi protiv hrđe sigurno će postati smjer razvoja i napretka kemijske industrije protiv hrđe.