Ингибиторы травления

Ингибиторы, применяемые для защиты оборудования в процессах переработки нефти, должны удовлетворять следующим основным требованиям:

- ингибиторы, применяемые для системы оборотного водоснабжения, должны полн ость биологически разлагаться; ч

Ингибиторы, применяемые как пигменты в лакокрасочных покрытиях или защитных смазках Хроматы Zn и Pb Fe, Zn, Си, латунь Анодное торможение (пассивирование)

В табл. 15 приведены некоторые сведения об ингибиторах кислотной коррозии, рекомендуемые для промышленного применения. Эти ингибиторы успешно прошли промышленные испытания. Они выпускаются в небольших количествах на опытных производствах. Испытания ингибиторов на металлургических предприятиях страны проводились с участием организаций-разработчиков и Днепропетровского металлургического института. При промышленном производстве новых ингибиторов они заменяют менее эффективные и менее технологичные ингибиторы, применяемые в настоящее время в промышленности, их стоимость будет заметно снижена.

Ингибиторы, применяемые как пигменты в лакокрасочных покрытиях или защитных смазках Хроматы цинка и свинца Свинцовый сурик Железо, цинк, медь, латунь Железо

Некоторые ингибиторы, применяемые для защиты металлов от коррозии в кислых средах, имеют невысокую растворимость в водных растворах неорганических кислот. Для увеличения растворимости ингибиторов их можно предварительно растворять в малых объемах широко применяемых органических Растворителей, таких как ацетон, этиловый спирт и др., смешивающихся с

По назначению все ингибиторы, применяемые для защиты в кислых средах,,, можно разделить на следующие группы: 1) ингибиторы травления; 2) ингибиторы для химических очисток оборудования от различного рода отложений, 3) ингибиторы для защиты оборудования нефтяных и газовых скважин при соляно-и пенокислотных обработках; 4) ингибиторы для защиты нефтяных и газовых. скважин, оборудования от воздействия кислых сероводородных сред, 5) ингибиторы для химических источников тока, 6) ингибиторы для зашиты оборудование химических, нефтехимических и др. производств, где используются неводные кис-

Ингибиторы, применяемые как пигменты в лакокрасочных покрытиях или защитных смазках Хроматы Zn и РЬ Fe, Zn, Си, латунь Анодное торможение (пассивирование)

Ингибиторы, применяемые для предотвращения коррозии оборудования нефтеперерабатывающих заводов, можно разделить на следующие типы TSJ: растворимые в нефтепродуктах и не растворимые в воде; растворимые в нефтепродуктах, а в воде образующие дисперсию; растворимые в нефтепродуктах и воде; растворимые в воде и не растворимые в нефтепродуктах.

Ингибиторы, необходимые для защиты от коррозии газопромыслового оборудования, соприкасающегося с агрессивными средами, подразделяют на две группы: ингибиторы, используемые при добыче газа, содержащего двуокись углерода; ингибиторы, применяемые при добыче сероводородсодержащего газа.

Ингибиторы, применяемые для

16.2. Ингибиторы травления.................... 269

Ингибитором называется химическое вещество, введение которого в среду в небольших концентрациях приводит к значительному уменьшению скорости коррозии металла. Существуют различные типы ингибиторов. Их целесообразно классифицировать следующим образом: 1) пассиваторы, 2) органические ингибиторы, включая консистентные смазки и ингибиторы травления, 3) летучие (парофазные) ингибиторы.

Пассиваторы обычно представляют собой неорганические вещества с окислительными свойствами (например, хроматы, нитриты или молибдаты), которые пассивируют металл и сдвигают коррозионный потенциал на несколько десятых вольта в положительную сторону. Непассивирующими ингибиторами, такими как ингибиторы травления, обычно служат органические вещества, которые весьма слабо воздействуют на коррозионный потенциал, сдвигая его в сторону больших или меньших значений, не более чем на несколько тысячных или сотых долей вольта. Как правило, пассивирующие ингибиторы понижают скорость коррозии до очень малых значений, будучи в этом отношении более эффективными, чем большинство непассивирующих.

16.2. ИНГИБИТОРЫ ТРАВЛЕНИЯ

Действие большинства ингибиторов травления связано с образованием на поверхности металла адсорбционных слоев, по-видимому, не толще одного монослоя. Они существенно препятствуют разряду ионов Н+ и переходу в раствор ионов металла. В частности, иодиды и хинолин именно таким образом ингибируют коррозию железа в соляной кислоте [31 ]. Некоторые ингибиторы затрудняют в большей степени протекание катодной реакции (увеличивают водородное перенапряжение), чем анодной, другие— наоборот, однако в обоих случаях адсорбция происходит, вероятно, по всей поверхности, а не на отдельных анодных или катодных участках, и в какой-то степени тормозятся обе реакции. Следовательно, при "введении ингибитора в кислоту не происходит з,начи-тельного изменения коррозионного потенциала стали (<0,1 В), в -го же время скорость коррозии может существенно уменьшаться (рис. 16.3).

Используемые на практике ингибиторы травления редко являются индивидуальными соединениями. По большей части они представляют собой смесь веществ, которая может быть, например, побочным продуктом какого-нибудь промышленного химического процесса, причем активный компонент этого продукта неизвестен. Ингибиторы добавляют в травильные кислоты в малых концентрациях, обычно порядка 0,01—0,1 %. Типичная картина влияния концентрации ингибитора на взаимодействие между сталью и 5 % раствором H2SO4 141 ] представлена на рис. 16.4. Из рисунка видно, что увеличение концентрации ингибитора выше некоторого довольно низкого значения, необходимого, по-видимому, для образования адсорбированного монослоя, не приводит к дальнейшему существенному снижению скорости коррозии.

Противокоррозионные смазки применяются для временной защиты стальных поверхностей от коррозии при транспортировке и хранении. Это масла, консистентные смазки или воски, содержащие небольшие количества органических добавок. Последние представляют собой полярные соединения; они адсорбируются на поверхности металла в виде плотно упакованного ориентированного слоя. В этом отношении механизм ингибирования органическими добавками аналогичен механизму защиты ингибиторами травления. Однако добавки к противокоррозионным смазкам должны легко адсорбироваться в области рН, близкой к нейтральной, а ингибиторы травления лучше адсорбируются при низких значениях рН.

Для растворения образующихся на металлах окислов используют кислоты, действие которых может распространиться и на металл. Ингибиторы травления — это вещества, которые, будучи добавлены в небольшом количестве в травильные ванны, ограничивают агрессивное действие кислоты на металл.

Степень воздействия кислоты на металл зависит от физических и электрохимических свойств металлической поверхности. Различие в этих свойствах приводит к избирательной коррозии металла. Неравномерность поражения тем больше, чем сильнее эффект травления. Пока не закончится процесс травления, действие кислоты остановить невозможно, поэтому для уменьшения растворения металла и ограничения выделения водорода вводят ингибиторы травления. Они уменьшают или исключают возможность поражения металла, не препятствуя при этом травлению.

Ингибиторы травления — это обычно органические вещества. Они образуют на поверхности металла адсорбционную пленку толщиной порядка мономолекулярного слоя. Эта пленка препятствует разряду водородных ионов и, следовательно, уменьшает растворение металла.

Применяемые на практике ингибиторы травления редко бывают чистыми веществами. Это преимущественно смеси, активная составляющая которых не всегда известна.