Інгібітори корозії та інгібовані матеріали

ІНГІБІ́ТОРИ КОРО́ЗІЇ ТА ІНГІБО́ВАНІ МАТЕРІА́ЛИ — речовини, які сповільнюють або повністю гальмують корозійний процес, та ізолюючі або пакувальні матеріали, у складі яких є інгібітори (І.; від лат. inhibition — затримува­н­ня, гальмува­н­ня). І. вводять у короз. середовище, зокрема й газоподібне, лакофарб. покри­т­тя, полімерні плівки та папір, у невеликих кількостях (0,01–3,0 г/дм³). Їх захисна дія повʼязана зі зміною стану поверх­ні металу та кінетики короз. процесу. У випадку електрохім. корозії вони можуть сповільнювати чи практично повністю гальмувати швидкість катод. або анод. та водночас обох реакцій. І. внаслідок їх невисоких концентрацій майже не змінюють електро­провід­ності, заг. мінералізації, рН та ін. середовищ. За­стосува­н­ня І. є простим, екон. і надій. засобом захисту металів від корозії, оскільки не вимагає додатк. капітало­вкладень та принципово не змінює технол. процесу. Різноманітні речовини для попередже­н­ня короз. процесів використовують з давніх часів. У середньовіч­чі зброярі, усуваючи окалину зі сталі, додавали до роз­чинів кислот крохмаль, пивні дріжджі. Це запобігало роз­травлюван­ню металу, зменшувало проникне­н­ня водню. В 1900–30-х рр. запатентовано як І. крохмаль, декс­трин, желатин, тварин. клей, жмих, патоку, вуглеводи, екс­тракти дерев. та камʼяновугіл. смол. У СРСР перший синтет. І. АНТРА — продукт сульфува­н­ня антрацену — зʼявився 1923. У 1929 створ. І. ТМ — продукт роз­ганя­н­ня камʼяновугіл. смоли, у 1940–50-х рр. — І. УНІКОМ, ПБ-У, ЧМ, ПБ-5. У 1950-х рр. завдяки роз­витку електрохім. теорії корозії стало можливим ви­вче­н­ня механізму захис. дії І. та їх цілеспрямов. синтезу. Знач. внесок у цьому напрямі зробили Л. Антропов, Ю. Бабей, О. Міндюк, С. Міскіджян, Ю. Федоров, С. Балезін, В. Григорʼєв, Ю. Кузнецов, І. Путилова, І. Ро­зенфельд.

В Україні у 1960-х рр. сформовано кілька шкіл, які за­ймалися інгібітор. про­блематикою. У Нац. тех. університеті України «Київ. політех. ін­ститут» під керівництвом Л. Антропова були закладені теор. основи синтезу І. кислот. корозії, методології та техніки ви­значе­н­ня їх ефективності. Вченими цього ж ВНЗу створ. серію І. КПІ (В. Ледовських, В. Панасенко, І. Погребова), роз­роблено та налагоджено серій. випуск корозиметрів (Ю. Герасименко, В. Сорокін). У Нац. металург. академії України (Дні­пропетровськ) О. Афанасьєвим, П. Остриком, С. Тир зі­брано колекц. фонд І. корозії, який налічує понад 150 зразків, виготовлених у різних країнах; О. Чигиринець на основі фрукт. кісточок роз­робила ефективні модифікатори іржі. Науковцями Фіз.-мех. ін­ституту НАНУ (Львів) та Львів. мед. університету (С. Міскіджян) роз­роблено та впроваджено у виробництво І. ХОСП-10. Потуж. осередком синтезу І. є також Дні­продзерж. тех. університет (Ю. Федоров, Л. Мойсеєва, А. Пінус, М. Узлюк), де створ. І. кислих середовищ і пласт. вод нафтогаз. свердловин С-5, СІ, ОР-2К, С-4Н, КТУ, для одно- та двофаз. вуглекислот. середовищ — синерг. композиції на основі оливи КОРК (мастило ПОД). У Фіз.-мех. ін­ституті НАНУ під керівництвом Ю. Бабея закладено наук. основи створе­н­ня І. короз.-мех. руйнува­н­ня сталей та синтез. ряд алкілзаміщених піридинів і хінолінів, які під­вищують опір сталі МЦКВ у кислих середовищах (Б. Климків, Н. Сопрунюк, О. Міндюк); ко­ординац. сполук пере­хід. металів з органіч. лігандами та серію І. корозії, солевідкладе­н­ня та короз.-мех. руйнува­н­ня — КОРСОЛ (Д. Завербний, З. Слободян), І. гальмува­н­ня росту короз.-втом. тріщин (О. Цирульник); для сірководн. середовищ ряд І. короз. роз­тріскува­н­ня та наводнюва­н­ня — НЕФГАН (І. Василенко, В. Жовнірчук, В. Коваль). У Черніг. технол. університеті роз­роблено синерг. композиції, що утворюють металохелатні плівки, — І. короз.-втом. руйнува­н­ня та екологічно чисті І. хемосорбц. дії на основі від­ходів пере­робле­н­ня гірчич. та ін. олив (О. Сиза, В. Старчак, С. Цибуля). За походже­н­ням І. поділяють на неорганічні (хромати, нітрити, фосфати, силікати, молібдати тощо) й органічні (аміни, хіноліни, піридини, азоли, бензоати та ін.). Окрему групу складають інгібіторні композиції — суміші органіч. і неорганіч. речовин, захисні властивості яких сумуються або взаємно під­силюються (т. зв. ад­дитивність або синергізм). За за­стосува­н­ням у певних короз. середовищах виділяють І. для кислих, нейтрал., лужних, сірководн., сірководн.-вуглекислот., вуглеводн. (зокрема нафтових), двофаз. нафта–­електроліт, атмо­сфер. середовищ, для ґрунтовок, лакофарб. покрит­тів та паперу. Є також І. солевідкладе­н­ня та біол. корозії (біо­циди, біо­стати). Захисну дію І., тобто їх здатність гальмувати швидкість корозії, оцінюють за коефіцієнтом гальмува­н­ня (g) та ступенем захисту (Z). За механізмом захис. дії І. бувають адсорбц. і пасивувальні. Для оцінюва­н­ня ефективності І. атмо­сфер. корозії та лакофарб. покрит­тів здійснюють ви­пробува­н­ня в кліматизац. камері. Захисні властивості І. у короз. середовищах ви­значають за зміною маси зразків або обʼєму водню, що виділяється в результаті корозії металу (масометр. та волюметр. методи ви­пробува­н­ня). Ефективність та механізм захис. дії І. ви­вчають поляризац. дослідже­н­нями: за зсувом ком­проміс. потенціалу, змінами струму корозії, поляризац. опору, кон­стант Тафеля тощо (електрохім. метод ви­пробува­н­ня). Вплив І. на опір металів спільній дії мех. та короз. факторів ви­значають досліджуючи короз. роз­тріскува­н­ня, багато- та малоцикл. втому, короз.-ероз. руйнува­н­ня, зародже­н­ня та ріст короз.-втом. тріщин за різних концентрацій І. (мех. метод ви­пробува­н­ня). І. нейтрал. середовищ можуть діяти на анодну (пасивува­н­ням поверх­ні металу речовинами з окиснюв.-від­нов. властивостями — нітритами, хроматами, біхроматами; утворе­н­ням важкорозчин. сполук — гідроксидів, фосфатів, карбонатів, боратів), катодну (солі цинку, кальцію, бензоати, нітробензоати) і водночас на обидві (молібдати, вольфрамати, ванадати, МГ ЧДТУ) реакції. І. корозії та солевідкладе­н­ня: комплексони ОЕДФ та її похідні (ДПФ-ІН); КОРСОЛ; силікат натрію, поліфосфати, іони цинку тощо. І. кислих середовищ — пере­важно органічні сполуки, які містять азот, сірку, кисень тощо. Найчастіше вони гальмують водневу деполяризацію. Більшість пром. І. кислих середовищ є композиціями на основі піридинів, хінолінів та їх солей, талових кислот (І. ХОСП, ХОД, КПІ, Нафтохім). І. нафт. походже­н­ня — високомолекулярні смолисто-асфальтен. сполуки, нейтрал. смоли, асфальтени, карбени, нафтен. кислоти; нейтрал. та осн. азоторганічні продукти пере­робки нафти й вугі­л­ля — піридин., хінолін. основи та солі, похідні акридину, оксипіридини, оксихіноліни, оксоазоліни, імідазоліни. І. для газонафт. середовищ, що містять сірководень і вуглекислоту, при­значені для захисту сталі не лише від корозії, але й від наводнюва­н­ня та короз.-мех. руйнува­н­ня. Це ОР-2К, С-4Н, С-5 (Дні­продзерж. тех. університет), НЕФГАН (Фіз.-мех. ін­ститут НАНУ), ДОНБАС (Ін­ститут фіз.-органіч. хімії і вуглехімії НАНУ, Донецьк), НАФТОХІМ-3, НАФТОХІМ-8 (Наук.-вироб. комплекс «Галичина», м. Дрогобич Львів. обл.). Див також Корозія

Завантажити статтю