ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Защитные свойства ингибиторов в ктслых электролитах из "Ингибиторы коррозии " Фосфаты широко применяются в качестве ингибиторов коррозии, в особенности в водоснабжении, охладительных системах и энергетических установках. О защитных свойствах монофосфатов в пресной воде можно судить по данным [101], приведенным в табл. 5.4. [c.188] Фосфаты КазР04 и МагНР04, как показали наши исследования, способны при концентрациях, не обеспечивающих полную защиту, увеличивать истинную скорость коррозии (рис. 5,30), что связано с частичной пассивацией электрода, приводящей к смещению потенциала электрода в положительную сторону [102]. Однако это смещение потенциала не так велико, чтобы вывести потенциал стали за потенциал полной пассивации, поэтому истинная скорость коррозии увеличивается. При достаточных концентрациях фосфатов коррозия полностью подавляется. [c.189] Розенштейн [105] первым обнаружил, что добавление к воде ничтожных концентраций полифосфата предотвращает осаждение карбонатов кальция из естественных вод, а уже в 1956 г. свыше 200 муниципалитетов в США предпочли в коммунальном водоснабжении применять полифосфаты для предотвращения коррозии, карбонатных отложений, а также для стабилизации растворенных в воде железа и марганца. Минимальная концентрация полифосфата, необходимая для предотвращения коррозии малоуглеродистых сталей, зависит от состава воды и скорости ее движения. Для обработки пресных вод и вод, содержащих хлориды, применяют обычно от 0,5 до 100 мг/л, однако в большинстве случаев ограничиваются 10 мг/л или еще меньшими концентрациями. Полифосфаты эффективны также при защите от коррозии стали в морской воде (с 4000 мг/л). [c.190] Ионы двухвалентных металлов, в частности кальция, обеспечивают более действенную защиту полифосфатами. Поскольку кальций неизменно присутствует в естественных водах, то добавлять его обычно не приходится. Отношение концентрации ионов кальция к полифосфату должно равняться по крайней мере 0,2, предпочтительнее 0,5. Добавление солей кальция необходимо лишь в случае конденсата или мягких вод. Цинк более эффективен, чем кальций, хотя последний все же необходим. Нужно иметь также определенную концентрацию кислорода в воде в отсутствие кальция минимальное содержание кислорода в воде должно быть 1 мл/л, при наличии же кальция концентрация кислорода может быть снижена до 0,15 мл/л. Оптимальное значение рН = = 5—7. В более щелочных средах полифосфаты могут привести к точечной или питтинговой коррозии. [c.190] Гексаметафосфат натрия обладает способностью создавать с ионами кальция и другими ионами металлов растворимые комплексы, в результате чего ионы кальция, а также железа удерживаются в растворе. Именно это предотвращает образование карбонатных отложений кальция и железа, ухудшающих теплопередачу. При избытке ионов кальция образуется труднорастворимое соединение Са5(РзОю)2 [Ю4], поэтому необходимо строго соблюдать соотношение концентраций полифосфата и ионов кальция. [c.191] Особого внимания заслуживают результаты, полученные в концентрированных растворах хлоридов (близких к морской воде). При повышении концентрации ионов кальция от 100 до 500 мг/л скорость коррозии, равная - 3 мг/(дм -сут), достигается при снижении концентрации полифосфата с 400 до 140 мг/л. Минимальное отношение кальция к фосфору равнялось 0,8ч-1,0, что близко к ранее найденному значению 0,7 и соответствует отношению кальция к гексаметафо сфату не менее 0,2. [c.192] С увеличением скорости движения воды защитный эффект гексаметафосфата в сочетании с ионами кальция возрастает. В разбавленном растворе хлорида (25 мг/л) поддержание концентрации гексаметафосфата на уровне 12 мг/л и кальция на уровне 8 . т/л обеспечивает 93%-ную защиту при скорости движения электролита, равной 200 см/с (см. рис. 5,32). При этой же скорости движения электролита в концентрированных растворах хлоридов (2500 мг/л) (см. рис. 5,33) скорость коррозии стали снижается с 2000 мг/(дм2-сут) до 100 мг/(дм2-сут) при относительно небольших концентрациях гексаметафосфата, а также кальция или цинка. [c.192] В тех случаях, когда защита эффективна (наличие соответствующих концентраций гексаметафосфата и ионов кальция или цинка), поверхность стали покрывается тонкой вязкой пленкой. Состав пленки, возникшей на металле в электролите, содержащем 2500 мг/л Na l, 100 мг/л ГМФ и 60 мг/л кальция в течение 84 сут, соответствовал комплексному соединению метафосфата натрия состава (ЫаН)РеСа(Р0з)5-8Н20. [c.193] Исследования Бутлера [104] показали, что с помощью гексаметафосфата натрия и солей кальция можно приостановить и начавшуюся коррозию (рис. 5,34). При этом сформировавшаяся на поверхности стали пленка сохраняет свои защитные свойства в течение определенного времени (14 сут) и в том случае, когда образец переносится в неингибированный электролит. Это означает, что фосфаты обеспечивают эффект последействия, т. е. нет необходимости в постоянной подаче ингибитора. Опыты (Г, 2, 3, рис. 5,34) были поставлены таким образом, что из 27 сут образцы находились 13 сут в электролите с ингибитором и 14 сут в электролите без ингибитора. [c.193] Сравнивая защитные свойства полифосфатов (ГМФ) с хромата-ми и нитритами, Бутлер [104] приходит к выводу, что полифосфаты имеют значительные преимущества. Хотя в чистой воде защитные концентрации хромата и нитрита натрия ниже, чем у гексаметафосфата, в растворах хлоридов положение меняется (табл. 5,5). [c.194] Как видно, применяя гексаметафосфат натрия в комбинации с кальцием, можно получить защиту при гораздо меньшей суммарной концентрации этих ингибиторов по сравнению с хроматом и нитритом натрия. [c.194] Исследовано огромное число органических соединений в качестве ингибиторов кислотной коррозии. Они принадлежат к самым разнообразным классам соединений и их трудно порой строго классифицировать. Однако одна общая черта наблюдается большинство наиболее эффективных ингибиторов принадлежит к органическим соединениям, содержащим в составе азот, серу и кислород. [c.196] Вернуться к основной статье