¿Son los inhibidores de incrustaciones y de corrosión lo mismo que los inhibidores de corrosión y de incrustaciones?
Lo mismo, de hecho, muchos son iguales, pero algunas empresas están dispuestas a hacer esto. Los inhibidores de corrosión y de incrustaciones son los mismos que los inhibidores de incrustaciones y de corrosión. Se basan en el principio de inhibición de corrosión plus. inhibición de incrustaciones. No es más que el principio de cada fabricante. ¿La receta es diferente? Por ejemplo, el principio de inhibición de la corrosión: 1 Clasificación de los inhibidores de corrosión.
Los inhibidores de corrosión se utilizan ampliamente, hay muchos tipos y existen muchos métodos de clasificación. Los métodos son:
1) Clasificación según la composición química [1]. Según si las sustancias que constituyen el inhibidor de corrosión son compuestos inorgánicos o compuestos orgánicos, se pueden dividir en inhibidores de corrosión inorgánicos e inhibidores de corrosión orgánicos.
2) Clasificación según el proceso del electrodo inhibido Según si la reacción del electrodo inhibida por el inhibidor de corrosión durante el proceso de corrosión electroquímica es una reacción anódica, una reacción catódica o ambas, los inhibidores de corrosión se pueden dividir. en inhibidores de corrosión de tipo anódico, inhibidores de corrosión catódicos o inhibidores de corrosión mixtos.
En términos generales, los inhibidores de corrosión anódicos mueven el potencial de corrosión Ec del metal en la dirección positiva, y los inhibidores de corrosión catódicos hacen que el metal sea The. el potencial de corrosión Ec se mueve en la dirección negativa; mientras que el inhibidor de corrosión mixto tiene menos impacto sobre el potencial de corrosión Ec, por lo que el potencial de corrosión se mueve poco o ningún movimiento.
3) Según la clasificación de protección generada de la película tipos [2] Según el tipo de película protectora formada por los inhibidores de corrosión en el proceso de protección de metales, los inhibidores de corrosión se pueden dividir en inhibidores de corrosión de tipo película de pasivación, inhibidores de corrosión de tipo película de precipitación e inhibidores de corrosión de tipo película de adsorción. Entre ellos, los inhibidores de corrosión de tipo película de precipitación se dividen en dos tipos: tipo iónico en agua y tipo ion metálico.
2 Análisis del mecanismo de los inhibidores de corrosión que forman películas protectoras sobre superficies metálicas
2. 1 Inhibidor de corrosión tipo película de pasivación
El inhibidor de corrosión tipo película de pasivación se conoce como agente de pasivación y es un oxidante inorgánico fuerte [3] como el cromato, el nitrito, el molibdato y los tungstatos, etc. Como pasivadores se pueden utilizar oxidantes que se reducen fácilmente durante la reacción. Tomando como ejemplo los cromatos, los cromatos incluyen sales solubles de ácido crómico (H2CrO4) y ácido dicrómico (H2Cr2O7), como Na2Cr2O7, Na2CrO4, K2Cr2O7, (NH4)2CrO4. etc.,
El cromo en la estructura molecular es hexavalente positivo. El cromato y el dicromato se pueden mezclar en cualquier proporción sin afectar el efecto de inhibición de la corrosión, por lo que generalmente se les llama cromato.
Cromato. tiene una fuerte capacidad oxidante cuando se produce la reacción de oxidación, el cromato es un pasivador de ánodo muy eficaz en concentraciones más altas. La pasivación del acero al carbono es similar a la polarización potencial del acero al carbono en H2SO4. que ocurre en la superficie del hierro durante la pasivación es:
Reacción Cr2O72 - 8H 6e →Cr2O3 4H2O
El cromato reducido se adsorbe en la superficie del hierro en forma de Cr2O3 y Fe2O3 * ** formado al mismo tiempo en la superficie del hierro forma una película de pasivación La reacción es: 2Fe 3H2O → Fe2O3 6H 6e
Utilice cromo La película de pasivación en la superficie del hierro pasivado con clorato está completamente deshidratada. tiene una estructura densa y tiene buenas propiedades anticorrosión. Sin embargo, otros inhibidores de la corrosión no pueden obtener dicha película cuando se trata el hierro, e incluso el oxidante fuerte KMnO4 no puede lograr la pasivación del cromato.
Las ventajas del cromato son: puede proporcionar una buena protección no solo al acero, sino también al cobre, zinc, aluminio y sus aleaciones. El rango de valores de pH aplicable es muy amplio (pH = 6~11); Especialmente bueno cuando se utiliza cromato como inhibidor de la corrosión, la velocidad de corrosión del acero al carbono puede ser inferior a 0, 025 mm/año. Las desventajas del cromato son: alta toxicidad y contaminación ambiental. El departamento de protección tiene requisitos estrictos sobre la emisión de cromato. ; se reduce fácilmente y se vuelve ineficaz y no debe usarse en el sistema de enfriamiento de una refinería donde se fugan sustancias reductoras (como el sulfuro de hidrógeno).
2 Inhibidores de corrosión de película precipitada
El análisis de inhibidores de corrosión iónicos en agua toma como ejemplo el polifosfato. El polifosfato es actualmente uno de los inhibidores de corrosión del agua de refrigeración más utilizados y económicos. Además de sus excelentes propiedades de inhibición de la corrosión, el polifosfato también es una excelente incrustación. inhibidor que puede prevenir
El carbonato de calcio y el sulfato de calcio se incrustan en el agua. Los polifosfatos más utilizados son el hexametafosfato de sodio y el tripolifosfato de sodio. Son algunos polímeros inorgánicos lineales.
El polifosfato tiene una fuerte actividad superficial y el grupo P O en su estructura molecular puede proporcionar fácilmente pares de electrones a metales con orbitales vacíos y está firmemente adsorbido en el metal. Las propiedades de inhibición de la corrosión y de incrustación del polifosfato están estrechamente relacionadas con su actividad superficial. El polifosfato tiene propiedades duales de inhibición de la corrosión de polarización anódica y polarización catódica.
El polifosfato es un agente pasivante no oxidante después de agregar polifosfato al agua, es fácil de adsorber en la superficie del metal y desplaza parte. de las moléculas de H y H2O adsorbidas en la superficie del metal, lo que reduce la posibilidad de que el oxígeno disuelto reaccione con H y H2O. Además, facilita la adsorción del oxígeno disuelto en la superficie del metal cuando se adsorbe una cantidad suficiente de oxígeno. En la superficie del metal, el oxígeno pasiva la superficie del metal. Por lo tanto, el polifosfato debe estar en presencia de oxígeno disuelto para exhibir un rendimiento de inhibición de la corrosión por polarización anódica. Polifosfato e iones metálicos divalentes presentes en el agua, como el hierro, la combinación de calcio, zinc, etc. Forma una película de depósito en la superficie del metal, que actúa como polarización catódica e inhibe la corrosión del metal. Por lo tanto, el polifosfato también es un inhibidor de la corrosión catódica. La actividad superficial del polifosfato lo hace capaz de limpiar metales. Limpie el sistema cuando se inicie el sistema de agua de refrigeración. Si la suciedad en el sistema no es grave, el polifosfato puede limpiar gradualmente la suciedad estableciendo gradualmente un control completo de la corrosión, es útil para controlar la corrosión por picaduras. corrosión nodular.
El polifosfato tiene un gran riesgo de formar incrustaciones de fosfato de calcio en condiciones alcalinas. Cuando se utiliza polifosfato, si solo hay materiales de acero en el sistema, el valor del pH en el agua es preferiblemente 5, 0 ~. 7, 0. Si hay cobre y aleación de cobre en el sistema, un valor de pH bajo provocará que el cobre se corroa fácilmente. El valor de pH en el agua debe controlarse estrictamente en 6, 7 ~ 7, 0 o agregar inhibidor de corrosión de cobre y. Valor de pH más bajo para evitar la formación de incrustaciones de fosfato de calcio. Cuando el valor de pH es superior a 8, no solo se producirán incrustaciones de fosfato, sino que también se producirá corrosión local. El fosfato también contiene fósforo, que es un nutriente para el crecimiento y la reproducción. de microorganismos, el polifosfato será descompuesto por muchos microorganismos en el agua y reducirá el rendimiento de inhibición de la corrosión. También causará corrosión local y contaminación microbiana.
El análisis de inhibidores de corrosión de iones metálicos toma como inhibidores de corrosión de cobre. Por ejemplo [4 ], cuando los equipos están hechos de cobre y aleaciones de cobre, existe un problema especial de corrosión: los iones de cobre producidos por la corrosión pueden reaccionar fácilmente con metales más activos, como el hierro y el aluminio, de la siguiente manera:
Fe Cu2 →Cu Fe2
2Al 3Cu2 →2Al3 3Cu
El cobre metálico generado por la reducción de iones de cobre se deposita sobre el metal activo. El cobre sirve como cátodo y. El metal activo sirve como ánodo. Constituye una batería de corrosión. Debido al bajo potencial del cobre (oxidación Eo = - 0,337 V), la fuerza electromotriz de la batería de corrosión es muy grande, lo que provocará una corrosión de penetración severa y rápida. Los iones de cobre también pueden ser transportados a largas distancias por el agua y depositados, causando corrosión. Controlar la concentración de iones de cobre en el agua por debajo de 0,1 mg/L puede prevenir esta corrosión y se utiliza en. sistemas de agua de refrigeración
La mayoría de los inhibidores de corrosión pueden inhibir la corrosión del cobre, pero controlar la concentración de iones en el agua por debajo de 0, 1 mg/L solo se puede lograr en agua neutra y alcalina. de cobre y cobre El valor del pH del agua de refrigeración para materiales de aleación debe controlarse por encima de 6,5. A continuación se presentan varios inhibidores de corrosión del cobre importantes:
1) β-mercaptobenzotiazol (MBT) [5, 6] ( Mercaptobenzotiazol), su fórmula estructural es:
Para el cobre y las aleaciones de cobre, el β-mercaptobenzotiazol es un inhibidor de la corrosión particularmente excelente) puede reducir la velocidad de corrosión del cobre y las aleaciones de cobre a un nivel muy bajo. El cobre tiene un fuerte efecto de adsorción química sobre el β-benzotiazol. El β-benzotiazol adsorbido en la superficie del cobre está dispuesto de manera que separe sustancias corrosivas y evite que el cobre se convierta en iones de cobre y entre al agua. Causa corrosión. El β-mercaptobenzotiazol también es muy eficaz para inhibir la corrosión galvánica causada por la deposición de cobre en metales activos como el hierro y el aluminio.
Las ventajas del β-mercaptobenzotiazol son: (1) Es más eficaz para controlar la corrosión del cobre y las aleaciones de cobre (2) Se utiliza en pequeñas cantidades. Su desventaja es que se oxida fácilmente y se vuelve ineficaz, por lo que debería serlo. evitado con agentes oxidantes Usado junto con inhibidores de corrosión; muy sensible al cloro y cloramina, y fácilmente oxidado por ellos.
2) 1, 2, 3 - Benzotriazol (BTA) (Benzotriazol), la fórmula estructural. is
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1, 2, 3 - El benzotriazol es un inhibidor de la corrosión muy eficaz para el cobre y sus aleaciones. Su efecto inhibidor de la corrosión sobre el cobre es similar al del MBT: la superficie del cobre. El cobre es muy resistente al benzotriazol o al benceno. El quelato de triazol y los iones de cobre tiene un fuerte efecto de adsorción química, formando una pantalla anticorrosión en la superficie del cobre, evitando que sustancias corrosivas entren en contacto con el cobre y evitando que el cobre entre. El cobre se disuelve en agua y también puede pasivar los iones de cobre que ingresan al agua, evitando la deposición de cobre en acero, aluminio, zinc, hierro galvanizado y otros metales y la descincificación. Además, el 1, 2, 3 - benzotrióxido azol también tiene un efecto inhibidor de la corrosión sobre el hierro, el cadmio, el zinc y el estaño. Su concentración de uso es inferior a la del MBT. cobre y aleaciones de cobre, el rango de valor de pH cuando se usa es 5,5 ~ 10, no es necesario ajustar la concentración con el valor de pH. 1, 2, 3-benzotriazol tiene una fuerte capacidad antioxidante y no se destruye agregando cloro. Aunque el cloro formará compuestos inestables con él, lo que debilitará el efecto protector sobre el cobre. Las ventajas del 1, 2, 3-benzotriazol son: buen efecto inhibidor de la corrosión sobre el cobre y sus aleaciones. La desventaja es que el precio es más alto.
3) Sulfato ferroso: el sulfato ferroso es un inhibidor de corrosión especial y a menudo se usa como inhibidor de corrosión para cobre y aleaciones de cobre en agua de mar, otra agua salada o sistemas de enfriamiento de CC. El agua de mar se utiliza como agua de refrigeración. En los intercambiadores de calor de cobre, se añade sulfato ferroso para producir una película protectora que contiene compuestos de hierro en la pared interior del tubo de cobre, que puede tener incluso un espesor de 0, 0762 mm, inhibiendo eficazmente la corrosión del cobre. , especialmente la corrosión causada por la erosión del flujo de agua. Este proceso se llama tratamiento de formación de película con sulfato ferroso.
Las ventajas del sulfato ferroso son: precio económico, baja dosis y menor contaminación. la tecnología de fabricación es más complicada; el agua de refrigeración contiene sulfuro. Cuando hay hidrógeno u otras sustancias reductoras y la contaminación es grave, la formación de una película de sulfato ferroso es ineficaz.
3 inhibidores de corrosión tipo película de adsorción
Inhibidores de corrosión de tipo película de adsorción, como aminas orgánicas, ligninas, gluconatos, etc. Tomemos como ejemplo las aminas orgánicas. Las aminas orgánicas se utilizan como agentes de membrana de adsorción en sistemas de agua de refrigeración. Este tipo de amina orgánica también se llama membrana. amina, que se refiere principalmente a grasas de cadena C10 ~ C20, como C16 H33NH2, (C16 H33) 2NH, C18 H37NH2, (C18H37) 2NH. Son fáciles de fabricar y tienen buenas propiedades de inhibición de la corrosión, por lo que se encuentran ampliamente. Las aminas utilizadas y sus derivados también tienen buenas propiedades de inhibición de la corrosión. Los grupos hidrófilos en las moléculas de amina orgánica son -NH2 y NH, y los grupos lipófilos son grupos alquilo. grupo) se adsorbe en la superficie del metal, y el grupo alquilo (grupo lipófilo) mirando hacia afuera (ambiente corrosivo) Después de que la amina orgánica se adsorbe en la superficie del metal, se forma una película de adsorción. Los grupos alquilo en la película de adsorción juegan un papel. Función de protección que evita que sustancias corrosivas como el agua, los iones de cloruro y el oxígeno entren en contacto con el metal. Previene la corrosión del metal. Dado que los grupos amino se pueden adsorber firmemente en la superficie del metal, puede evitar que el flujo de agua dañe la película de adsorción. Las aminas orgánicas pueden formarse gradualmente en la superficie del metal a través de los productos de corrosión existentes o de la suciedad en la superficie del metal. Por lo tanto, las aminas orgánicas pueden usarse no sólo en sistemas relativamente limpios, sino también en sistemas que han estado en funcionamiento. durante un período de tiempo y tienen algo de corrosión y suciedad. En el proceso de penetrar a través de los productos de corrosión y la suciedad y adherirse a la superficie del metal, las aminas orgánicas, que pueden aflojar la combinación de suciedad y productos de corrosión entre sí, reducen la cohesión. La superficie del metal y hace que se caigan gradualmente y se laven con agua. Dado que las aminas orgánicas tienen una muy buena capacidad para limpiar superficies metálicas, se usan cuando hay mucha suciedad. Cuando se usan aminas orgánicas en el sistema, agréguelos gradualmente y aumente lentamente su concentración para evitar despegar demasiada suciedad y dañar el intercambiador de calor.
La tubería está obstruida.
Aminas orgánicas como C16H33NH2, (C16H33) 2NH, C18H2, NH2, (C18H37) 2NH
sólo es necesario añadir unos 2 A al agua de refrigeración para Distribuya uniformemente en todos los rincones. La concentración inicial se agrega en lotes de 20 mg/L a 50 mg/L. Después de que la amina orgánica forme una película monomolecular en la superficie del metal, consumirá menos y solo necesitará reponer la pérdida. La película de aminas orgánicas es bastante fuerte y se vuelve suficiente mantener unos pocos mg/L en el agua de enfriamiento después de la película. Detener la dosificación por un corto tiempo o reducir la concentración de aminas orgánicas en el agua a cero no causará muchos cambios. Simplemente hágalo a tiempo después del descubrimiento. El efecto de inhibición de la corrosión de las aminas orgánicas es bastante bueno. Cuando se usan en sistemas generales de agua de refrigeración, la tasa de inhibición de la corrosión puede alcanzar más del 90% y las áreas que a menudo se lavan y corroen. Aproximadamente el 50%. El efecto anticorrosión de las aminas orgánicas solas es bueno. Si se usan junto con otros inhibidores de la corrosión, el efecto anticorrosión es mejor. Sin embargo, el rendimiento anticorrosión de las aminas orgánicas se ve muy afectado por la cantidad de sal. En agua con alto contenido de sal, la difusión de aminas monoméricas es más difícil y la capacidad anticorrosiva disminuye. Agregar 50 mg/L de amina al agua de mar hará que la tasa de inhibición de la corrosión del acero al carbono sea solo de 35 a 60. la amina se aumenta a 200 mg/L, la tasa de inhibición de la corrosión es solo de 60 a 80.
Las ventajas de las aminas orgánicas son: buen efecto de inhibición de la corrosión, buena resistencia al cloro, la esterilización con cloro no afectará el efecto protector; del amoniaco orgánico sus desventajas son: se ve muy afectado por la cantidad de sal, es costoso, tiene altos costos de tratamiento y no es económicamente viable.