Ингибиторы коррозии

Название «ингибитор» происходит от слова inhibere, что означает «останавливаю, задерживаю».

Ингибиторами коррозии называют вещества, добавление которых в незначительном количестве в коррозионную среду тормозит или значительно подавляет коррозионный процесс.

Ингибиторы могут изменять скорость коррозионного процесса лишь в том случае, если они влияют на кинетику электрохимических реакций, обуславливающих этот процесс. С помощью ингибиторов можно тормозить анодную реакцию, катодную реакцию или обе реакции одновременно. Замедление коррозии возможно также увеличением омического сопротивления на границе раздела фаз «металл-среда» путем образования на металле поверхностной пленки с низкой электропроводностью.

Анодные ингибиторы при введении их в коррозионную среду практически полностью подавляют коррозионный процесс. Механизм действия анодных ингибиторов основан на пассивации анодных участков корродирующей поверхности металла. Чаще всего в качестве анодных ингибиторов используются неорганические окислители, такие, как хроматы, нитриты, молибдаты, вольфраматы.

Следует отметить, что при недостаточном количестве ингибитора в среде возникает опасность интенсификации коррозии на локальных участках поверхности металла и появления питтинговой или язвенной ее форм, поэтому использовать анодные ингибиторы в недостаточном количестве опасно.

Минимальная концентрация CrO₄^2-, NO₂^-, MoO₄^2-, используемых в качестве ингибиторов коррозии стали, равна 10^-4…10^-3 моль/л. При повышении температуры среды и наличии в ней активаторов, например Cl-ионов, концентрацию ингибиторов необходимо увеличивать.

Катодные ингибиторы уменьшают коррозию вследствие торможения отдельных стадий катодной реакции или сокращения площади катодов. Сокращение площади катодов достигается добавлением ингибиторов, которые на катодных участках в условиях местного подщелачивания среды образуют нерастворимые продукты, изолирующие часть поверхности катодов от раствора. Таким веществом является, например, бикарбонат кальция Ca₂CO₃. Этим объясняется меньшая коррозия стали в жесткой воде по сравнению с мягкой.

Смешанные ингибиторы по своим защитным свойствам менее эффективны, чем анодные, но они менее опасны и, как правило, не приводят к росту интенсивности коррозии при их недостаточной концентрации. При преимущественном торможении катодного процесса их свойства приближаются к свойствам катодных ингибиторов.

Количественная оценка действия ингибитора (при определенной его концентрации в среде) на скорость коррозионного процесса характеризуется эффективностью защитного действия Z или коэффициентом ингибирования g.

Эффективность защитного действия ингибитора определяют на основании лабораторных или полевых испытаний по уравнению

Z = ×100%, (7.1)

где К_m – скорость коррозии металла в коррозионной среде, не содержащей ингибитора, г/(м²×ч);

К_mз - скорость коррозии металла в тех же условиях, но при наличии в среде ингибитора, г/(м²×ч).

Коэффициент ингибирования определяется по уравнению

g = К_m/ К_mз. (7.2)