CC BY
9
УДК: 628.147.22
Шапкина И.А.
Студентка второго курса СПбГУПТД, г. Санкт-Петербург, РФ
ЭФФЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ АНТИКОРРОЗИОННОЙ ЗАЩИТЫ
Аннотация
В современном мире коррозия является одной из главных проблем, стоящих перед различными отраслями промышленности. Прогрессирование коррозии может вызвать значительные экономические потери и угрозу безопасности. Понимание основных видов коррозии и применение эффективных методов антикоррозионной защиты играют решающую роль в борьбе с этой проблемой.
Ключевые слова: Коррозия, химическая коррозия, электрохимическая коррозия, антикоррозионная защита, ингибиторы коррозии.
Shapkina I.A.
Second year student SPbSUITD St. Petersburg, Russia
EFFECTIVE METHODS OF ANTICORROSIVE PROTECTION Abstract
In the modern world, corrosion is one of the main problems facing various industries. The progression of corrosion can cause significant economic losses and a threat to safety. Understanding the main types of corrosion and the use of effective methods of corrosion protection play a crucial role in combating this problem.
Keywords:
Corrosion, chemical corrosion, electrochemical corrosion, corrosion protection, corrosion inhibitors.
Защита от коррозии материалов является важным аспектом во многих областях. Коррозия приводит к ухудшению качества материалов из-за воздействия влаги, кислот, солей, химических реакций и других факторов. Это не только причиняет серьезный ущерб объектам и конструкциям, но и требует высоких затрат на обслуживание и восстановление.
В связи с этим, возникновение и развитие современных методов антикоррозионной защиты стало особенно важным. Эти подходы исследуют и предлагают новые техники и методы, которые способны предотвратить коррозионные процессы и обеспечить долговечную и надежную защиту материалов.
Процессы коррозии, как известно, имеют определенную направленность и являются самопроизвольными. Это происходит из-за заложенной в них природы химических реакций. Коррозионный процесс обусловлен стремлением металлов достичь более стабильного состояния путем потери электронов и образования положительных ионов.
Такие факторы, как температура, влажность и наличие примесей, могут влиять на скорость коррозии, но не влияют на самопроизвольность процесса. Скорость коррозии может быть ускорена или замедлена, но в целом процесс остается самопроизвольным.
Коррозия является самопроизвольным процессом, поскольку не требует наличия внешнего источника энергии. Движущей силой коррозии является разница в потенциальной энергии между металлом в его естественном состоянии и более стабильным соединением, образующимся в ходе
реакции. Эта разница потенциальной энергии заставляет электроны течь с поверхности металла в окружающую среду, что приводит к постепенной деградации металла со временем. [1]
Коррозия металлов классифицируется по механизму протекания коррозионного процесса, зависящему от характера внешней среды, с которой взаимодействует металл, различают химическую и электрохимическую коррозию:
Химическая коррозия металлов происходит в средах, которые не проводят электрический ток. Это происходит в результате гетерогенной окислительно-восстановительной реакции, где металл, подвергающийся разрушению, является восстановителем и непосредственно взаимодействует с окислителем в коррозионной среде.
Электрохимическая коррозия - это процесс самопроизвольного разрушения металлов под воздействием внешних факторов, отличающийся от химической коррозии тем, что в нем происходит направленное движение электронов от окисляемого металла к окислителю. Она возникает при взаимодействии металлов различной активности. Различие в энергиях ионизации заставляет электроны переходить от более активного металла к менее активному, что и запускает процесс электрохимической коррозии. Все это приводит к тому, что на одних участках поверхности корродирующего металла идет процесс окисления (анодный процесс), а на других — процесс восстановления окислителя (катодный процесс). [4]
+ Мс|,+-/нН20 (окисление металла) Анодный процесс
Ох) * Red (восстановление окислителя) Катодный процесс
Рисунок 1 - Схема электрохимической коррозии. [4]
Для предотвращения коррозии применяются разнообразные методы, которые учитывают свойства металла и условия эксплуатации. Существуют эффективные и современные методы защиты металлов, которые помогают смягчить или устранить вредное воздействие коррозии. В настоящее время существует несколько основных подходов к антикоррозионной защите.
1. Легирование или модификация металлических материалов является эффективным, хотя и дорогим способом повышения устойчивости к коррозии. При легировании в состав сплава добавляются компоненты, которые способствуют пассивации металла. В качестве таких компонентов используются хром, никель, вольфрам и другие. Введение определенных добавок в сталь таких как титан, медь, хром и никель, приводит к образованию плотных продуктов реакции в процессе коррозии, что защищает сплав от дальнейшего разрушения. [5]
2. Это способ заключается в особой обработке коррозионной среды с целью снижения ее агрессивных свойств по отношению к данному материалу. Этот способ защиты целесообразно применять только при ограниченном объеме коррозионной среды. Защита металла от коррозии достигается либо снижением концентрации агрессивного компонента, либо введением в коррозионную среду веществ, снижающих скорость коррозии. Вещества, используемые с этой целью, называются ингибиторами коррозии. Ингибитор с окружающей средой не взаимодействует. Он взаимодействует только с поверхностью металла, которая по сравнению со всем количеством агрессивной среды является сравнительно небольшой. В настоящее время действие ингибиторов объясняется адсорбционной и
пленочной теориями. Сначала ингибитор адсорбируется на поверхности металла, а дальше образует с металлом химическое соединение в виде пленки. Пленка обнаруживает хорошие защитные свойства лишь тогда, когда она является труднорастворимым соединением в данной среде. Отличительной чертой этого метода является возможность при небольших капитальных затратах значительно затормозить процессы коррозионного разрушения и деградации механических свойств металлов и сплавов, тем самым замедляя разрушение оборудования. [2]
3. Электрохимическая защита. Она основана на торможении анодных или катодных реакций коррозионного процесса. Электрохимическая защита осуществляется присоединением защищаемой конструкции металла с более отрицательным значением электродного потенциала - протектора, а также катодной или анодной защитой за счет извне приложенного тока. Наиболее применима электрохимическая защита в коррозионных средах с хорошей ионной электрической проводимостью. Катодная защита используется для защиты от коррозии подземных трубопроводов, кабелей. [5]
4. Метод борьбы с коррозией, основанный на использовании защитных покрытий, является одним из наиболее эффективных способов предотвратить повреждение объектов от воздействия окружающей среды и химических реакций. Защитные покрытия могут быть нанесены на различные поверхности, такие как металл, бетон, дерево и другие материалы. Они образуют слой, который служит барьером для влаги, кислот, щелочей и других вредных веществ, которые могут вызвать коррозию. Один из наиболее распространенных способов защиты от коррозии - покрытие поверхности металла слоем краски или лака. Краска создает защитный барьер между металлом и окружающей средой, предотвращая проникновение влаги и агрессивных веществ на поверхность металла. [3]
В результате исследования современных методов антикоррозионной защиты и основных видов коррозии, можно сделать вывод о необходимости увеличения усилий в этой области. Коррозия остается одной из наиболее серьезных проблем, стоящих перед промышленностью, и эффективная защита от нее имеет огромное значение для общества и экономики. Список использованной литературы:
1. Васильев В.В., Кольчугин А.В., Коррозия металлов: учеб. указ. / В.В. Васильев, А.В. Кольчугин; ИГТА -Иваново, 2010. - С.5-6
2.Козлова Л.С., Сибилева С.В., Чесноков Д.В., Кутырев, А.Е., Авиационные материалы и технологии // Ингибиторы коррозии (обзор)// Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов, 2015, С.68-69
3. Мухин В.А., Коррозия и защита металлов: учеб. пособие / В.А. Мухин; Омск. гос. унт. - Омск, 2004. - С.38-43
4. Нечаев, А.В. Химия: учебное пособие / А.В. Нечаев; УрФУ - Екатеринбург, 2016. - Ч. II. - С.7
5. Филимонова В.А., Харчевникова Ел.О., Водоснабжение. Санитарная техника // Защита металлов от коррозии, 2009, С.128-129
© Шапкина И.А., 2023
