ضد خوردگی

بازدارنده خوردگی یک ترکیب شیمیایی است که وقتی به مایع یا گاز اضافه شود، میزان خوردگی فلز یا آلیاژ مورد نظر را، کاهش می دهد. اثر بخشی یک بازدارنده خوردگی به ترکیب مایعات، مقدار آب و نوع جریان بستگی دارد. پتروشیمی دانشمند، تولید کننده انواع مواد ضد خوردگی و ضد رسوب و بایوساید می باشد. جهت مشاوره فنی برای خرید ضدخوردگی مناسب سیستم خود، با کارشناس فنی این بخش تماس حاصل فرمائید.

ضد خوردگی چیست؟

(Corrosion inhibitor)

به ترکیباتی که از واکنش شیمیایی یا الکتروشیمیایی بین دو قسمت یک فلز جلوگیری می کنند، مواد ضد خوردگی فلزات یا آنتی کروژن (Anti-Corrosion) گفته می شود. این واکنش ها در اثر اختلاف پتانسیل بین دو قسمت یک فلز رخ می دهند. این مواد را با نام ضد خوردگی، بازدارنده خوردگی، مهارکننده خوردگی، آنتی کروژن نیز می شناسند. پتروشیمی دانشمند تولید کننده انواع مواد ضد خوردگی بر پایه های شیمیایی فسفونیت ها، پلیمرها، پلی آمین، فسفات ها و اتیلن دی آمین تترا استیک اسید، پلی فسفات،  پلیمر و دیسپرسانت، زینک فسفونیت و کوپلیمر، آزول و پلی آکریلیک اسید، پلی آکریلیک اسید، فسفونات، اسید فسفنیک، پلی مالئیک اسید، مولیبدات و نیترین و نیتریت می باشد. بازدارنده ها مواد شیمیایی هستند که با سطح فلز واکنش می دهند و باعث ایجاد لایه ای محافظ بر سطح فلز می گردند.

بازدارنده های خوردگی مواد افزودنی مایعاتی هستند که فلز یا جسم مربوطه را احاطه کرده اند. خدمات پوشش اتصال دهنده های مقاوم در برابر خوردگی را ارائه می دهد که دارای مزایای محافظت در برابر زنگ زدگی و روانکاری می باشد. پوشش های مقاوم در برابر خوردگی از اجزای فلزی در برابر تخریب ناشی از رطوبت، اسپری نمک، اکسیداسیون یا قرار گرفتن در معرض انواع مواد شیمیایی محیطی یا صنعتی در طیف وسیعی از صنایع محافظت می کند.

برخی از ضدخوردگی ها کرومات ها، نیترات ها، مولیبدات ها و تنگستات هستند. این مهارکننده ها سرعت واکنش کاتدی را کاهش می دهند، تا انتشار گونه های احیا کننده به سطح فلز محدود شود. سم کاتدیک و پاک کننده های اکسیژن نمونه هایی از این نوع بازدارنده ها هستند.

خوردگی چیست؟

خوردگی فرآیندی کاملا طبیعی است و حاصل از واکنش فیزیکی، شیمیایی، یا فیزیکوشیمیایی بین فلز و محیط اطراف آن می باشد. این فرآیند ماهیت الکتروشیمیایی دارد که باعث بروز تغییر در خواص فلزات می شود. در واقع طی فرآیند خوردگی، فلز تصفیه شده به شکل پایدار شیمیایی خود تغییر می یابد، مثلا ممکن است که فلز خورده شده تبدیل به اکسید، هیدروکسید یا سولفید آن فلز شود.

تغییر در خاصیت یک فلز، عوامل ناخوشایندی به همراه دارد، مثلا می تواند توانایی عملکردی فلز را از بین ببرد. همچنین روی محیط یا سیستم مورد نظر تاثیر منفی بگذارد.

فرآیند خوردگی در انواع فلزات ممکن است صورت بگیرد. بعضی از فلزات مانند آهن خالص، به سرعت خورده می شوند، اما برخی دیگر نیز مانند فولاد ضدزنگ (ترکیبی از آهن و دیگر آلیاژها) یا استنلدس استیل یا استیل ضدزنگ کمتر دچار خوردگی می شوند.  

محیط خورنده:

در واقع خوردگی در تمامی محیط ها رخ می دهد، اما قدرت هر محیط متفاوت از دیگری است. محیط های خورنده شامل: هوا، رطوبت موجود در هوا، انواع آب ها (مانند: آب مقطر، آب حاوی املاح معدنی، آب شور)، بخار حاصل از گازهایی مانند کلر، آمونیاک، سولفورنیتروژن، دی اکسید گوگرد، و دیگر گازهای سوختنی، روغن و روانکارها، انواع اسیدهای آلی و معدنی، مواد قلیایی، انواع خاک ها، انواع حلال ها، مشتقات نفتی و انواع محصولات غذایی می باشند.

در آب های مختلف میزان سختی و املاح موجود در آب بر خوردگی فلز مورد نظر تاثیر می گذارد.

انواع خوردگی:

• خوردگی یکنواخت یا سراسری
• خوردگی بین دانه ای
• خوردگی گالوانیکی
• خوردگی حفره ای
• خوردگی شکافی
• خوردگی تنشی
• خوردگی سایشی
• خوردگی توام با خستگی
• خوردگی فرسایشی
• خوردگی غلظتی
• خوردگی روی زدایی 
• خوردگی در اثر فلزات مذاب

انواع خوردگی بر اساس محیط خورنده:

• خوردگی تر یا خوردگی در دمای پایین: عمده خوردگی ها در محیط های خورنده تر یا اصطلاحاً در دماهای پایین رخ می دهند. مکانیزم خوردگی تر اصولا الکترو شیمیایی است که طی این فرآیند فلز خورده شده به صورت اکسید، سولفات، و فسفات در می آید.
• خوردگی خشک یا خوردگی در دمای بالا:  خوردگی خشک معمولاً در محیط های خشک با درجه حرارت های بالاتر از 200 درجه سانتیگراد صورت می گیرد. و معمولاً با واکنش شیمیایی همراه هستند. فلز خورده شده در اثر این نوع خوردگی عمدتا به اکسید و یا سولفید در می آید. مانند خوردگی فولاد توسط گازهای کوره .

 روش های جلوگیری از خوردگی:

به علت مشکلات ناشی از بروز خوردگی، روش های متعددی به منظور جلوگیری از خوردگی فلزات صورت می گیرد. از جمله این روش ها به کار گیری روش های حفاظت کاتدی، استفاده از پوشش های لعابی و پلیمری و غیره و استفاده از آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی می باشد.

به دلیل سهولت استفاده و راندمان بالا، استفاده از مواد شیمیایی بازدارنده خوردگی اهمیت ویژه ای پیدا کرده است.

انواع بازدارنده خوردگی:

ضدخوردگی ها بر اساس ماهیت شیمیایی به چند دسته تقسیم بندی می شوند:

• بازدارنده های خوردگی کاتیونی و آنیونی
• بازدارنده های خوردگی آلی و معدنی
• بازدارنده های خوردگی فیلمی و غیر فیلمی

ضد خوردگی کاتیونی و آنیونی:

بازدارنده ها به صورت کاتدی، آندی و مختلط عمل کرده و با ایجاد لایه چسبنده به سطح در اثر جذب سطحی خوردگی را کاهش دهند. این بازدارنده ها یک لایه محافظ آب گریز روی سطح فلز تشکیل داده که به عنوان سدی در برابر انحلال فلز در الکترولیت عمل می کنند. بازدارنده ها باید قابلیت انحلال با پراکنده شدن در محیط اطراف فلز را داشته باشند.

ضد خوردگی آلی یا معدنی:

بازدارنده ها می توانند ترکیبات آلی یا معدنی باشند. بعضی از موثرترین بازدارنده های معدنی عبارتند از: کرومات، نیترات، سیلیکات، کربنات، فسفات و از جمله معروف ترین بازدارنده های آلی عبارتند از: آمین ها، ترکیبات هتروسایکلیک نیتروژن دار، ترکیبات گوگرد مانند تیواتر، تیوالکل، تیوآمید، تیواوره و هیدرازین. استفاده از کرومات ها و نمک های روی امروزه به دلیل سمی بودن به طور چشمگیری کاهش یافته و عمدتا توسط بازدارنده های آلی جایگزین شده اند.

ضد خوردگی فیلمی:

مواد و پوشش های ضد خوردگی فیلمی با ایجاد یک لایه فیلم روی سطح فلز امکان محافظت بیشتر از سطوح فلزی را فراهم می کند و به عنوان سدی برای جلوگیری از تماس بین ترکیبات شیمیایی یا مواد خورنده عمل می کند. علاوه بر جلوگیری از خوردگی، از مقاومت در برابر سایش، عملکرد نچسب و محافظت شیمیایی را ارائه می دهند.

بازدارنده مخلوط چیست؟

آمین ها یک فیلم محافظ روی سطح فولاد تشکیل می دهند و همزمان، به عنوان یک بازدارنده آندی عمل می کنند. یک بازدارنده که هم به روش کاتدی و هم به صورت آندی عمل می کند، به عنوان بازدارنده خوردگی مخلوط نامیده می شود.

مکانیزم مواد بازدارنده خوردگی یا مکانیزم ماده ضدخوردگی:

مواد بازدارنده خوردگی با انجام واکنش های مختلف، مانع از خوردگی فلزات می شوند. این روش ها عبارتند از:

• ایجاد فیلم، پوشش محافظ یا تشکیل لایه محافظ مانع از دسترسی سیّال خورنده به سطح فلز می شود.
• مهارکننده خوردگی یا ماده ضدخوردگی با ماده خورنده واکنش داده و سرعت خوردگی را کاهش می دهند و در صورت امکان فرآیند خوردگی را به طور کامل متوقف می کنند.

ضدخوردگی با وزن مولکولی کم، تنش سطحی آب را تغییر می دهند. در واقع این بازدارنده های خوردگی عامل فعال سطح هستند، زیرا بر سطح فلز، لایه ای محافظ تشکیل می دهند. مکانیزم ضد خوردگی پلیمری، مشابه مکانیزم بازدارنده های خوردگی با وزن مولکولی پایین می باشد. ضدخوردگی پلیمری فیلمی با پوشش های پلیمری متفاوت عمل می کنند. بازدارنده های خوردگی پلیمری ممکن است نتواند لایه ای در برابر اکسیژن و آب تشکیل دهد، اما امکان تغییر پتانسیل خوردگی فلز را دارد.

ضد خوردگی بنزوتریازول چیست؟

مکانیزم بازدارنده خوردگی بنزوتریازول به گونه ای است که با تشکیل یک لایه بی اثر از این پلیمر بر روی سطح فلز، از خوردگی مس جلوگیری می کند. بنزوتریازول یکی از گونه هایی است که برای محافظت از مس استفاده می شود.

فاکتورهای مهم در انتخاب صحیح ضدخوردگی:

ماهیت بازدارنده خوردگی به ماده محافظت شده که معمولاً اشیا فلزی هستند، به عامل های خورنده خنثی شده بستگی دارد. مناسب بودن هر ماده شیمیایی خاص برای انجام وظیفه به عوامل زیادی از جمله دمای عملکرد آن ها بستگی دارد.

عوامل خورنده معمولاً اکسیژن، سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن هستند. اکسیژن به طور کلی توسط بازدارنده های احیا کننده مانند آمین ها و هیدرازین ها حذف می شود:

O₂ +N₂H₄ →2H₂O+N₂

در این مثال، ضد خوردگی بر پایه هیدرازین، اکسیژن را که یک ماده خورنده معمول است، به آب تبدیل می کند. بازدارنده های مربوط به خوردگی اکسیژن هگزامین، فنیلن دی آمین و دی متیل اتانول آمین و مشتقات آن ها هستند. گاهی از آنتی اکسیدان هایی مانند سولفیت و اسید اسکوربیک نیز استفاده می شود. برخی از بازدارنده های خوردگی با جذب شیمیایی روی سطح پوشش فعل و انفعالاتی ایجاد می کنند و مانع از خوردگی فلز می شوند.

مزایای پوشش های محافظ در برابر خوردگی:

این نوع از مهار کننده های خوردگی با ایجاد یک لایه یا پوشش محافظ، طول عمر اجزای فلزی را افزایش می دهند. پوشش های مقاوم در برابر خوردگی از اجزای فلزی در برابر تخریب ناشی از رطوبت، اسپری نمک، اکسیداسیون یا قرار گرفتن در معرض انواع مواد شیمیایی محیطی یا صنعتی در طیف وسیعی از صنایع محافظت می کنند. این مواد به عنوان سدی برای جلوگیری از تماس بین ترکیبات شیمیایی یا مواد خورنده عمل می کند.

کاربردهای ضد خوردگی:

• از آمین های فرار به عنوان نوعی ضد خوردگی در دیگ های بخار استفاده می شود تا اثرات اسید را به حداقل برساند.
• ضدخوردگی بنزوتریازول از خوردگی و رنگ آمیزی سطوح مس جلوگیری می کند.
• بازدارنده های خوردگی اغلب به رنگ اضافه می شوند. رنگدانه ای با خاصیت ضد خوردگی فسفات روی است. از ترکیبات مشتق شده از اسید تاننیک یا نمک های روی از ارگانونیتروژن ها می توان همراه با رنگدانه های ضد خوردگی استفاده کرد.
• از ضد عفونی کننده ها برای مقابله با خوردگی میکروبی استفاده می شود. کلرید بنزالکونیوم معمولاً در صنعت میادین نفتی استفاده می شود.
• در پالایشگاه های نفت، سولفید هیدروژن می تواند باعث خوردگی فولادها شود، بنابراین اغلب با استفاده از هوا و آمین ها با تبدیل به پلی سولفیدها از بین می رود.
• برای جلوگیری از شسته شدن سرب و مس از لوله ها، ممکن است در سیستم های تصفیه آب از ارتو فسفات ها استفاده شود.
• بازدارنده های خوردگی معمولاً به خنک کننده ها، سوخت ها، مایعات هیدرولیکی، آب دیگ بخار، روغن موتور و بسیاری دیگر از مایعات مورد استفاده در صنعت اضافه می شوند. برای سوخت ها می توان از انواع بازدارنده های خوردگی استفاده کرد. برخی از اجزا شامل دی تیوفسفات روی هستند.
• برای روغن کاری، دی تیوفسفات روی معمول است. آن ها سولفید را روی سطوح رسوب می دهند.

لیست قیمت ضد خوردگی: