بازدارنده‌های خوردگی؛ راه حل‌های کوچک برای مشکلات بزرگ

بازدارنده‌های خوردگی کاربرد وسیعی در ممانعت یا دست کم کاهش دادن آثار خوردگی فلزات در صنایع گوناگون دارند. بنابر استانداردها، یک بازدارنده خوردگی، ماده‌ای شیمیایی است که با غلظت مناسب در سیستم خوردگی موجب کاهش نرخ خوردگی می‌شود، بدون آن که غلظت عوامل خورنده به طور چشمگیری تغییر کنند. بازدارنده‌ها، نرخ خوردگی را با مکانیزم‌های زیر کاهش می‌دهند:

1)   جذب یون‌ها/ مولکول‌ها به سطح فلزات

2)   افزایش یا کاهش واکنش‌های کاتدی یا آندی اندی

3)   کاهش نرخ رسوب واکنشگرها

4)   کاهش مقاومت الکتریکی سطح فلز

5)   بازدارنده‌ها، اغلب قابلیت اعمال درجا در کاربردهای خاص دارد.

بعضی عوامل، شامل هزینه‌ها، مقدار، سهولت دسترسی و از همه مهم‌تر ایمنی برای محیط زیست از عوامل مهم برای انتخاب یک بازدارنده است. انواع بازدارنده‌های مناسب شامل بازدارنده‌های آلی و غیر آلی می‌شود. در ادامه به شرح انواع آن پرداخته می‌شود.

بیشتر بخوانید: آزمون‌های خوردگی

بازدارنده‌های غیر آلی

این بازدارنده‌های غیر آلی، خود به بازدارنده‌های آندی و کاتدی تقسیم می‌شوند.

بازدارنده آندی

این بازدارنده‌ها که بازدارنده‌های پسیواسیون نیز نام دارند، با یک واکنش آندی کاهش موجب بازدارندگی می‌شوند. به این صورت که واکنش آندی را متوقف کرده، با جذب یک لایه روی سطح فلز، واکنش طبیعی پسیواسیون سطح فلز را حمایت می‌کنند. به طور کلی، بازدارنده‌ها، با محصولات خوردگی واکنش داده و موجب تشکیل یک لایه غیرقابل حل و پیوسته روی سطح فلز می‌شوند. بعضی مثال‌های این بازدارنده‌ها شامل نیترات‌ها، مولیبدات‌ها، سدیم کرومات‌ها، فسفات‌ها و هیدروکسیدها می‌شوند. شکل 1، مکانیسم عمل این بازدارنده‌ها را به نمایش گذاشته است.

مکانیزم بازدارندگیشکل 1. مکانیسم بازدارندگی بازدارنده‌های آندی

بازدارنده‌های کاتدی

در طی فرآیند خوردگی، بازدارنده‌های کاتدی، از وقوع واکنش کاتدی روی فلز جلوگیری می‌کنند. این دسته از بازدارنده‌ها، دارای یون‌های فلزی هستند که به علت بازی بودن، یک واکنش کاتدی را سبب می‌شوند و ترکیباتی غیر قابل حل را تولید کرده که به طور انتخابی در مناطق کاتدی رسوب می‌نماید. فیلم تشکیل شده، فشرده و چسبنده است. از جمله بازدارنده‌های کاتدی می‌توان به یون‌های منیزیم، روی و نیکل اشاره کرد. شکل2 طریقه ی ممانعت بازدارنده ی کاتدی در برابر خوردگی را نشان می‌دهد.

بازدارنده کاتدیشکل 2. مکانیسم بازدارندگی بازدارنده‌های کاتدی

بازدارنده‌های آلی

ترکیبات آلی که به عنوان بازدارنده استفاده می‌شود، عموما به عنوان کاتد، آند یا هر دو عمل می‌کنند. این بازدارنده‌ها یک لایه محافظ آبگریز، ایجاد کرده که جذب مولکول‌های روی سطح شده و مانع از انحلال فلز در الکترولیت می‌شوند. کارآمدی یک بازدارنده ی آلی به عوامل زیر بستگی دارد:

  •   ساختار شیمیایی، مانند اندازه مولکول آلی
  •   پیوند‌های آروماتیک یا کانجوگیت شده و طول زنجیره ی کربنی
  •   نوع و تعداد اتم‌ها یا گروه‌ها در مولکول
  •   توانایی یک لایه برای شبکه‌ای شدن و یا فشرده شدن
  •   نوع محلول الکترولیت
  •   طبیعت و بار سطح فلز

چند نمونه از بازدارنده‌های آلی شامل، آمین‌ها، اوره، بنزوریزول، آلدهید‌ها و نظایر آن هستند. شکل 3 نمایانگر مکانیسم بازدارندگی این دسته از بازدارنده‌های خوردگی است.

بازدارنده آلیشکل 3. مکانیسم عمل بازدارنده‌های آلی

به طور کلی بازدارنده‌ها یا به صورت میکروکپسول و یا جاسازی شده در پوشش، اعمال شده و نقش خود را در محیط مناسب ایفا می‌کند.



دیدگاهتان را بنویسید