Aktualności i przegląd rynku

W dobie globalizacji procesu produkcyjnego, korozja jest także główną przyczyną strat w czasie wytwarzania, transportu i przechowywania elementów narażonych na korozję, np. artykułów metalowych ze stali, żelaza, miedzi, brązu, aluminium oraz z innych metali i ich stopów. Korozja takich elementów w czasie obrotu towarowego może prowadzić do matowienia powierzchni, przebarwień i niszczenia wżerowego. Ponieważ tlen i woda są obecne we wszystkich normalnych warunkach transportu i przechowywania wyrobów, zabezpieczenie przed tego typu korozją jest niezbędne już w trakcie pakowania i przechowywania metalowych elementów. Efekty takiej korozji pojawiają się często po wyprodukowaniu wyrobu, a przed dostarczeniem finalnemu odbiorcy.

Najczęściej stosowanym antidotum w takich przypadkach jest pokrywanie wyrobów powłokami polimerowymi z polietylenu niskiej gęstości lub pakowanie w warunkach próżniowych elementów metalowych o laminowanych aluminium opakowań, jak to ma miejsce na przykład w przemyśle elektronicznym. Jest to niezwykle kosztowne. Innym rozwiązaniem są powłoki ochronne i środki ochrony czasowej. Jeszcze inną, skuteczną metodą walki z korozją jest wprowadzenie zabezpieczeń w postaci inhibitorów korozji, które nawet w niewielkich ilościach znacznie zmniejszają szybkość korozji w środowisku korozyjnym. Korozja metali w środowiskach wilgotnych ma charakter elektrochemiczny i dlatego metody ochrony poprzez zastosowanie inhibitorów korozji, polegają na zmianie potencjału elektrodowego metalu w celu zapobieżenia lub przynajmniej ograniczenia jego rozpuszczania.

Inhibitory dzielą się na katodowe i anodowe, w zależności od kierunku przesuwania potencjału elektrodowego do wartości mniejszych lub większych. Inhibitory korozji powodują zmniejszenie szybkości korozji w wyniku zahamowania procesu anodowego i/lub katodowego. Inhibitory anodowe (głównie o charakterze utleniającym, np. azotany, azotyny, fosforany, krzemiany, benzoesany) podwyższają napięcie polaryzacji anodowej i w związku z tym przesuwają potencjał korozji w kierunku wartości bardziej dodatnich, natomiast inhibitory katodowe (najczęściej deaerotory, jak np. siarczyny, hydrazyna) w podobny sposób przemieszczają potencjał korozji w kierunku wartości bardziej ujemnych. W przypadku inhibitorów anodowo-katodowych, tzw. inhibitorów o działaniu mieszanym, zmiany potencjału są mniejsze, a ich wypadkowy kierunek jest uzależniony od względnej wielkości efektu anodowego i katodowego. W większości przypadków inhibitory anodowe są anionami. W roztworach elektrolitów wędrują one do powierzchni anody i w przeważającej liczbie przypadków, w sprzyjających warunkach, najczęściej pasywują metal w obecności rozpuszczonego w środowisku tlenu. Wśród inhibitorów anodowych znajduje się wiele anionów nieorganicznych, takich jak: ortofosforany, azotyny, chromiany oraz organicznych, np. benzoesany. Inhibitory nieutleniające wykazują działanie ochronne tylko w obecności rozpuszczonego tlenu. Chociaż inhibitory anodowe są bardzo efektywne i znajdują szerokie zastosowanie praktyczne, to mogą powodować również niepożądane efekty. Gdy stężenie inhibitora staje się zbyt małe, może to prowadzić do powstania korozji wżerowej (pittingu). Benzoesany wykazują także niekorzystne działanie, polegające na tym, że użycie inhibitorów tego typu w zbyt małych stężeniach może prowadzić do korozji ogólnej. Inhibitory katodowe są zwykle kationami, które w środowisku wodnym przesuwają się w kierunku katody, gdzie w procesie chemicznym lub elektrochemicznym następuje ich osadzanie. W wyniku wspomnianych procesów następuje zablokowanie (odizolowanie) powierzchni metalu. Do tego rodzaju inhibitorów należą np. sole antymonu, cynku a także polifosforany. Inną grupę inhibitorów korozji stanowią inhibitory organiczne (np. aminy, dekstryna, pochodne kwasów karboksylowych) o działaniu podwójnym (anodowo-katodowe). Większość z nich zawiera w swojej cząsteczce atomy azotu lub siarki, które wykazują zdolność adsorbowania się na całej powierzchni metalu (tzn. zarówno na obszarach katodowych, jak i anodowych) i są zdolne równocześnie hamować procesy anodowe i katodowe. Wymienić tu można związki zawierające azot, jak nitryle i aminy, zawierające siarkę, np. w układzie heterocyklicznym, lub zawierające jednocześnie atomy azotu i siarki, w szczególności podstawione tiokarbamidy. Adsorpcja amin na powierzchni metalu jest uzależniona od siły (trwałości) wiązania amina-metal oraz od rozpuszczalności aminy. Siła wiązania amina-metal zależy od gęstości elektronów wokół atomu azotu danej aminy oraz od zdolności tych elektronów do tworzenia wiązania koordynacyjnego. Inhibitory zawierające w cząsteczce atom siarki są zwykle lepsze od związków zawierających atom azotu, ponieważ siarka jest lepszym donorem elektronów niż azot, tzn. posiadają większą zdolność do tworzenia wiązań koordynacyjnych warunkujących trwałość zaadsorbowanej warstwy cząsteczek inhibitora na powierzchni metalu. Jednakże z uwagi na możliwość szkodliwego działania dla zdrowia i środowiska naturalnego inhibitory zawierające siarkę są obecnie coraz rzadziej stosowane.