4 Korozija u Mljekarskoj Industriji

7/26/2019 4 Korozija u Mljekarskoj Industriji

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D r Z d r a v k o J o v i i , Z a g r e b

T e h n o l o k i f a k u l t e t ,

o r o z i j a u m l j e k a r s k o j i n d u s t r i ji

U v o d

K o r o z i j a j e e l e k t r o k e m i j s k i p r o c e s u k o m e s e a t o m i m e t a l a o k s i d i r a j u i

p r e l a z e u i o n s k o s t a n j e . U k o l i k o s u n a s t a l i s p o j e v i t o p l j i v i , t a d a i o n i m e t a l a

p r e l a z e u o t o p i n u , a k o s u n e t o p l j i v i , p r o d u k t i k o r o z i j e o s t a j u n a p o v r i n i m e

t a l a . A k o s p o j e v i k o j i s u n e t o p l j i v i g r a d e k o m p a k t n e p r e v l a k e f i l m o v e , o n i

t a d a t i t e m e t a l o d d a l j n j e k o r o z i j e . O v a k a v s l u a j i m a m o k o d m e t a l a k o j i

t e k o k o r o d i r a j u n p r . o l o v o , a l u m i n i j , k r o m i td . K o r o z i o n e p o j a v e s u r a z l i i te ,

a n a b r o j i t e m o n e k e od n j i h : k o r o z i j a u z r o k o v a n a l o k a l n i m e l e m e n t i m a , k o n

c e n t r a c i o n a k o r o z i ja , k o r o z i j a k o d v i s o k i h t e m p e r a t u r a , k o r o z i ja u z r o k o v a n a

z b o g i s t o v r e m e n o g k e m i j s k o g i m e h a n i k o g d j e l o v a n j a i t d .

K o r o z i j u u z r o k o v a n u l o k a l n i m e l e m e n t i m a m o e m o n a j b o l j e p r e d s t a v i t i

n a s l i j e d e i n a i n :

A k o s e e l j e z o n a l a z i u

o t o p i n i k u h i n j s k e s o l i ( n a

t r i j e v o g k l o r i d a ) , t a d a i o n i

e l j e z a p r e l a z e u o t o p i n u

s o li p r i e m u s e o s l o b a a j u

e l e k t r o n i ( 1 ) . S a m m e t a l s l u

i k a o v o d i t e t a k o o m o g u

a v a k r e t a n j e e l e k t r o n a . K e

m i j sk i m e h a n i z a m k o j i n a

s t a j e u o v o m - s l u aj u m o e

s e p o j e d n o s t a v l j e n o p r i k a

z a t i o v a k o :

(1) Fe -> Fe

2

+ 2 e

(2) O + + 2 e - 2 0

3) s u m a r n o : F e + 1/2 Oa + O 2 O - > F e ( 2 H )

K a t o d n a r e a k c i j a ( 2) d i r i g i r a s u m a r n i p r o c e s o t a p a n j a , j e r o n a k o i u k u p

n i p r o c e s , i l i g a p a k u b r z a v a to z a v i s i o b r z i n i d i f u z i j e k i s i k a k a k a t o d n i m

m j e s t i m a .

O s n o v n i f a k t o r i k o j i u t j e u n a k o r o z i j u j e s u : v l a g a , k i s e l o s t , k i s i k i z z r a

k a , s l o b o d a n k l o r , , v i s o k a t e m p e r a t u r a , k o n t a k t i z m e u r a z l i i t i h m e t a l a , n e

i s ta a t m o s f e r a ( n a r o i t o a t m o s f e r a z a g a e n a s a S O 2 i t d .

K a k o b r z i n a k o r o z i j e z a v i s i 0 v r e m e n u u o l j i v o j e n a s l i c i 2 , u k o j o j j e

p r i k a z a n n a j e i s l u a j o v i s n o s t i b r z i n e k o r o z i j e (V ) g / m

2

d a n v r e m e n u ( t ) .

O v a j t i p k o r o z i j e k a r a k t e r i s t i a n j e z a o n e k o r o z i o n e p r o c e s e u k o j i m a b r z i n a

d i f u z i j e k i s i k a u o t o p i n i r e g u l i r a b r z i n u k o r o z i o n e r e a k c i j e . N a s l i c i 2 . p u n a

l in i ja p r i k a z u j e o v i s n o s t b r z i n e k o r o z i j e m e t a l a b v r e m e n u b e z p r i s u t n o s t i

i n h i b i t o r a , a i s p r e k i d a n a u z p r i s u t n o s t i n h i b i t o r a .

K a o o s n o v n e p r i n c i p e k o r o z i o n e z a t i t e m o e m o n a b r o j a t i o v e :

1) u p o t r e b a o d g o v a r a j u i h z a t i t n i h p r e m a z a ;


2/5

SI.

2

3) k a t o d n a z a t i t a ; i

4) s t v a r a n j e n e a g r e s i v n e a t m o s f e r e

1) K o d u p o t r e b e z a t i t n i h p r e m a z a r a z l i k u j e m o :

a ) z a t i t n e p r e m a z e k o j i s e l a ko , s k i d a j u

T o s u t a k v i p r e m a z i k o j i s e m o g u l a k o s k i d a t i u o b l i k u v r p c a i l i s li n i h

t r a k a s p r e d m e t a k o j e g z a ti u je m o . O v i p r e m a z i n a p r a v l j e n i s u - o d r a z n i h

u m j e t n i h t v a r i n p r . v m i l k l o r i d a , v i n i l a c e t a t a , s m j e s e v i n i l k l o r i d a i a k r i l n i t r i t a

i t d . N a n o s e s e n a m e t a l n u p o v r i n u v r u i m i li h l a d n i m p r s k a n j e m , u m a t a n j e m

s f o l i j a m a i l i v r p c o m .

b ) z a t i t n e p r e m a z e n a b a z i u l j a , s m o l a i m a s t i .

O v i p r e m a z i s u v r l o p r i s t u p a n i p o s v o j o j c i j e n i . I m a i h v i e v r s t a : u l j a z a

z a t i t u o d k o r o z i j e m e t a l n i h p r e d m e t a , k a p l j e v i n e , v r s t e t v a r i i m a s t i , u l j a

z a k o n z e r v i r a n j e m o t o r a , e m u l g i r a j u a z a t i t n a u l j a .

2) I n h i b i t o r i s u t v a r i , k o j e n a u g r o e n i m m j e s t i m a s t v a r a j u z a t i t n e s l o

j e v e .

O n i m o g u b i t i :

a ) f i z i k a l n i i b ) k e m i j s k i .

F i z i k a l n i n e i z a z i v a j u n i k a k v e p r o m j e n e n a p o v r i n i m e t a l a . O n i s a m o

b l o k i r a j u i s t a k n u t a m j e s t a a d s o r b i r a j u s e n a p o v r i n i m e t a l a . K e m i j s k i i n h i

b i t o r i s t v a r a j u n a p o v r i n i m e t a l a e l e k t r o k e m i j s k i m r e a k c i j a m a z a t i t n i s loj .

O v i h i n h i b i t o r a i m a v i e v r s t a :

a i) p a s i v a t o r i , k o j i n a p o v r i n i m e t a l a s t v a r a j u v r l o t a n k i ( o k o 2 00 ), k o m

p a k t n i f i l m ; o v a k o d j e l u j u n i t r i t i i k r o m a t i ;

b i ) i n h i b i t o r i , k o j i s t v a r a j u z a t i t n e s l o j e v e n a p o v r i n i m e t a l a , s a m o m n o g o

v e e d e b l j i n e o d p a s i v a t o r a ; t a k v i s u i n h i b i t o r i f o s f a ti , a r s e n a t i , m o l i b d a t i ,

z a t i m k a l c i j e v s u l f a t i k a l c i j e v k a r b o n a t ;

c i) e l e k t r o k e m i j s k i i n h i b i t o r i , k o j i s e v r lo , r i j e t k o u p o t r e b l j a v a j u , a k a o t a k v i

s u p o z n a t i i v a , a r s e n i a n t i m o n ; i

d i) d e s t i m u l a t o r i - i n h i b i t o r i , k o j i iz a g r e s i v n e s r e d i n e u k l a n j a j u t v a r i k o j e u b r

z a v a j u k o r o z i j u .


3/5

S v i o v i i n h i b i t o r i d o d a j u s e u v r l o m a l i m k o l i i n a m a . V r l o e s t o s e u i n d u

s t r i j i d o d a j e v o d i k o j a o p l a k u j e m e t a l n e d i j e l o v e 0 55 m g n a 1 1. k r o m a t a ,

j e r o v i p o s p j e u j u s t v a r a n j e z a t i t n o g s l o ja , t e s e t a k o i z b j e g a v a t z v . t a k a s t a

k o r o z i j a . Z a t i t n o d j e l o v a n j e i n h i b i t o r a z a v i s i o v i e f a k t o r a : v r i j e d n o s t i p H ,

t e m p e r a t u r e , k o n c e n t r a c i j e i n h i b i t o r i t d .

U m l j e k a r s k o j i n d u s t r i j i m o r a m o k o r o z i o n e p o j a v e p r o m a t r a t i s d v a as-

p e k t a :

1. d j e l o v a n j e m l i j e k a n a m e t a l e i

2 . d j e l o v a n j e m e t a l a n a m l i j e k o

D j e l o v a n j e

m l i j e k n

m e t a l e

P o z n a t o j e d a m l i j e k o k o r o z i o n o d j e l u j e n a m e t a l e s k o j i m a j e u d o t i c a j u

k a k o u s l i j e d p r i s u s t v a r a z n i h so l i u m l i j e k u , t a k o i z b o g s a d r i n e b j e l a n e v i n a .

M e t a l i s t u p a j u u r e a k c i j u s b j e l a n e v i n a m a i tako> s t v a r a j u m e t a l n e p r o t e i n a t e ,

t e n a t a j n a i n u o t o p i n u p r e l a z i i z v j e s n a k o l i in a m e t a l a . M n o g o j a e k o r o z i o n o

d j e l o v a n j e j e k a d s e m l i j e k o n a l a z i u k o n t a k t u s d v a r a z l i i t a m e t a l a k o j i s e

m e u s o b n o d o d i r u j u . U z r o k o v o m e j e p o t e n c i j a l n a r a z l i k a m e u m e t a l i m a .

O v a j t i p k o r o z i j e n a z i v a se g a l v a n s k a , k o r o z i j a i j a v l j a s e u o n o m s l u a j u k a d a

s u n p r . m l j e k a r s k i p r i b o r - s u d o v i n a p r a v l j e n i od m e t a l a k o j i j e o t p o r a n p r e m a

d j e l o v a n j u m l i j e k a , a l i s u a v o v i s u d a s a s t a v l j e n i o d d r u g o g m e t a l a .

P r i s u s t v o k i s i k a p o s p j e u j e k o r o z i o n o d j e l o v a n j e m l i j e k a n a m e t a l e . O v u

s u i n j e n i c u p o t v r d i l i H u n z i k e r , C o r d e s i N i s s e n , 1 92 9 g o d . k a d a s u u m l i j e k o

d o d a v a l i r a z n e m e t a l e . T o m p r i l i k o m j e u t v r e n o , d a j e k o r o z i j a b i l a n a j v e a

n a d o d i r n o j p o v r i n i m l i j e k o / z r a k .

M l j e k a r s k i s u d o v i i o p r e m a i z r a e n i o d a l u m i n i j a s u v r l o o t p o r n i p r e m a

m l i j e k u . e l j e z o i b a k a r s u n e o t p o r n i p r e m a m l i j e k u , k a o i n i k a l j i z n a d 1 8 C .

P o k o s i t r e n i ( k a l a i s a n i ) b a k a r j e d o s t a o t p o r a n a l i k o r o z i j a m o e b i t i v r l o v e l i k a

a k o j e k o s i t r e n i s l o j o t e e n .

L e g u r e a l u m i n i j a s m a n g a n o m i d r u g i m m e t a l i m a k o j i m u p o b o l j a v a j u f i

z i k e o s o b i n e , p o k a z a l e s u s e v r l o p o g o d n e z a i z r a d u m l j e k a r s k e o p r e m e . K a o

v r l o p o g o d a n m a t e r i j a l z a i z r a d u m l j e k a r s k e o p r e m e t a k o e r s e p o k a z a l a l e g u r a

s a s t a v a : 1 8 k r o m a , 8 n i k l a i 74/o e l je z a . D o b r a s t r a n a o v e l e g u r e

j

i ta

t o p o d u t j e c a j e m a t m o s f e r i l i j a n e - c r n i .

U t a b e l i 1 . p r i k a z a n o j e d j e l o v a n j e m l i j e k a n a b a k a r p r i r a z l i i t i m u v j e t i m a .

T a b e l a 1

Us lov i pod ko j im a je ba ka r b io i z loen m g b ak ra u l i t r i

m l i j e k u m l i j e k a

2 1/2 sa ta kod sobne te m pe ra tu re 6 ,00

2 1/2 .sata k o d 63,5C 14,15

2 1/2 sa ta kod ta ke kl j u an ja 4,45

1 sa t ko d 60C irok a po vr in a 5,45

1 sa t kod 60C nag r izen a , ok s id i r a na pov r ina 19,90

1 sa t kod 60C po vre m en o m ije an je ml i jek a 5,45

pro pu tan je z r a ka kroz ml i jek o , pov rem eno mi jean je 25 ,15

( P r e m a : R i c e a n d M i s c a l l - u , J . D a i r y S c i . , 1 9 2 3 , 6 , 2 6 1 .)

I z t e t a b e l e s e v i d i , d a j e b r z i n a k o r o z i j e b a k r a u m l i j e k u n a j v e a u z p r i

s u t n o s t z r a k a i u z m i j e a n j e , z b o g v e l i k e i z m j e n e k i s i k a i z z r a k a . V i d l j i v o j e ,

d a b r z i n a k o r o z i j e r a s t e i s p o v e a n j e m n a g r i e n o s t i d o d i r n e p o v r i n e .


4/5

K a k o s e o d v i j a b r z i n a k o r o z i j e (V ) p o j e d i n i h k o n s t r u k c i o n i h m e t a l a u

o v i s n o s t i o d p . H - v r i j e d n o s t i p r i k a z a n o j e u s l i c i 3 .

(1) Fe -> Fe+ + 2e

SI. 3

K o d s l u a j a v i d i s e d a m e t a l i k a o e lj e zo , m a g n e z i j , n i k a l j i s i. p o k a z u j u p a

s i v n o p o n a a n j e u l u n a t o j s r e d i n i , a u k i s e l o j b r z i n a k o r o z i j e n a g l o r a s t e .

U s l u a j u 3 b m i n i m u m b r z i n e k o ro z i j e n a l a z i s e n e t o p o m a k n u t p r e m a

l u n a t i j i m v r i j e d n o s t i m a . O v a k v o k a r a k t e r i s t i n o p o n a a n j e i m a m o k o d o lo v a ,

c i n k a i a l u m i n i j a .

T r e i s l u a j t j . g d j e b r z i n a k o r o z i je n e z a v i s i o v r i j e d n o s t i p H k a r a k t e -

r i s t i a n j e z a p l e m e n i t e m e t a l e k a o p l a t i n u i z l a t o .

D j e l o v a n j e m e t a l a n a m l i j ek o

M e t a l i o t o p l j e n i u m l i j e k u d a j u m u g o r a k , m e t a l n i o k u s i i z a z i v a j u k e m i j

s k e p r o m j e n e k o j e d o v o d e d o o k s i d a t i v n e u e g l o s t i m l i j e k a . R a z l i i t i m e t a l i

r a z l i i t o u t j e u n a o k u s m l i j e k a . e l j e z o , c i n k i b a k a r d a j u m l i j e k u j a k m e t a l n i

o k u s , d o k a l u m i n i j , k o s i t a r i n i k a l j n e u t j e u i z r a z i t o n a n j e g o v o k u s .

i n j e n i c a d a b a k a r , a d o n e k l e i elje zo ^ i z a z i v a j u o k s i d a c i o n e p r o c e s e u

m l i j e k u n a v e l a j e n e k e a u t o r e d a t v r d e , d a s e t o m p r i l i k o m u m l i j e k u r a z v i j a

v o d i k o v s u p e r o k s i d , p a m l i j e k o i m a j a k m e t a l n i o k u s .

I z d o s a d n a v e d e n o g a m o e m o n a b r o j a t i m e t a l e k o j i s e n a j v i e u p o t r e b l j a

v a j u u m l j e k a r s t v u : n e z a r i v i e li c i n a r o i t o l e g u r a s a 18/o C r , , 8 N i i 7 4/o

F e , l e g u r e n i k l - k r o m , d o b r o k a l a i s a n i b a k a r , a l u m i n i j i n j e g o v e l e g u r e , d o b r o

k a l a i s a n i e l i k .

U p o s l j e d n j e v r i j e m e p o e l o s e s p r i m j e n o m p l a s t i n i h m a s a . M o r a se i p a k

n a g l a s i t i d a j e u p o t r e b a a l u m i n i j a i n e z a r i v a e l i k a n a j r a i r e n i j a .

O v a k v u i ro k u u p o t r e b u a l u m i n i j a o m o g u u j u m u o v e n j e g o v e o s o b i n e :

o t p o r n o s t p r e m a v e l i k o m b r o j u o r g a n s k i h s p o j e v a , o t p o r n o s t p r e m a m n o g i m

s l a b i j i m o r g a n s k i m i a n o r g a n s k i m k i s e l i n a m a (( s u m p o r o v o d i n a , c i j a n o v o d i n a ,

a m i n k i s e l i n e , v i e m a s n e k i s e l i n e i d r . ) t e n j e g o v o s v o j s t v o - d a n e u t j e e n a

o k u s i m i r i s m l j e n i h p r o i z v o d a , z a t i m d o b r a i s t e z l j i v o s t k o j a o m o g u u j e i z r a d u

r a z n i h p o s u d a , l i m e n k i i d r u g o g p r i b o r a n a v r l o j e d n o s t a v a n n a i n . A l u m i n i j

j e n a j o t p o r n i j i u n e u t r a l n o j s r e d i n i . U j a e a l k a l n i m i k i s e l i m s r e d i n a m a o n s e

o t a p a . K a r a k t e r i s t i n o j e n a v e s t i za a l u m i n i j d a i m a v r l o v e l i k u s k l o n o s t o k s i

d a c i j i , t o j e k o d n j e g a v e o m a k o r i s n o d o k z a m n o g e m e t a l e t o p r e d s t a v l j a k o

r o z i j u . O v a o k s i d a c i j a i z a z i v a p a s i v a c i j u a l u m i n i j a , t o z n a i d a n a s t a l i o k s i d n i

s l o j t i t i n j e g o v u p o v r i n u o d d a l j n j e k o r o z i j e . M e u t i m k a d g o v o r i m o o o v o m

z a t i t n o m s l o j u m o r a m o n a g l a s i t i d a s u k l o r i d i o n i v r l o o p a s n i k o r o z i o n i a g e n s i .


5/5

O n i p r o d i r u k r o z o k s i d n i s l o j , t e t a k o d o l a z e d o p o v r i n e i s to g m e t a l a iz zi-

v jui k o r o z i j u . O v o s v o j s t v o o m o g u u j e k l o r i d i m a n j i h o v m a l i i o n s k i r a d i u s .

N e z a r i v i e l ic i s u p o s t o j a n i k o d v i i h t e m p e r a t u r a , l a k o i m s e i s ti p o v r -

i n a , o t p o r n i s u p r e m a d u i n o j k i s e l i n i, s l a b i j i m m i n e r a l n i m k i s e l i n a m a , o r -

g a n s k i m k i s e l i n a m a , p r e m a r a z r e e n i m o t o p i n a m a a l k a l i j a i t o k o d o b i n e

t e m p e r a t u r e , a z a j a e k o n c e n t r a c i j e i v i e t e m p e r a t u r e u p o t r e b l j a v a j u s e s p e -

c i j a l n i e l i c i .

P r a n j e u r e a j a u m l j e k a r s k o j i n d u s t r i j i s m a t r a s e k a o o s n o v n i u v j e t z a

n j e g o v o o d r a v a n j e . Z a p r a n j e u p o t r e b l j a v a j u s e r a z l i i t a k e m i j s k a s r e d s t v a , i

t o u g l a v n o m razn e o t o p i n e z a i e n je . K a o g l a v n e s a s t o j k e o t o p i n e z a i e n j e

m a e m o n a v e s t i : n a t r i j e v h i d r o k s i d , p r i m a r n i n a t r i j e v f o sf at , n a t r i j e v k a r b o -

n a t , n a t r i j e v m e t a s i l i k a t . P o n e k a d d o d a j e m o u m a l i m k o l i i n a m a i n e k e d r u g e

s p o j e v e k a o k> s u n a t r i j e v h e k s a m e t a f o s f a t , n a t r i j e v s u l f a t, n a t r i j e v p e r b o r a t ,

i t d . K a r a k t e r i s t i n o s t o t o p i n a z a p r a n j e j e t a , d a i m a j u a l k a l n u r e a k c i j u k o j a

p o im a e o t a p a n j u k a z e i n a i m a s t i .

P o z n a t o j e d a s t e p e n k o r o z i j e p o v r i n e k o ja j e p r e v u e n a k o s i t r o m z a v i s i

o k o l i i n i k i s i k a o t o p l j e n o g u o t o p i n i z a p r a n j e . T u k o l i i n u o t o p l j e n o g k i s i k a

m o e m o s m a n j i t i a k o o t o p i n i z a p r a n j e d o d a m o n a t r i j e v o g s u l f a t a .

T a k o e r j e p o z n a t o , d a s e d o d a t k o m n a t r i j e v o g f o s f a ta i s i l i k a t a o t o p i n i z a

p r a n j e p r i b o r a o d a l u m i n i j a , s n iz u j e k o r o z i o n o d j e l o v a n j e a l k a l n i h o t o p i n a n a

a l u m i n i j .

N a t r i j e v h e i k sa m e t af o si fa t p o k a z a o s e k a o v r l o d o b r o d o d a t n o s r e d s t v o u

o t o p i n a m a z a p r a n j e i t o n a r o i t o o n o g p r i b o r a u k o m e s e i s t a l o io tz v . m l j e n i

k a m e n ( k a l c i j e v k a z e i n a t i k a l c i j e v f o s f a t) .

D a s e t o v i e s m a n j i k o r o z i j a , p o t r e b n o j e d a s e p r i d r a v a m o s l i j e d e e g : p r i b o r

n e s m i j e m o n i k a d o s t a v l j a t i d a s t oj i m o k a r d u e v r e m e n a , s p r e a v a t i k i s e l o s t

o t o p i n a s k o j i m a m a t e r i j a l d o l a z i u k o n t a k t ( i zu z e v g d j e j e k i s e l o s t p o t r e b n a , a l i

j e t a d a d r a t i p o d k o n t r o l o m ) , s m a n j i t i o k s i d a c i j u o t o p i n a t o j e v i e m o g u e .

U k o l i k o u p o t r e b l j a v a m o k l o r i r a n u v o d u , t a d a m o r a b i t i p o m o g u n o s t i to n i a

k o n c e n t r a c i j a k l o r a . N e s m i j e m o d o z v o l i t i d a m l j e n i k a m e n s t o j i d u e v r e m e n a

u k o n t a k t u s m e t a l o m . P o m o g u n o s t i m o r a m o i z b j eg a v a t i v i s o k e t e m p e r a t u r e ,

jier s e k o r o z i j a t i m e p o v e a v a . O v i h u p u t a s e m o r a m o . n a r o i t o p r i d r a v a t i a k o

j e m a t e r i j a l iz l o e n n e i s t o j a t m o s f e r i d r u g i h i n d u s t r i j a .

L i t e r a t u r a

1. H . Fi sc he r: W erk sto ffe u. Ko rr . 6 (1955) 26

2. Refe ra t i s a s av je to van ja o za t i t i m a te r i j a l a od koroz i j e u kem i j sko j i s ro dn im

indu s t r i j am a Beo grad 1959.

3.

I . G . D av is : La bo ra to ry con t ro l o f Da i ry p lan t Lond on , 1956.

4. I . G. D av is : A dic t io nar y of Da iryi ng Lond on, 1955,

5. T . M ark ov i : Koro z iona t ehno log i j a I Zagre b , 1959 .

6. F . K er vi na : D ete rg en t M lje kar s tvo 8

Documents

4 Korozija u Mljekarskoj Industriji