Click here to load reader

Korozija i zaštita - FSB

  • View
    227

  • Download
    17

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Napisana za 4.kolokvij iz tehnologije II na FSBu na temelju prezentacija s predavanja profesora Jurage i profesorice Alar. Skripta ima vjerojatno sitnih grešaka, ispričavam se zbog istih

Text of Korozija i zaštita - FSB

KOROZIJA

KOROZIJA:

nepoeljno troenje konstrukcijskog materijala uslijed kemijskog, fizikalnokemijskog i biolokog djelovanja okolia

fizikalno- kemijsko meudjelovanje metala i njegova okolia koje uzrokuje promjenu upotrebnih svojstava metala te moe dovesti do oteenja funkcije metala, okolia ili tehnikog sustava koji on ini

razaranje metala i legura zbog kemijskog ili elektrokemijskog meusobnog djelovanja metala (legura) i vanjskog medija

kemijsko oteivanje - vlana atmosfera, oborine, vlano tlo, slatka i morska voda, vodene otopine kiselina, luina, soli, organske tekuine

fizikalno oteivanje - mehaniko(abrazija, erozija), naprezanje (tlano, vlano), deformacije(elastine, plastine)

bioloko - korozivno djelovanje aerobnih i anaerobnih organizama, izloeni naroito organski konstrukcijski materijali poput drva, gume i sl. te anorganski kao to je beton i metali

INTEZITET KOROZIJE:

brzina korozije, oblik itd. ovisi o initeljima odreenim materijalom koji korodira(unutarnji initelji oteivanja materijala) i njegovom okolinom (vanjski initelji)

unutarnji initelji: sastav materijala, defekti u kristalnoj reetki, zaostala mehanika naprezanja (nakon oblikovanja deformiranjem npr.), stanje povrine, oblik predmeta

vanjski: sastav okolnog medija, istoa medija, brzina i turbulencija gibanja medija, temperatura, tlak, kontakt s drugim materijalima, meh. optereenja, izloenost zraenjuPOSLJEDICE KOROZIJE:

smanjuje masu i vrijednost materijala u obliku sirovine, poluproizvoda i proizvoda

skrauje vijek trajanja opreme

zastoji u radu

nesree

umanjuje kvalitetu proizvoda

POSREDNI TROKOVI: zamjena korodirane opreme, odravanje, provoenje zatite

NEPOSREDNI: zastoji u pogonu, gubitak proizvoda (curenje), smanjeni stupanj efikasnosti, oneienje proizvoda, okolia, predimenzionirane konstrukcije

Mogue je utediti 25-30% ukoliko se na pravilan nain zatiti konstrukcija od korozije

KLASIFIKACIJA procesa korozije:

prema geometrijskom obliku: opa, selektivna, lokalna, interkristalna

lokalna: pjegasta, rupiasta, potpovrinska, kontaktna

kontaktna: galvanska (bimetalna), korozija u procijepu

s obzirom na mehanizam procesa (medija):elektrokemijska, kemijska

KOROZIJA METALA I LEGURA: elektrokemijska, kemijskaKEMIJSKA KOROZIJA METALA I LEGURA:

zbiva se u neelektrolitima, tj. medijima koji ne provode el.struju npr.:

spajanje metala s kisikom iz vruih plinova (O, Cl, S, N) kod rada na visokim temp.(zavarivanju, TO...)

korozija metala i legura u neelektrolitima kao to su organske tvari (u nafti djelovanjem sumpora i njegovih spojeva

ugljini elik: na razliitim temperaturama stvaraju se razliiti oksidi na povrini 200-400 C - sporo oksidira, nastaje Fe2O3-hematit 400-575 C - spora oksidacija, nastaje prvo sloj Fe3O4-magnetita, zatim na povrini hematit

>575 C - naglo ubrzavanje oksidacije, sloj FeO-wstita, magnetita, hematita

aluminij: oksidira na zraku (20C), nastaje Al2O3 nehrajui elici: na zraku, magnetit, Fe2O3, FeO, Cr2O3 titan: na zraku, TiO2PASIVNOST:

sposobnost spontane zatite metala oksidnim filmom pri emu se poveava otpornost prema mnogim korozivnim sredinama - tipian primjer je nastanak Al2O3ELEKTROKEMIJSKA KOROZIJA METALA:

redukcijsko-oksidacijski, redoks proces u sustavu metal/elektrolit

javlja se na metalima i legurama u dodiru s elektrolitima(voda, vodene otopine kiselina, luina, soli) te se odvijaju reakcije oksidacije i redukcije

oksidacija je reakcija kojom neka tvar oslobaa elektrone pri emu nastaje neka druga tvar; otapanje, gubitak atoma metala na raun nastajanja njegovih iona; ujedno i mjesta korozijskog oteenja na povrini metala ANODNI PROCES:

Me -> Me2++2e- redukcija je reakcija kojom neka tvar vee elektrone pri emu nastaje neka druga tvar

KATODNI PROCES: tvar vee na sebe osloboene elektrone koji su s anode doli do katode na povrini metala;proces na katodi ovisi o kemijskom sastavu i pH vrijednosti elektrolita

redukcija H+, vodikova depolarizacija: 2H++ 2e- 2H H2 redukcija O2, kisikova depolarizacija: O2+ 2H2O + 4e- 4OH- Primjer:

elektrokemijska korozija ugljinog elika u neoksidirajuim kiselinama

HCl -> H+(aq)+Cl-(aq)A: Fe+2e- -> Fe2+oksidacija ili ionizacija metala

K: 2e-+2H+ -> 2H -> H2redukcija ili vodikova depolarizacija

redoks jednadba: Fe +2H+ -> Fe2++ H2molekulska jedn.:Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2 --> poveanje udjela vodika uzrokuje vodikovu bolest, napetosti, to poveava krhkost elika, nastaju pukotine i slojevi u materijalu

POJAVNI OBLICI KOROZIJE: opa, rupiasta, kontaktna korozija, korozija u procijepu, napetosna selektivna, interkristalna, erozijska korozijaOPA KOROZIJA:

zahvaa itavu izloenu povrinu materijala nastaje kada je cijela povrina materijala izloena agresivnoj sredini pod priblino istim uvjetima

LOKALNI OBLICI KOROZIJE:

najei oblik korozije

zahvaa samo neke dijelove izloene povrine metala

najee: rupiasta (pitting), pjegasta; korozija u procjepu; napetosna korozija; galvanska;potpovrinska; kontaktnaRUPIASTA (PITTING) KOROZIJA:

nastaju rupiasta oteenja tj.upljine koje se proteu od povrine u metal

ocjena stanja povrine se provodi prouavanjem gustoe rupica, veliine rupica i dubine rupica

izraunava se faktor rupiaste korozije hmax/h - omjer maksimalne dubine rupice i prosjene dubine ope jednolike korozije

KONTAKTNA KOROZIJA:

galvanska(bimetalna) - razliiti metali

nastaje kada se dva razliita metala dovedu u elektrini kontakt, uz prisutnost elektrolita nastaje galvanski lanak

plemenitiji metal galvanskog lanka postaje katoda, a neplemenitiji anoda i on se troi, korodira velikom brzinom da bi smanjili sklonost galvanske korozije treba birati kombinacije metala s relativno jednakim korozijskim potencijalom, izolacijom kontakta razliitih metala, izolacijom anodnog metala od korozivnog okolia, pravilnim omjerom katodnih i anodnih povrina (to vea anoda, a manja katoda)

korozija u procijepu - istovrsni metali

srodna jamiastoj koroziji -> procijep umjesto klice jamice

nuan je oksidans (depolarizator), lanak diferencijalne aeracije

procijep: metal-metal; metal-nemetal smanjenje sklonosti koroziji u procijepu: izbjegavanje uskih procijepa pri konstruiranju, izbjegavanje naslaga, katodna zatita...

NAPETOSNA KOROZIJA

uzrok su vlana naprezanja (vanjska ili zaostala) uz OH-, Cl-, H2S u mediju na temperaturama veim od 60C

posljedice je raspucavanje (razgranate transkristalne ili interkristalne pukotine) -> lom

otporniji su elici sa sitnozrnatom strukturom i feritni

SELEKTIVNA KOROZIJA

ako imamo materijal s vie faza tada govorimo o selektivnoj faznoj koroziji ako imamo viekomponentne materijale tada govorimo o selektivnoj komponentnoj koroziji to je korozija legura kod koje sastojci reagiraju u udjelima razliitim od njihova udjela u leguri

neke komponente/faze su elektrokemijski aktivnije i otapaju se u galvanskom kontaktu s plemenitijim komponentama/fazama kao anode

najvaniji primjeri selektivnog otapanja su: decinkacija mjedi i grafitizacija sivog lijeva-grafitna korozija

INTERKRISTALNA KOROZIJA

uvjeti u kojima nastaje interkristalna korozija: materijal mora biti u senzibiliziranom stanju:vrue oblikovanje, zavarivanje, toplinska obrada

izluuje se precipitat po granicama zrna

najee zahvaa nehrajue elike, legure na bazi nikla i aluminija

na granicama zrna nastaje, izluuje se Cr23C6 sklonost IKK moemo smanjiti postupcima:

arenja (1050-1100C, 10-40min) pri emu se otapa Cr23C6 i zatim gaenjem u vodi

stabiliziranja karbidotvornim metalima:Ti, Nb, Ta jer se grijanjem na granicama stvaraju TiC, NbC, TaC

smanjenjem udjela ugljika ispod 0,03% jer smanjuje izluivanje krhkih karbida

ZATITA MATERIJALA OD KOROZIJA

koroziju nije mogue sprijeiti, ali moe se usporiti i pravilnom primjenom i odabirom pravilne tehnologije zatite mogue je utedjeti 25-35%

dva osnovna naela zatite:

smanjenje ili ponitenje afiniteta za proces korozije

poveanje otpora koroziji

metode zatite:

promjene unutranjih imbenika korozije (oteenja materijala) promjene vanjskih initelja, uzronika korozije

nanoenje prevlaka na konstrukcijske materijale

elektrokemijski postupci - katodna i anodna zatita

ZATITA METALA PREVLAKAMA

prevlake dijelimo na:

anorganske

metalne

nemetalne

organske

nemetalne

primarna zadaa(zatita???) prevlaka je zatita od korozije

sekundarna zadaa (zatita???) prevlaka moe biti

postizanje odreenih fizikalnih svojstava povrine

zatita od mehanikog troenja

estetski razlozi

poveanje dimenzija istroenih dijelova, tj. popravak loih proizvoda

tehnologija nanoenja prevlaka sastoji se od: pripreme podloge, nanoenja prevlake te naknadne obradbe prevlake

priprema podloge, povrine: odmaivanje, mehanika predobradba, kemijska predobradba

nanoenje prevlake: kemijski postupak, fizikalni postupak, elektrolitiki postupak

naknadna obradba: kemijska, mehanika, elektrokemijska, toplinska obradba

priprema povrine se sastoji od: ienja povrine: uklanjanje masnih tvari, korozijskih produkata, okujine, praine, ae...

odmaivanje: radi dobre adhezije metala i prevlake; koriste se organska otapala, kisele i lunate otopine, emulzije, industrijski deterdenti; nakon odmaivanja ide ispiranje vodom

runo mehaniko ienje: provodi se kada imamo male zahtjeve na kvalitetu antikorozijske zatite ili kada se ne mogu primijeniti ostali postupci; povrine se runo obrauju raznim alatima i materijalima poput brusnog papira, eline etke, strugaa; nije mogue ukloniti produkte meukristalne korozije i okuine

strojno ienje: povrine se obrauju pomou pneumatskih i elektrinih alata (rotacijske etke, brusne ploe, diskovi, vibracijske brusilice, ekii...) ienje mlazom abraziva: djelovanje granulata abrazivnih sredstava koji kin.energiju dobivaju pogonskim sredstvom (komprimirani zrak) ili centrifugalnom silom (turbine) na neku povrinu; abrazivni materijali(kvarcni pijesak, bakrena troska, elina sama, staklene kuglice); dobivamo povrinu bez okuina i produkata korozije, starih premaza te istu i nehrapavljenu povrinu

kemijska priprema povrina: kemijsko nagrizanje crnih metala (kisele otopine:H2SO4, HCl, luine:NaOH, Ca(OH)2, taline NaOH, NaNO3), kemijsko nagrizanje obojenih metala (Cu - kisele otopine:HNO3, Fe2(SO4)3, Al: luine NaOH, HNO3)

elektrolitika priprema povrina: elektrolitiko nagrizanje ili elektronagrizanje metala provodi se elektrinom strujom u vodenim otopinama; provodi se katodnim, anodnim kombiniranim (katodno-anodnim), te postupkom s izmjeninom elektrinom strujom

kondicioniranja povrine: osiguravanje traene hrapavosti podloge

organske prevlake: jedan od najrasprostranjenijih postupaka u tehnici

3/4 metalnih povrina

tu spadaju:

boje i lakovi (premazi)

plastifikacija

gumiranje

bitumenizacija

konzervacija

premazi: zatitni, dekorativni, dekorativno-zatitni, specijalni; podloge:metal, drvo, beton organska tekua zatitna sredstva koja nakon suenja stvaraju na povrini predmeta vrsti zatitni sloj

sadre: vezivo(povezuje komponente, stvara opnu prevlake), otapalo/razrjeiva, pigmente(aktivni i inertni), punila (poboljavaju svojstva barijere filma, meh.svojstva, reguliraju sjaj), aditive (spreavaju sedimentaciju pigmenata, loe razlijevanje, pjenjenje...) premazi prema nainu suenja: suivi uz prisustvo vlage iz zraka, s.pri povienim temp., pomou UV, fizikalno suivi, oksidativno suivi, kemijski umreeni tipovi premaza: temeljni - antikorozijska svojstva premaza sadrana su u inhibirajuim ili inertnim pigmentima, meuslojni - u sistemu pojaavaju zatitna svojstva i prionjivost izmeu dva sloja i barijerni efekt (pigmentacija laminarne strukture), zavrni premaz - zahtjev za odreenom nijansom, sjajem i povrinskom otpornou premaza ( na sunce, kondenzaciju, udare...) ili neka ostala posebna svojstva (glatkoa...) postupci premazivanja: kistom, valjkom, prelijevanjem, zranim prskanjem, bezranim prskanjem, elektrostatsko prskanje anorganske nemetalne prevlake: podjela

oksidne i oksihidratne - na elik, aluminij, bakar, cink i njegove legure u cilju podebljanja ve postojeeg oksidnog sloja; ako je naneseni oksidni sloj relativno tanji i ima zatitno svojstvo, proces se naziva pasiviranje; postupak nanoenja debljih oksidnih slojeva (crnih, smeih, plavih) na elik naziva se bruniranje fosfatne

kromatne

emajl i druge kao to su silikatne, oksalatnem sulfatne

nanose se kemijskim - prirodno ili umjetno izazivanje zatitnih oksidnih i drugih slojeva te mehanikim postupcima - prevlake slabije prianjaju za osnovni metal i stoga se rjee koriste, za emajl i cementnu prevlaku

BRUNIRANJE izgled oksida ovisi o kem.sastavu elika

oksidi mogu biti FeO blijedozeleneboje, Fe2O3 crvene i Fe3O4 crne postupak se sastoji od zagrijavanja naizmjenino u oksidacijskoj i redukcijskoj atm. uz prisutnost sredstava koje na povienim temp.pougljiava oksidi se dobivaju kem. postupkom

apsorbira svijetlo (oruje i optiki aparati)

ELOKSIRANJE anodnom oksidacijom stvara se na Al nemetalna, anorganska, staklasta i tvrda oksidna prevlaka, koja se moe bojiti organskim prevlakama jer je porozna funkcija je zatita od korozije, poveana otpornost prema troenju, dekorativni efekt

FOSFATNA PREVLAKA fosfatnom prevlakom zatiuje se elik, cink i aluminij pomou otopina koje zadre fosfate, eventualno u prisutnosti slobodne fosfore kiseline

nastaje netopivi fosfat koji vrsto prianja uz metal, osnovni element podloge sudjeluje u stvaranju prevlake

otporna na atm.koroziju, pogodna kao podloga za bojanje i lakiranje

KROMATNA PREVLAKA nanose se na cink, kadmij, magnezij, aluminij, bakar kao i njegove legure

tite od atm.korozije i neutralnih medija

neotporne na troenje, ali dobra podloga organskim prevlakama

mogu biti bezbojne, smee, ukaste ili zelenkaste

pri kromatiranju se esto povisuje sjaj - dekoracija

EMAJLIRANJE prevlaenje metala specijalnim vrstama stakla, emajlom, koji se dobiva taljenjem smjese prakastih sirovina u rotacijskim peima

emajl se grije na temp 1100-1400C od 1 do 3 sata, izlije se u vrtlog vode da bi ispucala u zrnca, granulate

u dva i vie slojeva, na temeljni emajl u slojevima se nanose pokrivni emajl

anorganske metalne prevlake katodne:

imaju pozitivniji el.potencijal od metala na koji se nanose

npr. Au, Ni, Ag, Cr, Pb, Sn na ugljinom eliku

metal zatiuju mehaniki, dobre su ako su potpuno kompaktne

anodne:

imaju negativniji el.potencijal od metala na koji se nanose

npr. Zn, Cd na ugljinom eliku

metak zatiuju mehaniki i elektrokemijski, dobre su i kada nisu kompaktne, djeluju kao katodni protektori

postupci nanoenja mogu biti fizikalni postupci: vrue uranjanje, metalizacija prskanjem, platiranje, nataljivanje, navarivanje, oblaganje, lemljenje, lijepljenje

kemijski postupci: ionska zamjena, katalitika redukcija

elektrokemijski postupak: galvanotehnika

galvanizacija ili elektrokemijsko prevlaenje temelji se na procesu elektrolize pro dovoenju struje kroz elektrolit (vodene otopine i taline) i pri tome dolazi do kemijskih promjena u elektrolitu

o karakteru prevlake (sitnozrnata ili krupnozrnata struktura, tvrdoa, sjaj, unutranja naprezanja itd.) ovisi o faktorima kao to je gustoa struje, koncentraciji elektrolita, njegova priroda, temperatura, mijeanje i prisustvo povrinskih aktivnih supstanci u elektrolitu

galvanske prevlake mogu biti od metala, legura i postoje kompozitne prevlake najee se koriste prevlake od Ni, Cr. Zn, Cu, Sn

prevlake od plemenitih metala: Ag, Au, Pt, Pd

prevlake od legura: mjed (Cu-Zn legura), bronce (CuSn legura), legura PbSn, PbSnSb, SnNi, Au.legure

kompozitne prevlake - iz suspenzija razliitih estica (Al2O3, SiO2, SiC, WC, kubini BN, Mo2S itd.) u galvanskim kupkama s matricom od nikla, kroma eljeza ili bakra

materijali za galvanizaciju: elici-ugljini posebno, bakar i legure, sivi lijev, aluminij, Zn legure za tlano lijevanje, poliplasti....

Niklanje Ni je sjajan, srebrno bijeli metal, kovak i savitljiv, otporan na atm.koroziju

najvaniji postupak obrade galvanizacijom

slui za zatitu opreme u prehr. i kem. industriji, popravke oteenih dijelova i dekorativne svrhe

ima dobra mehanika svojstva i prevlaka je jednolina te ima lijep izgled

NiSO4 -> Ni2++ SO42- A: Ni2++ 2e- -> Ni K: Ni -> Ni2+ + 2e- jednoslojno dekorativno niklanje (10-20 m), vieslojne prevlake Ni u kombinaciji s kromiranjem, debele prevlake (200-3000 m) za strojne dijelove

greke: slao prianjanje prevlake, nastanak pregorjelih prevlaka, poroznost, nejednolika raspodjela nikla, malo katodno i anodno iskoritenje struje, hrapava prevlaka, nedovoljan sjaj

prevlaka cinka Zn - plavkastobijeli metal, stabilan na zraku

ne dolazi do promjene oblika pod utjecajem topline, nema otrovnih para cinka, manje potrebno energije, kontinuirana povrinska obrada elinih traka i ica

prednosti: velika istoa cinka u prevlaci, dobra postojanost, mali utroak i gubitak cinka, mehanika svojstva, nema otrovnih para

debljina: 2-5 m

greke: tamne i spuvaste prevlake, zamuenje elektrolita i talozi, krhka prevlaka

kositrene prevlake Sn - srebrnobijeli mekani metal, stabilan na zraku i vodi

proizvodnja "bijelog lima", dobra zatita elika, bakra, nikla i drugih obojenih metala i legura, najvie za zatitu elika i bakra

dobra el.vodljivost - elektroindustrija, klizni leajevi i stapovi motora, otporni na kloridni medij zbog pasivnosti-stvaranje zatitnog sloja

kromiranje Cr - plavobijeli do srebrnosiv sjajni metal, vrlo tvrd i krhak esto koriteni postupak, otpornost na atm.koroziju, troene, mali koeficijent trenja i dobrog sjaja bez potrebne naknadne obrade

dijelimo prema namjeni: tvrde, dekorativne i porozne prevlake kroma

prednosti galvanizacije: raznovrsne metalne prevlake, vrsto prianjanje na podlogu, lako se regulira debljina, niske temp. obrade, visoka vrstoa

nedostatci: slaba mikroraspodjela, galvanski pitting izaziva poroznost tanjih prevlaka-javlja se vodikova bolest, mehanike napetosti, mijenja se kem.sastav elektrolita vrue uranjanje(fizikalan postupak): osnovni materijal se uranja u talinu nekog pokrivnog metala osnovni metal mora imati vie talite od pokrivnog, rastalio bi se inae oba metala se legiraju meusobnim otapanjem ili tvorbom intermetalnih spojeva odlina adhezija, nastala legura je krhka pa je poeljno da su tanki slojevi za limene ploe, trake, ice, cijevi, preani limeni strojevi, sitna roba s navojima, odljevci uranjanje u talinu metala je postupak kratkotrajnog dranja predmeta u talini metala koji se nanosi, za dobivanje prevlaka metala relativno niskog talita prevlaka nastaje nakon vaenja predmeta iz taline skruivanjem filma zaostalog na obratku zbog kvaenja prednosti: visokoproduktivan postupa - velika brzina, prevlake dobrih zatitih moi i povoljna meh.svojstva, debljine do 250 m nedostaci: velik gubitak rastaljenog metala, lako izoblienje zbog visokih temp., tvrde legure i pepeo mogu smanjiti zatitna svojstva, na profiliranim predmetima nemogue regulirati debljinu slojaINHIBITORI KOROZIJE:

kemijska tvar koja prisutna u korozijskom sustavu u odgovarajuoj koncentraciji smanjuje brzinu korozije, a pri tom ne mijenja koncentraciju bilo koje korozivne tvari komercijalni inhibitori su obino smjese tvari koje sadre inhibitore korozije i dodatne tvari koje ne odgovaraju gornjoj definiciji!! primjenjuju se u niskim koncentracijama (500 p.p.m.) korozija u kiseloj otopini KATODNA REAKCIJA je redukcija vodikovih iona pri emu nastaje molekularni plinoviti vodik ANODNA REAKCIJA je otapanje elika preko adsorbiranog meuprodukta FeOH+ korozija u neutralnoj i lunatoj otopini KATODNA REAKCIJA je redukcija kisika pri emu nastaju OH- ioni ANODNA REAKCIJA je otapanje eljeza prolaskom eljeznih iona kroz sloj putem metalnih upljina ili otapanje eljeza iz oksida s povrine inhibitori se veinom koriste u vodenim ili djelomino vodenim otopinama, u tri glavna tipa okolia: prirodne vode, industrijske rashladne vode, vodovodna voda....pH 5-9 vodene otopine kiselina u procesu ienja metala fluidi kod primarne ili sekundarne proizvodnje nafte i u slijednim procesima rafinacije i prijevoza atm. u zatvorenim prostorima, tijekom transporta, skladitenja ili drugim prostorno ogranienim primjenama metalnih proizvoda inhibitori su tvari organskog i anorganskog porijekla djelotvornost inhibitora se definira kao:gdje je Bk0 brzina korozije u sustavu bez inhibitora, a Bkinh brzina korozije u sustavu s inhibitorom

tri su osnovna mehanizma djelovanja inhibitora:

ADSORPCIJA - mjeoviti inhibitori

PASIVACIJA - anodni inhibitori

PRECIPITACIJA - katodni inhibitori

Mjeoviti inhibitori ili organski inhibitori (adsorpcijski) imaju i anodno i katodno djelovanje (usporavaju anodnu i katodnu reakciju)

to su najee organski spojevi koji se adsobriraju na metalnu povrinu, pa se esto nazivaju i adsorpcijski inhibitori

adsorpcija je supstitucijski proces u kojem se molekule vode adsorbirane na povrini metala istiskuju, a na njihovo mjesto dolaze molekule inhibitora INHotopina + nH2O -> INHads+ nH2O

Anodni inhibitori (pasivacijski) spreavaju brzinu korozije metala anodnom pasivacijom tako da sami sudjeluju u anodnom procesu i pri tome stvaraju oksidne filmove na osnovnom metalu, nazivaju se jo i pasivatori, najpoznatiji su kromati i nitriti

drugi anodni inhibitori tite metal zatitnim filmom koji nastaje na anodi, reakcijom izmeu metala, inhibitora i kisika otopljenog u elektrolitu, na taj nain djeluju silikati SiO44-, karbonati i fosfati u vodi

Katodni inhibitori (precipitacijski) koe proces katodne reakcije (reakciju vodika i kisika) ili smanjuju povrinu katodnih dijelova metala

uzrokuju neposredno u blizini katode taloenje zatitnih slojeva hidroksida ili karbonata pa dolazi do povienja pH vrijednosti elektrolita, takvo djelovanje imaju cinkove i kalcijeve soli

za razliku od anodnih, katodni inhibitori nisu opasni i ne uzrokuju lokalnu koroziju

krajnji rezultati adsorpcije inhibitora na povrinu metala u kiseloj otopini:

usporavanje korozijske reakcije FORMIRANJEM FILMA koji sprjeava dopremanje reaktanata (npr. kisika) do povrine i odlaenje produkata (npr. iona metala) sa povrine usporavanje katodne reakcije razvijanja vodika SPRJEAVANJEM REKOMBINACIJE ATOMA VODIKA u molekulu vodika. Ovaj tip inhibitora moe biti opasan i izazvati apsorpciju vodika u metal usporavanje anodnog procesa otapanja metala STVARANJEM KOMPLEKSA SA POVRINSKIM METALNIM IONIMA

PARNOFAZNI INHIBITORI VPI (vapour phase inhibitors) ILI HLAPLJIVI INHIBITORI VCI (volatile corrosion inhibitors) koriste se za sprjeavanje atm.korozije u zatvorenim prostorima, za vrijeme skladitenja ili transporta

org.tvari u vrstom stanju koje imaju dovoljno visok tlak para da sublimacijom (izravno isparavaju iz vrste faze) okolni zrak uine nekorozivnim

sastoje se od alifatskih i ciklikih amina i nitrita

zatitno djelovanje ovih inhibitora ostvaruje se isparavanjem, VCI putuje prema dijelovima metalne povrine, pri dodiru s met. povrinom, para VCI se kondenziraju tanki monomolekularni film koji ionskim djelovanjem titi metal

hlapljivi inh.pokazuju dobru topl.stabilnos na temp. do 300C

djelotvornost nekog inhibitora ovisi o vrsti metala i njegovom stanju, svojstvima korozivnog medija, pH, temp., tvrdoi vode, sastavu i strukturi samoga spoja, koncentraciji inhibitora u sustavu

unutranjost lista kormila broda, pramac broda, bokotitnik, upravljake kutije, el.sklopovi

ekoloki inhibitori - uklonjeni su kromati i polifosfati jer uzrokuju pretjeran rast algi

ELEKTROKEMIJSKE METODE ZATITE

brzina elektrokemijske korozije se smanjuje polarizacijom metalnih povrina

metal se odrava ili u pasivnom stanju (podruje potencijala pasivacije) ili u imunom stanju (potencijali nii od ravnotenih) kada ne korodira

polarizacija se moe ostvariti spajanjem metalnih konstrukcija i ureaja sa pozitivnim ili negativnim polom istosmjerne struje ili spajanjem s metalom iji se elektrokemijski potencijal razlikuje od metala koji se zatiuje

prema tom, koju elektrodu predstavlja metal razlikujemo anodnu i katodnu elektrokmijsku zatitu KATODNA ZATITA: na povrini metala koji se katodno(negativno) polarizira nastaje viak elektrona koji ubrzavaju katodnu reakciju, odnosno usporavaju andonu (otapanje metala)

katodna zatita bazira se na injenici da metal ukljuen u strujni krug kao katoda ne korodira

postie se na dva naina

elektrinim spajanjem metala sa nekim neplemenitim metalom, pri emu nastane galvanski lanak u kome je zatieni predmet katoda, a neplemeniti metal(protektor) anoda i ona se troi

metal se ukljui kao katoda u krug struje iz vanjskog izvora, tj.spoji se s negativnim polom, dok se s pozitivnim polom spaja neka pomona anoda

ne postie se odmah zatitni potencijal, on slijedi nakon nekog vremena, zbog toga se tei da se na poetku puta vea gustoa struje na predmetu

kod sistema katodne zatite s vanjskim izvorom struje se lako postie regulacija struje uz pomo regulacijskog ureaja, a kod protektorskog se zbog toga moraju birati broj, oblik i smjetaj protektora

katodna zatita uz vanjski izvor struje zatiuju se metalne konstrukcije na tlu, morskoj vodi i drugim vodljivim sredinama

primjenjuje se najvie u medijima s vrlo visokom elektrinom vodljivou

sistem ovakve zatite se sastoji od: izvora istosmjerne struje, regulacijskog ureaja, elektrinih vodia i pomonih anoda

rijetko se koristi kao samostalna metoda zatite metala od korozije jer zahtijeva veliki utroak el.energije; kombinira se sa zatitnim premazima ili anorganskim prevlakama (emajl)

cijevi su iznutra zatiene plastificiranjem, a izvana katodnom zatitom

prednosti: mogunost regualcije struje i dometa zatite, primjene u slabije vodljivim medijima nedostaci: poetni visoki trokovi, prejaka struja moe otetiti zatitne premaze, prezatienost dovodi do nakupljanja vodika (vodikova bolest, krhost), degradacija prevlake, interferencija lutajuih struja

katodna zatita s protektorom (rtvovana anoda) predmet koji titi - protektor, predstavlja izvor struje

katoda sistema je predmet koji se zatiuje, a anoda je rtveni metal - anodni protektor, metal s negativnijim potencijalom

elektrode su rijetko spojene, a elektrolit je medij u kojem se nalaze

najjednostavnija i najstarija metoda elektrokemijske zatite

prednosti: neovisnost o izvoru struje, jednostavnost ugradnje, ne preesto kontroliranje, jako mali utjecaj na susjedne konstrukcije

nedostaci: nepovratni gubitak materijala, anode, potreba za mijenjanjem, zagauje se okoli od strane anode, ne moe se primijeniti u okolinama s veim otporom, relativno male zatitne struje zatite

jakost zatitne struje ovisi o razlici potencijala katode(konstrukcije) i rtvovane anode te o elektrinom otporu elektrolita

svojstva rtvene anode: praktino iskoritenje struje ne smije biti manje od teoretskog, teoretsko mora biti veliko prema njihovoj teini, s vremenom se ne smije mijenjati protok struje