Силикат натрия. Силикаты натрия и калия получаются при сплавлении диокси­да кремния с едкими щелочами:

Силикаты натрия и калия получаются при сплавлении диокси­да кремния с едкими щелочами:

SiO₂ + 2NaOH => Na₂SiO₃ + ЩО. ₍₂.2i)

Благодаря внешнему сходству со стеклом и высокой раствори­мости в воде силиката натрия и калия получили названия раствори­мого или жидкого стекла. Наиболее применим для целей консерва­ции силикат натрия.

В промышленности силикат натрия Na₂Si0₃ получают сплавле­нием песка с содой или со смесью сульфата и угля:

Na₂CO₃ + SiO₂ = Na₂Si0₃+CO₂ Т. (2.22)

Водные растворы силикатов щелочных металлов имеют щелоч­ную реакцию вследствие гидролиза

2Na₂SiO₃+H₂O& Na₂Si₂O₅ + 2NaOH; ₍₂.23)
SiO^+H₂O^>HSiO₃-+OH~; ₍₂₂4

2HSiO^^>Si₂Of-+H₂0. (2.25)

Силикат натрия хорошо растворим в воде, нерастворим: в ра­створах солей натрия, в спирте. Это густой раствор желтого или серо­го цвета, без механических включений, видимых невооруженным гла­зом.

Количество товарного жидкого стекла показано в табл. 2.4. Силикатный модуль, %,

_{и____________________} SЈjJ)______._с

m

где Р, N и С - константы, равные соответственно 24,88; 0,071 и 2,071; р - плотность жидкого стекла при 20°С; Rb - массовое содер­жание оксида натрия, %;т- молекулярная масса щелочного оксида, равная для оксида натрия 62

Летучие ингибиторы коррозии

Метод консервации летучими ингибиторами основан на при­менении специальных химических соединений, которые вносятся в упаковочный материал или в замкнутое пространство, где хранится защищаемое изделие. Обладая относительно большим давлением на­сыщенного пара, такие соединения быстро насыщают это пространство, адсорбируются металлической поверхностью и при последую­щей конденсации влага препятствуют развитию коррозионного про­цесса.

Защитная способность летучих ингибиторов определяется сле­дующими основными свойствами:

1) наличием в составе соединений групп, способных тормозить процесс коррозии;

2) величиной давле­ния насыщенного пара;

3) способностью адсорбироваться на метал­лической поверхности;

4) способностью адсорбированного слоя сни­жать скорость электрохимических реакций, обуславливающих кор­розионный процесс.

При синтезе летучих ингибиторов эти свойства сочетаются в одном соединении. Однако надежная защита может быть обеспечена только при условии, что защищаемое изделие находится в замкнутой системе, атмосфера которой схематически насыщается парами лету­чего ингибитора.

К летучим ингибиторам атмосферной коррозии, которые ис­пользовались для консервации энергетического оборудования (тур­бин), относятся НДА, КЦА и ИФХАН.

Ингибитор НДА - нитрит дициклогексиламина - представляет собой соль вторичного амина и азотистой кислоты с эмпирической формулой (C₆H₁₁)₂NH HNO₂. Являясь одним из наиболее эффектив­ных ингибиторов атмосферной коррозии, нитрит дициклогексила­мина защищает во время простоев сталь, алюминий и его сплавы, фосфатированные и оксидированные стали; менее надежно он защи­щает чугун. Однако данный ингибитор вызывает коррозию меди, мед­ные сплавов, латуни, олова, цинка, припоя, образует налет на магнии и кадмии. Ингибитор НДА представляет собой кристаллическое ве­щество белого цвета с желтоватым оттенком с массовым содержани­ем основного вещества в растворе менее 95% температурой плавле­ния 165-180^оС. рН 1%раствора 7-8.

Его растворимость в воде с изменением температуры от 0 до 65 ⁰С возрастает от 30 до 69 г/л.

Давление насыщенного пара ингибитора НДА при различной температуре приведено ниже:

Температура, °С... 1 10 20 30 45 55 65

Давление, ПА 9,3 4,0 13,3 53,3 186,6 506,5 1600

По поводу механизма защитного действия ингибитора существо­вали различные взгляды. По мнению С.А. Балезина и Т. В. Нетербы, ингибитор НДА, попадая в воду, гидролизуется с образованием ди­циклогексиламина и азотистой кислоты. Азотистая кислота окисляет железо до FeO, причем образуется пассивный слой

2НN0₂+Fe=>Fe0+2N0+H₂О

Под влиянием кислорода воздуха из оксида азота вновь образу­ется азотистая кислота:

2NO+O + Н₂О => 2HNO₂.

Эти реакции протекают до полного покрытия активных участ­ков поверхности металла защитной пленкой. Выделяющийся наряду с азотистой кислотой дициклогексиламина связывает кислые про­дукты попадающие в пленку влага из атмосферы.

Минимальная защитная концентрация ингибитора в газовой фазе при нормальных условиях соответствует упругости его паров 1,53 МПа. На основании многолетних испытаний можно утверждать, что при надежной герметизации ингибитор НДА защищает металл на срок не менее чем 5 лет.

Ингибитор КЦ А - карбонат циклогексиламина - имеет эмпири­ческую формулу (С₆Н₁₁NH₂)₂СО₂. По данным С.А. Балезина ме­ханизм его защитного действия обусловлен рядом факторов, а имен­но: снижением влажности воздуха, адсорбцией ингибитора поверх­ностью металла, созданием буферных растворов, рН которых лежит в области малой коррозионной активности. Карбонат циклогексила­мина защищает от коррозии только черные металлы. Коррозия цвет­ных металлов при наличии влага и контакте с КЦА усиливается. Ингибитор КЦА представляет собой порошок белого цвета с желто­ватым или сероватым оттенком с массовым содержанием основного вещества не менее 98 %, температурой плавления не 108°С рН 1% водного раствора 9,9 - 10,4. В 100 мл насыщенного водного раствора содержится 55,6 КЦА. Давление насыщенного пара ингибитора КЦА при различной температуре приведено ниже:

Температура, ⁰С -20 -10 0 10 15 20 30 40

Давление, Па. 0,051 0,248 1,273 5,559 12,157 20,59 73,98 59,93

Минимальная защитная концентрация этого ингибитора соот­ветствует упругости его пара 4 Па. Ингибитор КЦА обеспечивает за­щиту черных металлов от атмосферной коррозии до 2 лет

Суще­ствуют летучие ингибиторы типа ИФХАН (ИФХАН-1), (ИФХАН-100). Ингибитор И ФХАН-1 - диэтиламино-2- метилбутанон-3 - пред­ставляет собой прозрачную жидкость желтоватого цвета с плотнос­тью 0,855 - 0,863 и молекулярной массой 157, обладающую резким неприятным запахом. Ингибитор ИФХАН-100, также являющийся производным аминов, получается на основе ИФХАН-1, но в отличие от него неприятным запахом не обладает, молекулярная масса его 172. Эти ингибиторы обладают большой универсальностью: они за­щищают от атмосферной коррозии как черные, так и цветные метал­лы, в частности стали марок, стали с покрытиями (фосфатными, оксидными, из химического никеля, электролитического никеля, чер­ного никеля, хрома, меди, цинка, кадмия, свинца, олова, серебра, индия), чугун,, медь и ее сплавы (бронзы и латуни различных марок), алюминий и ею сплавы, а также магний, цинк, кадмий, серебро и их сплавы, сплавы олова с цинком, припои различных марок. Ингиби­тор ИФХАН-l не оказывает вредного действия на свойства большин­ства электроизоляционных материалов, лакокрасочных покрытий, резину и керамику. Срок защитного действия по результатам испыта­ний в условиях промышленно-загрязненной атмосферы для стали марки СтЗ и меди в зависимости от герметичности упаковки состав­ляет 5-10 лет. В зависимости от конфигурации и габаритных разме­ров изделия, а также от сроков и условий хранения применяются различные способы защиты металлических изделий от атмосферной коррозии летучими ингибиторами типа ИФХАН. Ингибитором мо­жет пропитываться силикагель (марок КСК-2,5; КСС-4, КСС-3), ко­торый расфасовывается в перфорированные патроны из оргстекла или в мешочках (марлевые, бязевые и т.п.). Этот ингибированный си­ликагель (линасиль) закладывают внутрь защищаемого изделия. Ин­гибитором можно пропитывать и бумагу для заворачивания изделий. В случае консервации изделий больших габаритов куски ингабированной бумаги помещают на различные места защищаемого изделия. В некоторых случаях ингибитором пропитывают полимерные порис­тые материала, которые закладывают внутрь защищаемых изделий. Ингибитор может наноситься на поверхность металла из спиртового раствора или раствора в другом легколетучем растворителе. При кон­сервации энергооборудования обычно применяют способ продувки воздуха, насыщенного парами ингибитора. При продувке ингибитор осаждается на поверхности металла и обеспечивает его защиту. Для защиты от атмосферной коррозии концентрация ингибитора в возду­хе внутри защищаемого оборудования должна составлять 10^-2 – 10^-3 г/ л. При использовании линасиля (силикагеля пропитанного ингиби­тором) концентрация ингибитора в нем обычно равняется 30-40 %.

Дата добавления: 2014-12-25