Глава 2. формиат натрия как ингибитор коррозии
Для включения в состав противогололедных материалов наиболее подходящими являются ингибиторы атмосферной коррозии для нейтральных сред.
Формиат натрияявляется солью жирной кислоты (СЖК) и обладает характерными для нее свойствами. Применение в нейтральных средах ингибиторов коррозии металлов на основе солей СЖК вместо экологически небезопасных хроматов или нитритов находит все большее распространение.
Влияние добавок натриевых СЖК на электрохимическое поведение железа изучали в нейтральном ( pH 7,4 ), не перемешиваемом, естественно аэрируемом боратном буферном растворе как без, так и с добавлением NaCl. В качестве СЖК исследовали: замещенные формиата - RCOONa, где R- алкил с C1-C3; пропионата - R(CH2)2COONa, гдеR = C18H37NH и др. Продолжительность испытаний составляла 15 суток. Натриевые соли СЖК и хлорид вводили после установления потенциала коррозии. Защитный эффект определяли по разности потенциалов питтингообразования в смешанном и хлоридном буферированном боратами растворе.
Зарегистрированный высокий защитный эффект определяется гидрофобностью СЖК. При этом блокирование ингибитором активных центров поверхности железа необязательно должно быть связано с хемосорбцией анионов СЖК. Оно может происходить вследствие облегчения СЖК поверхностей диссоциации воды, из-за чего образование пассивирующего комплекса на металле не вызывает затруднений. При этом, чем выше гидрофобность СЖК, тем значительнее ее поверхностная активность.
Формиаты не обладают запахом, быстро разлагаются на углекислый газ и воду, имеют высокую плавящую способность и низкую коррозионную активность. При добавлении в композиции хлоридных реагентов формиат натрия проявляет ингибирующие свойства и снижает их коррозионную активность (см. Таблицу 1). При этом противогололедный реагент сохраняет высокую плавящую способность.
Таблица 1 Коррозионная активность ПГР на сталь 3 в зависимости от количества введенной добавки формиата натрия
| № состава | Состав противогололедного материала, % | Коррозионная активность, мг/(см2*сутки) | % снижения коррозионной активности | ||
| CaCl2 | NaCl | HCOONa | |||
| 20,0 | 80,0 | - | 0,79 | ||
| 19,0 | 76,0 | 0,69 | 12,66 | ||
| 17,8 | 71,1 | 11,1 | 0,6 | 24,05 | |
| 16,0 | 63,8 | 20,2 | 0,55 | 30,38 | |
| 14,0 | 56,0 | 30,0 | 0,50 | 36,70 | |
| 10,0 | 40,2 | 49,8 | 0.38 | 51,89 | |
| 4,0 | 16,0 | 80,0 | 0,22 | 72,15 | |
| 1,2 | 4,8 | 94,0 | 0,12 | 84,81 |
В настоящее время существуют многокомпонентные композиции с формиатом натрия, воздействие на металл которых лежит в пределах от 0,14 до 0,4 мг/(см2*сутки), что в несколько раз ниже, чем показатели таких химических реагентов, как хлориды натрия, кальция и магния.
Таким образом, в случае с противогололедными материалами применение в качестве ингибиторов коррозии формиатов натрия - верный шаг. Формиат натрия в сумме обладает набором всех необходимых качеств для использования в антигололедных композициях.
Заключение
В ходе написания данного реферата формиат натриябыл рассмотрен как ингибитор коррозии. Он является солью жирной кислоты (СЖК) и обладает характерными для нее свойствами. Ингибиторы коррозии на основе СЖК становятся все более популярными благодаря способности снижать коррозионную активность других солей, в частности таких, как хлориды магния и кальция, не нанося при этом вред окружающей среде.
В связи с пониженной коррозионной активностью формиата натрия на металл, рекомендуется его использование в качестве ингибитора коррозии в количестве 8-12% к общей массе хлористых солей противогололедных реагентов (ПГР). Коррозионная активность в этом случае в два раза ниже, чем у ПГР на основе хлоридов без добавления формиата натрия. Также формиат натрия можно рекомендовать как модификатор (5-20%) для снижения воздействия хлоридов на цементобетон.
Делаем вывод, что формиат натрияцелесообразно добавлять в антигололедные реагенты в качестве ингибитора коррозии. В настоящее время существуют многокомпонентные композиции с формиатом натрия, воздействие которых на металл является минимальным.
Список использованной литературы
1. М.В. Ачкеева, Н.В. Романюк, д-р техн. наук Д.М. Хомяков и др. О противогололедных свойствах хлоридов натрия, калия, магния, кальция, формиата натрия и солевых композиций на их основе.
2. Данилов В.П., Фролова Е.А., Кондаков Д.Ф. и др. Поиск низкотемпературных противогололедных композиций в водно-солевой системе Ca(N03)2-Mg(NC>3)2-C0(NH2)2-H20 и исследование их свойств // Хим. технология, 2010. Т. 11. №4. С. 193-198.
3. ГОСТ 33181-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к уровню зимнего содержания
4. ГОСТ Р 50597-93 Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения
5. ОДМ 218.2.027-2003 Требования к противогололедным материалам. Утвержден распоряжением Минтранса РФ № ОС – 548 р от 16.06.03.