مثبط للتآكل

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

مثبط التآكل أو مضاد التآكل هو مركب كيميائي يُضاف إلى سائل أو غاز لتقليل معدل تآكل المعدن الملامس له. [ 1 ] تعتمد فعالية مثبط التآكل على تركيب السائل وديناميكيته . تُستخدم مثبطات التآكل على نطاق واسع في الصناعة، كما توجد في منتجات تُباع في الصيدليات، وعادةً ما تكون على شكل بخاخ مع مادة تشحيم ، وأحيانًا مع زيت نافذ . يمكن إضافتها إلى الماء لمنع تسرب الرصاص أو النحاس من الأنابيب. [ 2 ]

تتمثل إحدى الآليات الشائعة لكبح التآكل في تكوين طبقة واقية، غالباً ما تكون طبقة تخميل ، تمنع وصول المادة المسببة للتآكل إلى المعدن. مع ذلك، لا تُعتبر المعالجات الدائمة، مثل طلاء الكروم ، مثبطات للتآكل بشكل عام، إذ تُضاف مثبطات التآكل إلى السوائل المحيطة بالمعدن أو الجسم ذي الصلة.

الأنواع

يمنع البنزوتريازول تآكل النحاس عن طريق تكوين طبقة خاملة من هذا البوليمر على سطح المعدن

تعتمد طبيعة مثبط التآكل على (أ) المادة المراد حمايتها، والتي غالباً ما تكون أجساماً معدنية، و(ب) العامل (أو العوامل) المسببة للتآكل المراد تحييدها. وتشمل هذه العوامل عادةً الأكسجين وكبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون . ويُزال الأكسجين عادةً باستخدام مثبطات الاختزال مثل الأمينات والهيدرازينات .

O₂ + N₂H₄ → 2H₂O + N₂​​​

في هذا المثال، يحوّل الهيدرازين الأكسجين، وهو عامل تآكل شائع، إلى ماء، وهو غير ضار عمومًا. ومن مثبطات تآكل الأكسجين الأخرى: الهيكسامين ، والفينيلين ديامين ، وثنائي ميثيل إيثانولامين ، ومشتقاتها. وتُستخدم أحيانًا مضادات الأكسدة مثل الكبريتيت وحمض الأسكوربيك . تُشكّل بعض مثبطات التآكل طبقة واقية على السطح عن طريق الامتزاز الكيميائي . يُعد البنزوتريازول أحد هذه المركبات المستخدمة لحماية النحاس . أما في التشحيم ، فتُستخدم ثنائي فوسفات الزنك بكثرة، حيث تُرسّب الكبريتيد على الأسطح.

تعتمد ملاءمة أي مادة كيميائية معينة لمهمة معينة على العديد من العوامل، بما في ذلك درجة حرارة التشغيل الخاصة بها . [ 3 ]

التطبيقات

تُضاف مثبطات التآكل عادةً إلى:

تابا

يمكن أن يتأثر تآكل أنابيب مياه الصنبور بعدة عوامل مثل درجة الحموضة، والقدرة على التخزين المؤقت، وصلابة الماء. [ 6 ] تشمل طرق التحكم تعديل درجة الحموضة مباشرةً، أو إضافة الفوسفات ، أو السيليكات كمثبط بديل للتآكل، أو إضافة البيكربونات للتخزين المؤقت. [ 2 ]

يمكن إضافة الفوسفات الأحادي إلى أنظمة معالجة مياه الصنبور لمنع تسرب الرصاص والنحاس من أنابيب المياه، وخفض تركيز الأيونات في مياه الصنبور إلى مستويات آمنة وقانونية. [ 2 ] يمكن استخدام الفوسفات المتعدد للتحكم في الحديد والمنغنيز، اللذين يسببان تغير اللون، ولكنه لا يتحكم في الرصاص والنحاس. ويستخدم قطاع المياه عادةً تركيبة من الفوسفات المخلوط لمعالجة كلتا المشكلتين. [ 7 ] يحوّل الفوسفات أي أيونات متسربة إلى طبقة من الترسبات التي تعمل على فصل الأنابيب المعدنية عن الماء. [ 8 ]

قد تتسبب مثبطات الفوسفات في مشاكل التخثث في المصب أو تشجع بشكل مباشر نمو الطحالب في خزانات المياه المعالجة غير المغطاة. ونتيجة لذلك، قد تختار أنظمة المياه المحلية استخدام طرق بديلة. [ 9 ]

في المناطق التي تنتشر فيها شبكات أنابيب الرصاص والنحاس، يُعدّ التحكم في التآكل باستخدام مثبطات التآكل وتقنيات المراقبة أمرًا أساسيًا لسلامة المياه. ويمكن استخدام مؤشرات مثل نسبة كتلة الكلوريد إلى الكبريتات (CSMR) لتقدير خطر التآكل عند الوصلات الجلفانية (أي وصلات الأنابيب/اللحام غير المتشابهة، مثل الانتقال من الرصاص إلى الحديد). وقد نجمت أزمة المياه في فلينت عام 2014 عن مزيج من تغير مصدر المياه ونقص إجراءات مكافحة التآكل. لم تقتصر المياه الجديدة ذات نسبة CSMR الأعلى على إذابة الرصاص والحديد من الأنابيب فحسب، بل أدت أيضًا إلى تفتيت طبقات الصدأ المتراكمة سابقًا داخل الأنابيب، مما سمح لها بالدخول إلى شبكة المياه. [ 8 ]

إضافات الوقود

انظر أيضاً

مراجع

  1. ^ هيوبرت جرافين، إلمار مانفريد هورن، هارتموت شليكر، هيلموت شندلر “التآكل” موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية، Wiley-VCH: Weinheim، 2002. دوى : 10.1002/14356007.b01_08
  2. 1 2 3 "التوصيات الفنية لتقييم معالجة مكافحة التآكل الأمثل للهيئات الرئيسية وأنظمة المياه العامة" (ملف PDF) . وكالة حماية البيئة الأمريكية . 2019.
  3. ↑ ما، آي إيه ووني؛ عمار، ش.؛ كومار، ساشين إس إيه؛ راميش، ك.؛ راميش، س. (2022-01-01). "مراجعة موجزة لمثبطات التآكل: أنواعها وآلياتها ودراسات التقييم الكهروكيميائي" . مجلة تكنولوجيا وأبحاث الطلاء . 19 (1): 241-268 . doi : 10.1007/s11998-021-00547-0 . ISSN 1935-3804 . S2CID 244716439 .  
  4. ↑ إضافات وقود مصفاة أوكتيل-ستارون، مثبطات التآكل للوقود الهيدروكربوني - مثبط للتآكل وحماية من التآكل لنظام توزيع الوقود
  5. ↑ م. فينشغاراند وإ. ميلوسيف "تثبيط تآكل النحاس بواسطة 1،2،3-بنزوتريازول: مراجعة" علم التآكل 2010، المجلد 52، الصفحات 2737-2749 doi : 10.1016/j.corsci.2010.05.002
  6. ↑ "أنظمة أنابيب مياه الشرب | الهندسة | فلورة مياه الشرب | قسم صحة الفم | مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها" . www.cdc.gov . 5 نوفمبر 2018.
  7. ↑ «لماذا تُضاف الفوسفات إلى مياه الشرب في أنظمة المياه؟ ما هي الآثار الصحية لشرب المياه المحتوية على الفوسفات؟» . EPA.gov . 2 مارس 2023.
  8. 1 2 بايبر، كيلسي جيه؛ تانغ، مين؛ إدواردز، مارك أ. (21 فبراير 2017). "أزمة مياه فلينت الناجمة عن انقطاع مكافحة التآكل: التحقيق في منزل "غراوند زيرو"" . العلوم والتكنولوجيا البيئية . 51 (4): 2007-2014 . Bibcode : 2017EnST...51.2007P . doi : 10.1021/acs.est.6b04034 . PMID 28145123. S2CID 26186807 .  
  9. ↑ مجموعة كادموس (22 يوليو/تموز 2004). "دراسة الآثار البيئية المحتملة لاستخدام مثبطات التآكل القائمة على الفوسفات في مقاطعة كولومبيا" (ملف PDF) . archive.epa.gov .