Коррозия металлов — распространенная проблема для профессионалов и любителей в ремонте и обслуживании металлических изделий. Преобразователи ржавчины с ортофосфорной кислотой эффективно решают эту задачу. Они не только удаляют ржавчину, но и образуют защитную пленку на поверхности металла, предотвращая дальнейшее разрушение. В статье рассмотрим принципы действия преобразователей, их преимущества и способы применения, что поможет выбрать подходящее средство для защиты металлических объектов.
Назначение ортофосфорной кислоты
Металлические конструкции под воздействием температуры, влаги и других факторов со временем покрываются ржавчиной. Это приводит к снижению прочности и нарушению целостности материала, что может закончиться его разрушением. Чтобы избежать подобных последствий, можно использовать специальные средства, которые преобразуют ржавчину.
Преобразователи коррозионных продуктов, содержащие ортофосфорную кислоту, вступают в реакцию с ржавчиной и формируют защитную пленку на поверхности металла.
Чаще всего такие средства выпускаются в виде эмульсий, суспензий или растворов. После нанесения преобразователя на ржавеющую поверхность образуется защитная пленка, которая служит промежуточным слоем между металлом и лакокрасочным покрытием. Это обеспечивает долговечность конструкций. Наилучший результат от применения достигается, если средство наносится на слой коррозии толщиной не более 100 мкм. Благодаря своим свойствам, это средство также называют модификатором ржавчины.
Модификаторы, используемые для антикоррозионной обработки, в основном содержат ортофосфорную кислоту. Однако существуют и преобразователи, созданные на основе многоосновных и оксикарбоновых кислот, а также танина и метасиликата натрия. Особенно популярны составы на основе пленкообразующих веществ, которые также известны как грунтовочные преобразователи коррозии или просто ГПК.
Эксперты в области материаловедения отмечают, что преобразователи коррозии с содержанием ортофосфорной кислоты становятся все более популярными в различных отраслях. Они эффективно нейтрализуют ржавчину и образуют защитную пленку на поверхности металлов, что значительно увеличивает срок службы изделий. По мнению специалистов, ключевым преимуществом таких преобразователей является их способность проникает в микротрещины и дефекты, обеспечивая надежную защиту даже в самых труднодоступных местах. Кроме того, ортофосфорная кислота способствует образованию фосфатных соединений, которые улучшают адгезию последующих защитных покрытий. Однако эксперты подчеркивают важность соблюдения инструкций по применению и мерам безопасности, так как неправильное использование может привести к нежелательным последствиям.
https://youtube.com/watch?v=Tv0fOUuYcEU
Классификация модификаторов
Составы из определенных компонентов по-разному воздействуют на ржавую поверхность. Условно по веществам, находящимся в основе соединения, они делятся на такие группы:
- преобразователи, оказывающие химическое действие на металл и превращающие продукты коррозии в фосфаты марганца, железа, цинка (малорастворимые соли);
- стабилизаторы ржавчины (образуют из неустойчивых соединений окиси железа более сильные вроде магнетита);
- грунтовочные модификаторы (размягчают слой ржавчины и служат основой под краску);
- пенетрационные составы (уплотняют элементы коррозии за счет хорошей вязкости и текучести).
Кроме ортофосфорной кислоты, служащей важным звеном, состав преобразователя включает ингибиторы, пигменты, биоциды либо иные химические вещества, улучшающие защитные свойства поверхности металла. Они влияют на способ обработки продуктов коррозии.
| Название преобразователя | Основной компонент (кроме ортофосфорной кислоты) | Принцип действия |
|---|---|---|
| Фосфатирующий преобразователь | Соли цинка, марганца, железа | Образует на поверхности металла нерастворимые фосфатные пленки, пассивирующие металл и улучшающие адгезию последующих покрытий. |
| Танинсодержащий преобразователь | Танины (дубильные вещества) | Танины реагируют с оксидами железа, образуя стабильные хелатные комплексы, которые препятствуют дальнейшему развитию коррозии. |
| Комплексообразующий преобразователь | Органические комплексообразователи (например, оксиэтилидендифосфоновая кислота) | Образует с ионами металлов стабильные комплексы, переводя их в неактивное состояние и предотвращая коррозию. |
| Преобразователь с ингибиторами | Ингибиторы коррозии (например, бензотриазол, нитриты) | Ингибиторы адсорбируются на поверхности металла, образуя защитную пленку, которая замедляет или полностью останавливает процесс коррозии. |
| Преобразователь с полимерами | Водорастворимые полимеры (например, акриловые сополимеры) | Полимеры образуют на поверхности металла защитную пленку, которая изолирует его от агрессивной среды и предотвращает коррозию. |
Интересные факты
Вот несколько интересных фактов о преобразователях коррозии с содержанием ортофосфорной кислоты:
Читайте также:
-
Химическая реакция: Ортофосфорная кислота (H₃PO₄) в преобразователях коррозии реагирует с оксидами железа и другими коррозионными продуктами, образуя устойчивые фосфатные соединения. Эти соединения не только предотвращают дальнейшую коррозию, но и создают защитный слой, который улучшает адгезию последующих покрытий, таких как краска.
-
Широкая область применения: Преобразователи коррозии на основе ортофосфорной кислоты используются не только в автомобильной промышленности, но и в строительстве, судостроении и даже в производстве бытовой техники. Это делает их универсальным средством для защиты металлических поверхностей от коррозии.
-
Экологическая безопасность: В отличие от некоторых других химических средств для борьбы с коррозией, преобразователи на основе ортофосфорной кислоты обычно менее токсичны и более безопасны для окружающей среды. Это делает их предпочтительным выбором для использования в закрытых помещениях и на объектах, где важно минимизировать воздействие вредных веществ.
https://youtube.com/watch?v=v7urLXs5JKI
Особенности применения
Одной из ключевых характеристик модификатора является его вязкость. Эта физическая величина помогает выбрать подходящую жидкость для обработки конкретного типа стали, будь то легированная или углеродистая. Вязкость может варьироваться от слишком густой до почти водянистой. В зависимости от выбранного модификатора и размеров обрабатываемого металлического изделия определяется метод его нанесения. Это может быть как простое использование кисти, так и более сложные техники, такие как распыление, обливание или окунание. Перед тем как приступить к нанесению преобразователя ржавчины, поверхность необходимо тщательно подготовить, удалив коррозионные продукты и очистив верхние слои.
Использование модификаторов даже в полевых условиях оправдано. Конструкции, такие как наружные элементы трубопроводов, опоры линий электропередач, гидроэлектростанций, мостов и резервуаров для горюче-смазочных материалов, после обработки становятся надежно защищенными. Однако если ржавчина покрывает более трети поверхности, эффективность модификатора может оказаться недостаточной.
Тем не менее, не все металлы, имеющие коррозионное покрытие, могут быть обработаны смесями с ортофосфорной кислотой. Например, если материал подвергался воздействию агрессивных сред с высоким содержанием аммиака, серы или сероводорода, применение преобразователей будет нецелесообразным.
Кроме того, в условиях чрезмерной жары такие вещества не принесут ожидаемого результата. Если к металлическим изделиям предъявляются строгие требования по внешнему виду, также стоит воздержаться от использования преобразователей коррозии.
Популярные модификаторы ржавчины
Рынок не может пожаловаться на недостаток преобразователей. Отечественных моделей известно около полусотни, зарубежных — намного больше. Используются они не только для крупных промышленных объектах и в машиностроении, – эти жидкости отменно выполняют свои функции применимо к кузовным работам. Самые популярные и перспективные смеси рассмотрены ниже.
ЭП-0180
Это двухкомпонентный грунт-модификатор, который включает в себя основу и отвердитель. Перед нанесением на поверхность их необходимо смешать в пропорции 1:13 за полчаса. После начала реакции между компонентами состав остается пригодным для использования примерно в течение 8 часов. Если смесь оказывается слишком густой, можно разбавить её добавлением ацетона, этилцеллюлозольва и ксилола в соотношении 30:30:40. Для повышения эффективности жидкого преобразователя также рекомендуется добавить растворитель.
-
Читайте также:
МС-0152
Однокомпонентная смесь, примечательная тем, что может использоваться при отрицательных температурах до -15°C. Половину состава занимают карбоксильные группы, вторую часть — органические растворители.
Цинкарь
Основой модификатора является очищенная ортофосфорная кислота, а среди его основных компонентов присутствуют соли марганца с цинком. Благодаря этому Цинкарь оказывает двойное воздействие на металлические поверхности:
- в первую очередь, он усиливает защитный слой;
- во-вторых, преобразует ржавчину в фосфаты и устраняет коррозию.
Этот модификатор не является токсичным и не подвержен воспламенению, однако его применение рекомендуется только в хорошо проветриваемых помещениях.
Как и с большинством химических веществ, при работе с Цинкарем следует избегать его прямого контакта с кожей и попадания в глаза.
ЭВА-0112
Данный модификатор ржавчины состоит из ортофосфорной кислоты и основы, смешиваемых в отношении 3:100. Применяться смесь может сразу после совмещения компонентов на протяжении суток. Субстанция будет более эффективна, если наносится под лакокрасочное покрытие на базе эпоксидной смолы. Еще лучше она исполнит свои функции при добавлении карбоната бария либо бензидина.
ЭВА-01-ГИСИ
Компоненты данного продукта аналогичны тем, что используются в ранее описанном грунтовом преобразователе, однако в растворе ортофосфорной кислоты содержание воды составляет уже 70%. Основу формулы составляют поверхностно-активные вещества (ПАВ), к которым добавлена желтая или красная кровяная соль. Пропорции компонентов составляют 6:100.
На рынке представлено множество вариантов ЭВА-01-ГИСИ. Ниже приведены некоторые из них:
- 012 (включает 1% глиоксаля, что повышает устойчивость к влаге);
- 03 (содержит катапин и фуриловый спирт, что улучшает водоотталкивающие свойства преобразователя);
- 016 (в составе 1% бихромата аммония, обладает усиленными защитными характеристиками);
- 07 (содержит 1% параформа, демонстрирует стойкость к воздействию биологических факторов).
https://youtube.com/watch?v=Qa-KXFEeM9U
Экологические аспекты использования
Преобразователи коррозии, содержащие ортофосфорную кислоту, представляют собой важный инструмент в борьбе с коррозией металлов. Однако их использование также вызывает ряд экологических вопросов, которые необходимо учитывать при разработке и применении таких средств.
Во-первых, ортофосфорная кислота, как и многие другие химические вещества, может оказывать негативное воздействие на окружающую среду при неправильном обращении. При попадании в водоемы она может изменить pH воды, что негативно сказывается на экосистемах, обитающих в этих водах. Это может привести к гибели водных организмов, таких как рыбы и беспозвоночные, а также нарушить баланс экосистемы.
Во-вторых, при использовании преобразователей коррозии необходимо учитывать возможность образования токсичных побочных продуктов. Например, в процессе реакции ортофосфорной кислоты с металлами могут образовываться фосфаты, которые при попадании в почву или водоемы могут способствовать эвтрофикации. Это явление приводит к избыточному росту водорослей, что, в свою очередь, может вызвать кислородное голодание и гибель других водных организмов.
С точки зрения безопасности, важно также учитывать, что ортофосфорная кислота может вызывать раздражение кожи и слизистых оболочек. Поэтому при работе с такими преобразователями необходимо соблюдать меры предосторожности, включая использование защитной одежды и средств индивидуальной защиты. Это особенно актуально для работников, которые непосредственно контактируют с химическими веществами.
С учетом вышеизложенного, разработка и применение преобразователей коррозии с содержанием ортофосфорной кислоты должны сопровождаться строгими экологическими нормами и стандартами. Это включает в себя оценку воздействия на окружающую среду, а также разработку технологий, которые минимизируют негативные последствия. Например, использование более безопасных альтернатив или внедрение методов утилизации отходов может значительно снизить экологические риски.
В заключение, хотя преобразователи коррозии с ортофосфорной кислотой являются эффективными средствами защиты металлов от коррозии, их использование должно быть сбалансировано с учетом экологических аспектов. Это требует комплексного подхода, включающего как научные исследования, так и практические рекомендации для обеспечения безопасности как для человека, так и для окружающей среды.
Вопрос-ответ
Какой преобразователь ржавчины на основе ортофосфорной кислоты?
Преобразователь ржавчины Анкор-1 предназначен для обработки днищ автомобилей, ржавых поверхностей гаражей, крыш и других металлических конструкций, поврежденных коррозией, перед окраской, нанесением лакокрасочных покрытий или других типов защитных покрытий. Представляет собой раствор на основе ортофосфорной кислоты.
Какая кислота лучше всего подходит для преобразователя ржавчины?
Решение: Команда реставраторов выбрала 30%-ную фосфорную кислоту — идеальное средство для удаления ржавчины, позволяющее бережно удалять ржавчину без интенсивной шлифовки.
Ортофосфорная кислота убирает ржавчину?
Ортофосфорная кислота хорошо удаляет ржавые налеты на эмалевых и фаянсовых изделиях, на металлической поверхности. Активно используется в автомобильной промышленности. Является антикоррозийным средством. С помощью такого средства можно удалить ржавчину, не натирая поверхность. Это помогает сохранить эмаль.
Советы
СОВЕТ №1
Перед использованием преобразователей коррозии с ортофосфорной кислотой обязательно ознакомьтесь с инструкцией производителя. Это поможет вам правильно применять продукт и избежать возможных ошибок, которые могут снизить его эффективность.
СОВЕТ №2
Обязательно проводите предварительную подготовку поверхности, удаляя грязь, ржавчину и старые покрытия. Это обеспечит лучшее сцепление преобразователя с металлом и повысит его защитные свойства.
СОВЕТ №3
При работе с ортофосфорной кислотой используйте средства индивидуальной защиты: перчатки, очки и респиратор. Это поможет избежать контакта с кожей и дыхательными путями, что особенно важно при работе с химическими веществами.
СОВЕТ №4
После применения преобразователя дайте поверхности высохнуть и, при необходимости, нанесите защитное покрытие, например, грунтовку или краску. Это обеспечит долговременную защиту от коррозии и улучшит внешний вид изделия.
