На площадке Цинк+ будет представлено несколько тематических рубрик, с которыми мы будем знакомить вас постепенно.
Одна из них, о которой пойдет речь сегодня - «Мировой опыт: отрасль без границ», в рамках этой рубрики будут опубликованы материалы, подготовленные нашими коллегами из разных стран.
Авторы сегодняшней статьи, они же исполнители испытаний:
Анђелка Килибарда, магистр химии, Сербия, Маријана Митровић, инженер-химик, Сербия, Сања Миленковић, инженер-химик, Сербия
Перед нанесением цинкового покрытия любая металлоконструкция проходит комплексную предварительную подготовку поверхности. На этом этапе удаляются технологические и эксплуатационные загрязнения, а также формируются условия для образования равномерного и прочного защитного слоя.
Одним из ключевых этапов данной подготовки является кислотное травление. Именно в ходе травления с поверхности металла эффективно удаляются ржавчина, окалина, оксидные пленки и другие неорганические загрязнения, препятствующие качественному цинкованию.
Однако при использовании кислотных травильных растворов возникает ряд технологических и экологических проблем. Одной из наиболее значимых является нежелательное взаимодействие кислоты с основным металлом. Такая реакция приводит к его избыточному растворению и накоплению ионов железа (Fe²⁺) в растворе, что существенно сокращает срок его службы. Дополнительно процесс сопровождается интенсивным испарением кислотных паров, увеличением расхода соляной кислоты и ростом рисков для здоровья персонала и окружающей среды.
В связи с этим особый интерес представляет применение специализированных добавок, способных снизить агрессивность травильных растворов без ухудшения их очищающей способности. В данной статье будет представлена экспериментальная оценка эффективности ингибитора SA 22 и антииспарителя Antivapor производства сербской компании Sol Chem при использовании в травильных растворах на основе соляной кислоты (эксперименты актуальны для аналогичных продуктов других производителей).
Подготовительный этап экспериментов
Приготовление растворов. Два идентичных лабораторных стакана объемом 600 мл были использованы для приготовления двух растворов:
- Опытный раствор: 275 мл воды + 275 мл соляной кислоты + 2,75 мл ингибитора SA 22 (1% от объема кислоты) + 5,5 мл антииспарителя Antivapor (2% от объема кислоты).
- Контрольный раствор: 275 мл воды + 275 мл соляной кислоты, без добавок.
Подготовка стальных образцов: Две одинаковых по химическому составу и чистоте стальные пластины, размером 97 х 66 мм и весом 16,34 грамма каждая.
Эксперимент с ингибитором
1. Взвешивание и фиксация начального веса стальных пластин
2. Далее, стальные пластины полностью погружаются в опытный и контрольный раствор на 2 часа.
3. По истечении времени стальные пластины извлекаются, промываются, просушиваются и подвергаются повторному взвешиванию.
Результаты
Результаты демонстрируют, что ингибитор SA 22 в сочетании с антииспарителем Antivapor предотвращает потерю массы стали в течение 2 часов, что свидетельствует о надежной защите основного металла от агрессивного воздействия кислоты и как следствие дополнительного накопления ионов железа (Fe²⁺) в травильном растворе. При этом ржавчина, по визуальным наблюдениям, продолжала растворяться, подтверждая избирательную активность ингибитора.
Эксперимент с антииспарителем
1. Те же самые стаканы с опытным (с добавлением ингибитора и антииспарителя) и контрольным (без добавок) раствором поверх накрывались фильтровальной бумагой, без соприкосновения с самим раствором.
2. По истечении 2 часов проводилась визуальная оценка степени изменения, повреждения и насыщенности парами фильтровальной бумаги.
Результаты
Скорость и интенсивность испарения оценивалась визуально. На фильтровальной бумаге, размещенной над опытным раствором спустя 2 часа, практически отсутствовали признаки конденсации кислотных паров. В то время как бумага над контрольным раствором без добавок проявила выраженные следы воздействия кислоты, включая пожелтение, увлажнение и изменение текстуры. Данные признаки и разница между ними подтверждает эффективность антииспарителя Antivapor в уменьшении образования кислотных паров.
Заключение
Проведенные эксперименты подтвердили высокую эффективность применения ингибитора SA 22 и антииспарителя Antivapor в процессе кислотного травления:
- ингибитор эффективно предотвращает коррозию основного металла, не препятствуя удалению оксидов и ржавчины. Его использование снижает накопление ионов железа в растворе, что способствует продлению срока службы травильного состава.
- антииспаритель значительно уменьшает испарение агрессивных паров, улучшая санитарно-гигиенические условия, снижая нагрузку на вентиляционные системы и уменьшая расход кислоты.
Полученные результаты представляют практический интерес для предприятий металлургической и цинковой отраслей, где кислотное травление является неотъемлемой частью производственного процесса. Внедрение данных химических продуктов способствует повышению безопасности труда, увеличению срока службы кислотных растворов и снижению негативного воздействия на окружающую среду.
Фотоматериалы для публикации выполнены авторами статьи и представлены компанией Sol Chem.