inhibidor

Nombre del producto: inhibidor

Tratamiento de Agua Químico

Productos químicos de ósmosis inversa

Descripción

inhibidores de corrosión

Los inhibidores de corrosión son productos químicos que, cuando se agregan al agua o a cualquier otro fluido de proceso, ralentizan la velocidad de corrosión. Normalmente se clasifican como agentes anódicos, catódicos, formadores de película y absorbentes de oxígeno, dependiendo de su modo de acción. La eficacia de la mayoría de los inhibidores de corrosión se ve afectada significativamente por las propiedades químicas del agua y por condiciones físicas como la temperatura y la velocidad de flujo.

inhibidores anódicos

Los inhibidores anódicos forman una película protectora sobre superficies anódicas al bloquear la reacción electroquímica que hace que el metal se disuelva.
Los inhibidores anódicos para el hierro se clasifican como productos» oxidantes «y» no oxidantes » dependiendo de si aceleran o no la reacción por la cual el hierro ferroso se oxida para convertirse en hierro férrico.

Como se describió anteriormente, la rápida formación de Fe3+ es esencial para la formación de capas de pasivación anódica estables. La eficacia oxidante de los inhibidores anódicos está separada de la concentración de oxígeno disuelto del agua en su superficie, mientras que los inhibidores anódicos no oxidantes dependen de la concentración correcta de oxígeno. Cuando la velocidad de reacción es lo suficientemente rápida, la inhibición anódica se produce a través de la formación de una capa efectiva de γ-FeOOH.

Los inhibidores no oxidantes actúan en conjunción con el oxígeno catalizando la oxidación de Fe2+ utilizando oxígeno o mejorando la impermeabilidad física de la capa γ-FeOOH o mediante una combinación de ambos procesos.

Ejemplos de inhibidores anódicos oxidantes:

cromatos (CrO42–);
nitritos (NO2–).

Ejemplos de inhibidores anódicos no oxidantes :

fosfatos (PO43–);
los benzoatos (C7H5O2–);
molibdatos (MoO42 -).
inhibidores catódicos
La reducción catódica de oxígeno hace que se produzcan iones de hidróxido (OH -). Los inhibidores catódicos son solubles al pH medio del agua, pero formarán una capa protectora sobre las superficies catódicas al producir un compuesto insoluble que no es un conductor eléctrico, a valores de pH altos.

Ejemplos de inhibidores catódicos :

iones de zinc (Zn2+);
polifosfatos (en combinación con Ca2+);
fosfonatos (en combinación con Ca2+).
Los inhibidores catódicos se utilizan normalmente para reforzar la acción de otros tipos de inhibidores.

inhibidores combinados anódicos/catódicos

Las formulaciones comerciales utilizadas en el tratamiento del agua incluyen inhibidores anódicos y catódicos por dos razones :

la combinación de estos dos tipos de inhibidores reduce la cantidad total requerida en comparación con el uso de un solo inhibidor;
los circuitos que se tratan exclusivamente con inhibidores anódicos son sensibles a la corrosión por picaduras cuando el tratamiento se interrumpe, se dosifica de forma insuficiente o es incorrecto por cualquier otra razón.
Este uso combinado se estableció durante la década de 1950, cuando el uso de cromatos de zinc comenzó a hacerse popular. El zinc es un inhibidor puramente catódico, mientras que los cromatos funcionan como inhibidores anódicos. Cuando los cromatos se utilizaban por sí solos, se necesitaban cantidades de 400-600 mg · L–1 de iones de cromato para inhibir adecuadamente el acero. El uso de zinc (~ 5 mg * L-1 de Zn2+) con cromatos permitió limitar la cantidad de cromato utilizada a 20-30 mg · L–1.

Otros ejemplos de inhibidores combinados :

fosfatos de zinc;
fosfonatos de zinc;
fosfatos-polifosfatos;
fosfatos-fosfonatos.
absorbedores de oxígeno
Los inhibidores anódicos y catódicos descritos anteriormente funcionan bien en presencia de concentraciones de oxígeno disuelto creadas a través del contacto normal aire/agua. En sistemas de alta temperatura o sellados, como circuitos de calderas o sistemas de calefacción central doméstica, la eficacia disminuye a valores muy bajos como resultado de la reducción del oxígeno disuelto en el agua. Los productos químicos utilizados para este fin tienden a ser agentes reductores designados «absorbentes de oxígeno».

Ejemplos de algunos de los absorbedores de oxígeno más comunes :

sulfitos;
gas hidrógeno elemental;
hidracina o hidratos de carbono;
agentes reductores orgánicos (eritorbato, hidroquinona, galato).
Además del papel que desempeñan en la reducción de las concentraciones de oxígeno, algunos absorbentes de oxígeno promueven la formación de una película protectora de magnetita. Por ejemplo, la hidracina y los carbohidratos fomentan la pasivación al producir peróxido de hidrógeno.

inhibidores orgánicos

La acción de estos inhibidores está relacionada con la formación de una película monomolecular entre el metal y el agua. Estos productos a menudo son surfactantes «formadores de película» con grupos hidrofóbicos e hidrofílicos. La extremidad hidrofílica se adhiere a la superficie del metal, mientras que la extremidad hidrofóbica forma una barrera entre el agua y la superficie del metal.

Las aminas formadoras de película se usan rutinariamente como inhibidores de corrosión en circuitos de condensado de vapor. Estas aminas grasas tienen de 4 a 18 átomos de carbono y están dispuestas paralelas entre sí y, perpendiculares en relación con las paredes, creando una película continua e impermeable. La cantidad utilizada está entre 2 y 20 mg·L-1. En la protección del circuito de retorno de condensado, estas aminas formadoras de película se recomiendan cuando se liberan grandes cantidades de CO2, es decir, cuando el consumo de aminas neutralizantes se vuelve prohibitivo.

protección para metales no ferrosos: cobre y aluminio
Un gran número de circuitos de refrigeración contienen cobre o aleaciones de cobre. Como se dijo anteriormente, el cobre es más noble que el hierro. En agua pura, desionizada, se puede encontrar en un estado de inmunidad. Sin embargo, en la práctica, las aleaciones de cobre están predispuestas a la corrosión debido a la presencia de potentes agentes oxidantes como el cloro elemental o de contaminantes agresivos como el amoníaco.

La corrosión en la aleación de cobre es perjudicial no solo por el daño que causa a los componentes afectados, sino también por los efectos del cobre disuelto (Cu2+) en el agua de refrigeración. Este cobre se puede reducir al metal de cobre en la superficie de otros metales ferrosos, creando condiciones que favorecen la corrosión galvánica.

Los inhibidores más utilizados para las aleaciones de cobre son los derivados azólicos :

mercapto benzotiazol;
benzotriazol y sus derivados;
bencimidazol y sus derivados;
zinc (Zn2+).
El mercaptobenzotiazol ha sido reemplazado en gran medida por derivados de benzotriazol por razones de estabilidad química y problemas de toxicidad. Todos los inhibidores de cobre se ven afectados de alguna manera por los biocidas halógenos, pero los triazoles en menor medida.

El aluminio es particularmente sensible a la corrosión electrolítica. Los inhibidores más comunes son silicatos, fosfatos, organo-azoles y molibdatos.

el uso de inhibidores en circuitos industriales
La inhibición de la corrosión es solo uno de los aspectos del tratamiento del agua en circuitos industriales; la inhibición de la corrosión está siempre vinculada a la lucha contra la incrustación y a la prevención del crecimiento microbiológico. En la práctica, el uso de inhibidores de corrosión debe ser compatible con todos los demás tratamientos de agua, características del circuito y parámetros de funcionamiento (véase el capítulo uso de intercambiadores de iones y tratamiento y acondicionamiento de agua industrial).

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