腐食抑制剤
腐食抑制剤または防錆剤は、液体または気体に添加され、流体と接触する金属の腐食速度を低下させる化合物です。 [ 1 ]腐食抑制剤の有効性は、流体の組成と動態に依存します。腐食抑制剤は産業界では一般的であり、市販製品にも含まれています。通常は潤滑剤、時には浸透油と組み合わせてスプレー状になっています。パイプからの鉛や銅の浸出を防ぐために、水に添加されることもあります。[ 2 ]
腐食を抑制するための一般的なメカニズムは、コーティング（多くの場合、不動態化層）の形成です。これにより、腐食性物質が金属に侵入するのを防ぎます。ただし、クロムメッキなどの恒久的な処理は、一般的に腐食抑制剤とはみなされません。腐食抑制剤は、金属または関連物体を取り囲む流体への添加剤です。
種類
腐食抑制剤の性質は、(i) 保護対象となる材料（通常は金属）と、(ii) 中和する腐食剤の種類によって異なります。腐食剤は一般的に酸素、硫化水素、二酸化炭素です。酸素は一般的にアミンやヒドラジンなどの還元抑制剤によって除去されます。
- O 2 + N 2 H 4 → 2 H 2 O + N 2
この例では、ヒドラジンは一般的な腐食剤である酸素を、一般的に無害な水に変換します。酸素腐食の関連抑制剤としては、ヘキサミン、フェニレンジアミン、ジメチルエタノールアミン、およびそれらの誘導体があります。亜硫酸塩やアスコルビン酸などの酸化防止剤が使用されることもあります。一部の腐食抑制剤は、化学吸着によって表面に不動態化コーティングを形成します。ベンゾトリアゾールは、銅を保護するために使用されるそのような化合物の1つです。潤滑剤としては、表面に硫化物を堆積させる ジチオリン酸亜鉛が一般的です。
特定の化学物質が作業に適しているかどうかは、動作温度など多くの要因によって決まります。[ 3 ]
用途
腐食防止剤は一般的に以下のものに添加されます
- 冷却剤
- 燃料。一部の成分にはジチオリン酸亜鉛が含まれています。[ 4 ]
- 油圧作動油。
- エンジンオイル。
- ボイラー。酸の影響を最小限に抑えるため、ボイラー水には揮発性アミンが添加されます。アミンは鋼板表面に保護膜を形成すると同時に、陽極抑制剤として作用する場合があります。陰極抑制剤と陽極抑制剤の両方の作用を持つ抑制剤は、混合抑制剤と呼ばれます。
- 銅表面。ベンゾトリアゾールは銅表面の腐食や汚れの付着を抑制するために使用されます。[ 5 ]
- 塗料。防錆効果を持つ顔料としてリン酸亜鉛があり、現在では同様の鉛丹の代替として利用されています。タンニン酸または有機窒素の亜鉛塩（例：アルコフォー827）由来の化合物は、防錆顔料と併用することができます。その他の防錆剤としては、アンチコール70、アルバエックス、フェロフォス、モリホワイトMZAPなどがあります。
- 油田産業。塩化ベンザルコニウムなどの防腐剤は微生物による腐食を防ぐために使用されています。
- 石油精製所。腐食性の硫化水素は、空気とアミンを用いて多硫化物に変換することで除去されます。
水道水
水道管の腐食は、pH、緩衝能、硬度など、多くの要因の影響を受ける可能性があります。[ 6 ]制御方法には、pHを直接調整する、リン酸塩やケイ酸塩を腐食防止剤の代替として添加する、または緩衝剤として重炭酸塩を添加することなどがあります。[ 2 ]
水道水処理システムには、水道管からの鉛や銅の浸出を防ぎ、水道水中のイオン含有量をより安全で法的に認められるレベルまで下げるために、オルトリン酸塩が添加されることがあります。 [ 2 ]ポリリン酸塩は、変色の原因となる鉄やマンガンを抑制するために使用できますが、鉛や銅は抑制できません。水道業界では、これらの問題に対処するために、混合リン酸塩製剤が一般的に使用されています。[ 7 ]リン酸塩は、浸出したイオンをスケール層に変換し、金属配管と水を分離する役割を果たします。[ 8 ]
リン酸系阻害剤は、下流で富栄養化問題を引き起こしたり、覆われていない処理済み貯水池で藻類の増殖を直接促進したりする可能性がある。その結果、地域の水道システムは代替手段を選択する可能性がある。[ 9 ]
鉛や銅の配管システムが広く普及している地域では、腐食抑制剤とモニタリング技術を用いた腐食制御が水の安全性にとって極めて重要です。塩化物と硫酸塩の質量比（CSMR）などの数値は、ガルバニック接続部（鉛と鉄の接合部など、異種配管／はんだ接合部）における腐食リスクを推定するために使用できます。2014年のフリント水危機は、水源の変更と腐食制御の欠如が重なったことが原因でした。CSMRが上昇した新しい水は、配管自体から鉛と鉄を溶解させただけでなく、配管内に以前から存在していた鉛を含む錆びたスケール層を分解し、水道水に混入させました。[ 8 ]
燃料添加剤
- DCI-4Aは、民間および軍用ジェット燃料に広く使用されており、潤滑添加剤としても機能します。ガソリンやその他の蒸留燃料にも使用できます
- DCI-6A、自動車用ガソリンおよび留出燃料、ならびに米軍用燃料（JP-4、JP-5、JP-8）用
- DCI-11、アルコールおよび酸素化物を含むガソリン用
- DCI-28、pHが非常に低いアルコールおよび酸素化物を含むガソリン用
- DCI-30、ガソリンおよび蒸留燃料用、パイプライン移送および貯蔵に最適、耐腐食性
- DMA-4（アルキルアミノリン酸の灯油溶液）、石油蒸留物用
参照
外部リンク
- 「耐食性とは？」www.corrosionist.com 2016年3月4日時点のオリジナルからのアーカイブ。2015年10月15日閲覧
- 「エンジニアリングツールボックス」www.engineeringtoolbox.com . 2015年10月15日閲覧。
- 「保護コーティングおよび無機防錆顔料」 www.astm.org . 2015年10月15日閲覧。
- 「電気亜鉛メッキ鋼板 | 圧延鋼板製品 « 圧延鋼板製品」www.rolledsteel.com . 2015年10月15日閲覧。
- 「耐腐食コーティング」www.performancecoatings.org . 2018年6月25日閲覧。
- 「耐食性 - DECC社」www.decc.com。2015年10月15日閲覧。* 「耐腐食性と耐摩耗疲労性を高めるための窒化処理」 Corrosionpedia . 2018年6月19日閲覧。
参考文献
- ^フーベルト・グレーフェン、エルマー・マンフレッド・ホルン、ハルトムート・シュレッカー、ヘルムート・シンドラー「腐食」ウルマン工業化学百科事典、Wiley-VCH: Weinheim、2002年。doi : 10.1002 /14356007.b01_08
- ^ a b c「主要機関および公共水道システム向けの最適腐食制御処理評価技術勧告」（PDF）。米国環境保護庁。2019年。
- ^ Ma, IA Wonnie; Ammar, Sh.; Kumar, Sachin SA; Ramesh, K.; Ramesh, S. (2022-01-01). 「腐食抑制剤に関する簡潔なレビュー：種類、メカニズム、電気化学的評価研究」 . Journal of Coatings Technology and Research . 19 (1): 241– 268. doi : 10.1007/s11998-021-00547-0 . ISSN 1935-3804 . S2CID 244716439 .
- ^ Octel-Starreon製油所用燃料添加剤 炭化水素燃料用腐食防止剤 - 燃料供給システムへの腐食防止剤および腐食防止
- ^ M. FinšgarandとI. Milošev「1,2,3-ベンゾトリアゾールによる銅腐食の抑制：レビュー」Corrosion Science 2010、第52巻、2737-2749ページdoi : 10.1016/j.corsci.2010.05.002
- ^ 「飲料水配管システム | エンジニアリング | 地域水道フッ化物添加 | 口腔保健局 | CDC」 www.cdc.gov 2018年11月5日。
- ^ 「水道システムはなぜ飲料水にリン酸塩を添加するのか？リン酸塩を含む飲料水の健康への影響とは？」 EPA.gov 2023年3月2日
- ^ a b Pieper, Kelsey J.; Tang, Min; Edwards, Marc A. (2017年2月21日). 「腐食制御の中断によって引き起こされたフリント水道危機：『グラウンドゼロ』住宅の調査」 . Environmental Science & Technology . 51 (4): 2007– 2014. Bibcode : 2017EnST...51.2007P . doi : 10.1021/acs.est.6b04034 . PMID 28145123. S2CID 26186807 .
- ^ Cadmus Group, Inc. (2004年7月22日). 「コロンビア特別区におけるリン酸系腐食抑制剤の使用による潜在的な環境影響の調査」(PDF) . archive.epa.gov .
