Korozyon İnhibitörü, Korozyon önleyici, Katodik, Anodik, Karışık- adsorpsiyon tipi inhibitör, Oksijen İnhibitör, Film Oluşturan İnhibitör

Korozyon İnhibitörü, Korozyon önleyici, Katodik, Anodik, Karışık- adsorpsiyon tipi inhibitör, Oksijen İnhibitör, Film Oluşturan İnhibitör

Korozyon Nedir?

Korozyon İnhibitörleri, bir metalin çevre ile reaksiyona bağlı bozulması olayıdır.

İnhibitör Nedir?

İnhibitör tanım olarak kimyasal bir reaksiyonun gerçekleşmesini engelleyen kimyasal maddededir.

İnhibitörlere örnek olarak, metallerin yükseltgenmesinin yavaşlatılması olayı veya bakteri enzimlerinin inhibitörü antibiyotiklerdir.

Korozyon İnhibitörleri metal yüzeyleri korozyona karşı korumanın en etkili yollarından bir tanesidir. Etki düzeyleri, kimyasal bileşim, moleküler yapıları ve inhibitörlerin metal yüzey üzerindeki adsorbsiyon kalınlıkları ile alakalıdır.

Korozyon İnhibitörleri iyonik sıvı, poliyonik sıvı ve grafen olarak ortaya çıkmaktadır. Bu korozyon inhibitörleri arasında, grafen dikkat çekici özellikleri, gömülme ve üretim stratejilerinden kaynaklı dikkat çekmektedir.

Bu gibi inhibitörlerin, anti-korozyon kaplamaları için karakterizasyon, yapı-özellik-performans ilişkilerinin kesin tanımı önemlidir.

İnhibitörler yeni nesil PIL bazlı kaplamaların oluşturulmasına bir olanak sağlamaktadır. Bu sayede farklı formdaki heteroatomlara sahip PIL korozyon inhibitörleri sayesinde daha yüksek bariyer özellikleri oluşturması sayesinde daha iyi metal koruma sağlamaktadır. Bu PIL korozyon inhibitörlerini eşsiz kılmaktadır.

Bunun yanında İyonik Sıvı, PIL ve Grafen kombinasyonu ile elde edilen inhibitör’ün nihai önleyici korozyon kaplamasına katkı sunabileceği aşikardır.

Korozyon İnhibitörleri ve Korozyon’un Önemi Nedir?

Metal korozyonu Dünya çapında endüstrilere her yıl yaklaşık 300 Milyar $’ dan fazla maliyet getiren önemli bir sorundur.

Bu nedenle proseslerde inhibitörler kullanılarak, metal yüzey üzerinde ince bir adsorbe film tabası oluşturulur. Bu sayede metal yüzey üzerinde ve derinlerinde aşınmaya sebebiyet verecek maddelerin bu alanlara ulaşmaması sağlanır.

Soğutma suyu sistmelerinde meydana gelen birikintiler vardır. Bunları gidermek için kullanılır. 

Bunlar arasında en çok dikkati çeken korozyon inhibitörleri kendini iyileştiren kaplama ve korozyon inhibitörleridir.

Kendiliğinden iyileşen Korozyon İnhibitörleri, iyileşme mekanizmaları yolu ile hasarı onarabilme yeteneğine sahip olan ve 3 türe ayrılan biyolojik sistemlerden ilham alır. Bunlar; Mikroenkapsülasyon, vasküler esaslı olanlar ve intrinsik materyaller olarak bilinmektedir.

Basit bir ifadeyle korozyon kimyasal işlemlerle malzemelerin bozulması olarak değerlendirilebilir. Bunlar içerisinde en önemli olanları metallerin elektrokimyasal korozyonudur.

Genel olarak korozyon hem akıntı hem de katodik bölgelere sahip iki aşamalı elektrokimyasal bir işlemdir. Buradaki korozyon yüklerin akışı (elektronlar ve iyonlar) ile hem ıslak hem de kuru koşullarda gerçekleşmektedir.

Islak korozyon ile mücadele etmek zordur. Islak korozyon oda sıcaklığında veya yakın sıcaklıkta ve hatta elektrolit varlığında ve su varlığında hakim bir korozyondur.

Korozyon işlemi bir yüzey reaksiyonu olduğundan dolayı bir yüzey tabakasına çok küçük bir konsantrasyonda korozyon inhibitörünün eklenmesi bir metalin korozyon hızını önleyebilir veya azaltabilir. Çok az miktarda korozyon inhibitörü eklenmiş olması agresif bir şekilde metalin korozyon olayını azaltacaktır.

Korozyon İnhibitörleri Çeşitleri Nelerdir?

3 farklı çeşit olarak sınıflandırılabilir.

Bunlar;

• Katodik
• Anodik
• Karışık veya adsorpsiyon tipi inhibitörler

Katodik reaksiyondaki gecikmeye neden olan inhibitörler katodik inhibitörler olarak tanımlanır. Buna benzer şekilde Anodik inhibitörler ise anodik reaksiyonları yavaşlatan inhibitörlerdir. Hem katodik hem de anodik reaksiyonları yavaşlatan inhibitörler ise karışık inhibitör denir. Karışık inhibitörler genellikle adsorpsiyon mekanizması ile çalışır ve bu inhibitörlere adsorbsiyon inhibitörleri denir. Genellikle inorganik inhibitörler, katodik veya anodik etkiye sahipken, organik inhibitörler ham katodik hem de anodik etkiye sahiptir.

İnorganik inhibitörlerin toksik olması nedeniyle, özellikle asit ortamında çelik yapıların korunması nedeniyle çeşitli organik inhibitörler, korozyon önleyici inhibitör olarak kullanılmaktadır.

Buradan da anlaşılacağı gibi organik inhibitörler, asit ortamındaki çeliklerin korunmasında inorganik inhibitörlere kıyasla daha etkilidir.

Adsorpsiyon İnhibitörleri Nedir?

Adsorbsiyon inhibitörleri metali 3 olası yöntem ile korurlar. Bunlar aşağıdaki gibidir.

1. Fiziksel Adsorpsiyon

Elektrostatik adsorpsiyon inhibitör ve metal yüzey arasında meydana gelen elektrostatik çekimin sonucunda işlevsellik kazanır. Fiziksel olarak adsorbe edilen inhibitörler hızla etkileşim yapar. Fakat bu inhibitörler yüzeyden kolay bir şekilde çıkarılır.

2. Kimyasal Adsorpsiyon

En etkili inhibitörler kimyasal olarak adsorbe olan inhibitörlerdir (Kemisorbe edilmiş). Kemisorbsiyon önleyici moleküller ve metal yüzey arasında yük paylaşımı veya yük aktarımının sonucunda meydana gelir. Kimyasal adsorpsiyon, fiziksel adsorpsiyon’a göre daha yavaştır ve tamamen geri döndürülemez.

3. Film Formasyonu

İnhibitörlerin film oluşturma mekanizması inhibitör moleküllerin yüzey reaksiyonlarına ve hem anodik hem de katodik alanları inhibe ederek yüzeyde film tabakası oluşturması prensibine dayanmaktadır. Organik inhibitörler, metal yüzey üzerine adsorbe edilmiş koruyucu bir hidrofobik film oluşturabilirler. Aslında organik molekülün polar grubu doğrudan metale bağlıdır. Ve polar olmayan uç metal yüzeye dikey yönde yönlendirir.

Bu sayede korozif etki gösteren türlerin yayılmasını önleyebilir ve elektrokimyasal saldırılara karşı bir engel oluşturabilir.

Çoğu organik inhibitör en az bir fonksiyonel grup içermektedir. Organik inhibitörlerin adsorpsiyon gücü, bu molekülün yerine organik molekülde bulunan hetero atomun yüküne bağlıdır. Buradaki molekülün geri kalanının yapısı fonksiyonel yapıdaki yük yoğunluğunu etkiler.

Mükemmel Performans Gösteren Bazı Organik İnhibitörler;

• Yağlı Amidler
• Piridinler
• İmidazolinler
• 1,3 Azoller
• Polimerler

Bu gruptaki kimyasal ailelere ait organik korozyon inhibitörleri mükemmel performans özelliklerine sahiptir.

Karbon Çeliği Üzerinde Korozyon Oluşumu Nasıl Önlenir?

Karbon Çeliği üzerinde korozyonu önlemek için doğal bir koruyucu olan Mono Etanol Amin ile gerçekleştirilebilir. Mono Etanol Amin katodik ve anodik reaksiyonlarını azaltabilen organik bir korozyon önleyici etkisi gösterir.

Karbon çeliği üzerindeki korozyonun önlenmesi sırasında kemisorpsiyon işlemi, inhibitör molekülünden metale olan bağ ve yük transferinden etkilenmektedir. Bu sayede metal yüzey üzerinde koruyucu film tabakası oluşmaktadır.

Alkanolaminler CO2 absorbsiyon sistemlerinde korozyon inhibitörü olarak görev yapmaktadır.

Bu sayede metal yüzeyinde korozyon oluşumu önlenmiştir.

Korozyon İnhibitörleri Kullanım Alanları Nerelerdir?

• Korozyon İnhibitörleri, endüstriyel sanayide birçok kullanım alanına sahiptir. Bunlar başlıca su ile temas eden, kapalı açık devre sistemlerinde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.
• Rafineri ve Petrokimya tesislerinin soğutma suyunda korozyon inhibisyonu yapılmaktadır.
• Açık soğutma suyu sistemlerinin resirkülasyon pompaları ve ısı eşanjörleri gibi kritik ekipmanların bulunmasından dolayı bu gibi ekipmanların korozyona uğraması neticesinde büyük iş kaybı ve masraflar meydana gelmektedir. Bundan dolayı bu gibi alanlarda korozyon inhibitörü sürdürülebilir bir şekilde kullanılmaktadır.
• Soğutma kulelerinde biriken tortuların giderilmesi sırasında asit çözeltileri kullanılır. Bu asit çözeltilerinin formülasyonunda korozyon ölümünü önlemek için inhibitör kullanılır.
• Paslanmaz çelikten imal edilen kristallendirme evaporatörlerinde korozyon inhibitörü olarak Edta ve Hidroksilamonyum Sülfat (Hidroksilamin Sülfat) birlikte kullanılır.
• Petrol taşıma ve depolama alanında metal yüzeylere temastan dolayı korozyon oluşur. Bunu önlemek için kullanılır.

Metal yüzeyleri korumak veya korozyonu yavaşlatmak için kullanılan kimyasal maddelere korozyon inhibitörleri denir. Diğer durumlarda bu kimyasallar, metal yüzeyini kaplayarak veya korozyona yol açan reaksiyonları engelleyerek çalışır. Metallerin çevresiyle kimyasal veya elektrokimyasal reaksiyonlar sonucu bozulması süreci korozyon olarak adlandırılır ve bu, endüstriyel ekipmanlar, boru hatları, otomobiller ve birçok metal yapı için büyük bir sorundur. Bu yapılar, ömürlerini uzatmak ve performanslarını korumak için korozyon inhibitörlerine ihtiyaç duyar.

Korozyon İnhibitörü Nedir?

Korozyon inhibitörleri, metal türüne ve kullanıldıkları ortama bağlı olarak birkaç farklı şekilde sınıflandırılabilir. Başlıca korozyon inhibitörü türleri şunlardır:

• Anodik İnhibitörler: Bu inhibitörler, korozyon sürecini yavaşlatarak metalin anodik bölgesiyle etkileşir. Genellikle oksitlenebilir metal yüzeylerinde koruyucu bir film oluştururlar. En yaygın anodik inhibitörler kromatlar, molibdatlar ve fosfatlardır.
• Katodik İnhibitörler: Katodik inhibitörler, korozyon akımını azaltarak korozyon hücrelerinin katodik bölgelerinde etki gösterir. Bu inhibitörler, metal yüzeyinde hidrojen gazı oluşumunu engelleyerek çalışır. Başlıca katodik inhibitörler çinko, kalsiyum ve magnezyum tuzlarıdır.
• Karışık İnhibitörler: Bu inhibitörler hem anodik hem de katodik alanlarda etkilidir. Metal yüzeyinde korozyonu önleyen genel bir koruyucu film oluşturur. Bu gruba karboksilatlar ve organik aminler dahildir.
• Oksijen İnhibitörleri: Çoğu zaman oksijen varlığı korozyonu hızlandırır. Korozyon, oksijen inhibitörleri tarafından su içindeki çözünmüş oksijeni kimyasal olarak bağlayarak engellenir. Yaygın olarak kullanılan oksijen inhibitörleri sodyum sülfat ve hidrazindir.
• Film Oluşturan İnhibitörler: Bu inhibitörlerin amacı, metal ile çevresi arasında doğrudan teması engelleyerek koruyucu ince bir film tabakası oluşturmaktır. Bu, korozyon sürecini yavaşlatır veya durdurur. Film oluşturucu inhibitörler arasında yaygın olarak organofosfor bileşikleri ve organik aminler bulunur.

Korozyon Koruyucuları Nedir?

Korozyon önleme için metal yapılar ve ekipmanlarda kullanılan tüm türler ve yöntemlerdir. Bunlar korozyon inhibitörleri ile birlikte veya olmadan kullanılabilir. Başlıca korozyon koruyucu yöntemler ve malzemeler şunlardır:

• Kaplamalar: Korozyonu önlemenin yaygın bir yolu, metal yüzeyleri koruyucu kaplamalarla kaplamaktır. Bu kaplamalar, metal ile çevresi arasındaki teması engelleyerek korozyonu kesintiye uğratır. Metal yüzeyler genellikle boyalar, vernikler, epoksi kaplamalar ve toz kaplamalar ile korunur.
• Galvanizasyon: Çelik ve demir yüzeylerin çinko ile kaplanması işlemine galvanizasyon denir. Çinko, demir ve çelik yüzeyleri korozyon başlamadan önce korur. Dış ortamda ve sert çevre koşullarında kullanılan metal yapılar galvanizasyon ile korunur.
• Katodik Koruma: Bu yöntemde, metal yüzeyi katot haline getirilerek korozyon önlenir. Katodik koruma iki ana yöntemle uygulanır: uygulanmış akım koruması ve galvanik anot koruması. Bu yöntemler, boru hatları, tanklar ve büyük metal yapılarda kullanılır.
• Anodik Koruma: Anodik koruma, yüzeyi anot olarak işlev görecek şekilde yaparak korozyon sürecini yavaşlatır. Paslanmaz çelik ve diğer alaşımları korumak için sıkça kullanılır.
• Korozyon İnhibitörleri ile Birlikte Kullanımı: Yukarıda belirtilen fiziksel yöntemler kimyasal korozyon inhibitörleri ile birleştirildiğinde, fiziksel koruma açısından daha büyük bir etkililik sağlar. Örneğin, metal yüzeyin boyanmasıyla inhibitör eklenmesi aynı anda yapıldığında çok yönlü bir koruma sağlanır.
• Malzeme Seçimi: Korozyon önlemede ilk adım, korozyona dayanıklı malzemelerin seçilmesidir. Kritik uygulamalarda paslanmaz çelik, titanyum ve alaşımlı metaller gibi korozyona dayanıklı malzemeler kullanılır.
• Çevre Kontrolü: Korozyon sürecini yavaşlatmak için çevresel koşulları kontrol etmek önemlidir. Ortamdan nem kontrolü, oksijenin azaltılması veya korozyon oluşturan maddelerin uzaklaştırılması gibi yöntemler uygulanır.

Metal yapıların ve ekipmanların ömrünü uzatmak, korozyon inhibitörleri ve korozyon önleyici yöntemlere dayanır. Korozyon, metal yüzeylerini zayıflatır, yapısal bütünlüğü tehlikeye sokar ve güvenlik risklerini artırır. Bu nedenle, endüstriyel süreçlerin, altyapıların ve ekipmanların verimli ve güvenli bir şekilde çalışmasını sağlamak için korozyon kontrolü kritik öneme sahiptir.

Metal yüzeyleri korumak için doğrudan kimyasal etki de korozyon inhibitörleri aracılığıyla sağlanır. Gerçekte, anodik, katodik inhibitörler, film oluşturucu inhibitörler ve oksijen inhibitörleri gibi çeşitli inhibitör türleri mevcuttur ve elde edilen koruma genellikle geniş kapsamlıdır. Kaplamalar, galvanizasyon, katodik koruma ve malzeme seçimi gibi korozyon önleyici teknikler, metal yüzeylerine aynı anda hem fiziksel hem de kimyasal koruma sağlar.

Başarılı bir korozyon kontrolü için doğru inhibitörlerin ve önleme yöntemlerinin seçilmesi gerekir. Metal yüzeylerin, belirli koşullara ve korozyon mekanizmalarına maruz kaldığı ortamlara göre bu seçimin yapılması önemlidir. Uygun uygulamalar ile metal yapılar daha uzun ömürlü olur, bakımı daha az maliyetlidir ve güvenli bir şekilde çalışabilir.