DE1183339B - Verwendung von Boranaten oder analog gebauten anderen Hydriden als Korrosionsschutzmittel - Google Patents

Description

• Verwendung von Boranaten oder analog gebauten anderen Hydriden als .Korrosionsschutzmittel In der Technik sind vielfältige Korrosionsschutzmittel für verschiedenste Zwecke in Gebrauch.
• Einerseits erzeugt man Schutzschichten auf Metallen, die der Atmosphäre ausgesetzt sind (z. B. durch Lackanstriche, Phosphatierungs- und Bonderverfahren, Eloxierung) oder die ins Wasser tauchen (z. B. Bleifarbenanstrich). Andererseits gibt man zu Flüssigkeiten, die mit Metallteilen in Berührung kommen, schutzschichtbildendeStoffe, wiePhosphate, Chromate, Benzoate oder Alkalien oder Reduktionsmittel, die Sauerstoff zu binden vermögen, wie Hydrazin, Hydroxylamin, Sulfite und Dithionite. Reduktionsmittel werden bisher meist nur bei Kesselspeisewässern angewandt, weil die Reaktion mit Sauerstoff gewöhnlich erst bei Temperaturen oberhalb 80° C schnell genug quantitativ verläuft.
• Hydrazin als wäßrige Lösung seines Hydrates wird z. B. in den meisten energieliefernden Betrieben zur Korrosionsverhütung dem Kesselspeisewasser zugesetzt, wo es wegen seiner Umsetzung in unschädliche Reaktionsprodukte vermutlich allen anderen Mitteln überlegen ist:

  N2H4 -!- 02 @- N2 -f- 2 H20 (Oxydation)

  3 N2H4 -@ N2 -I- 4 NH3 (Thermischer Zerfall)

  In salzfreiem Wasser ist die Korrosionsschutzwirkung des Hydrazins auch bei tieferen Temperaturen noch ausreichend, wenn es in entsprechend hoher Konzentration angewandt wird, wie z. B. zur Konservierung stillstehender Kessel mit hydrazinhaltigem destilliertem Wasser.
• In salzhaltigen Wässern, die wesentlich rascher korrodieren, ist die Konservierungswirkung des Hydrazins in der Kälte nicht mehr ausreichend. Hier brauchte man zur Beschleunigung der sauerstoffbindenden Reaktion noch einen Katalysator wie Aktivkohle. Technisch einfacher ist jedoch die Verwendung eines stärkeren Reduktionsmittels.
• Als stärkere Reduktionsmittel sind in salzhaltigen Lösungen und technischen Wässern, in denen der Zusatz von Salzen nicht schaden kann, Boranate oder Bei 20° C enthielt das Leitungswasser nach 7 Tagen 32 mg/1 Eisen bei Gegenwart von 0,5 g/1 Boranat, 96 mg/1 Eisen bei Gegenwart von 0,5 g/1 Hydrazinhydrat, 197 mg/1 Eisen bei Gegenwart von 0,5 g/1 Natriumbenzoat, 244 mg/1 Eisen bei Gegenwart von 0,5 g/1 Dihydrazinsulfat, 282 mg/1 Eisen bei Gegenwart von 0,5 g/1 Hydroxylaminsulfat, 121 mg/1 Eisen ohne Zusatz. analog gebaute Hydride (z. B. LiA1H4) überlegen wirksam. Allerdings scheint es so, als ob nicht allein die Reduktionswirkung, sondern auch die Schutzschichtbildung die sehr guteKorrosionsschutzeignung der Boranate bedingt. Denn bei Oxydation und Hydrolyse von Boranat entsteht Metaborat, welches als guter Schutzschichtbildner bekannt ist:

  NaBH4 + 2 02 -> NaB02 -I- 2H20 (Oxydation)

  NaBH4 + 2 H20 --> NaB02 + 4 H2 (Hydrolyse)

  Die meisten technischen Präparate von Natriumboranat enthalten deshalb schon von Haus aus Metaborat.
• Mit einem derartigen Präparat wurden z. B. folgendeKorrosionsschutzwirkungen an Eisen undKupfer erzielt, die den Wirkungen von Hydrazin, Dihydrazinsulfat, Natriumbenzoat und Hydroxylaminsulfat deutlich überlegen sind: Beispiele Je 50 ml Leitungswasser mit 13° dH (davon 8° KI-1) wurden mit jeweils 500 mg/1 Reduktionsmittel versetzt und auf Metallstreifen von 45 cm2 Oberfläche einwirken gelassen. Die Metallstreifen tauchten jeweils zu neun Zehnteln. ihrer Länge in. die Flüssigkeit. Bei 40° C enthielt das Leitungswasser nach 24 Stunden 25 mg/1 Eisen, 0,09 mg/1 Cu bei Gegenwart von 0,5 g/1 Boranat, 71 mg/1 Eisen, 0,50 mg/1 Ca bei Gegenwart von 0,5 g/1 Hydrazinhydrat, 93 mg/1 Eisen, 0,46 mg/1 Cu bei Gegenwart von 0,5 g/1 Natriumbenzoät, 130 mg/1 Eisen, 5,7 mg/1 Cu bei Gegenwart vög 0,5 WI Dihydrazinsulfat, 157 mg/1 Eisen, 5,7 mg/1 Ca bei Gegenwart von 0,5 g/1 Hydroxylaminsulfat, 56 mg/1 Eisen, 0,04 mg/1 Cu ohne Zusatz.
• Ähnliche Beispiele liegen für 60, 80 und 100° C vor. Die technische Anwendung durch dosierten Zusatz alkalischer oder ammoniakalischer Natriumboranatlösungen., insbesondere zu Meerwasser, Kühlwasser oder Kühlsole, ergibt ausgezeichneten Korrosionsschutz. Es sind jedoch zur sicheren Handhabung des Boranatzusatzes bestimmte Vorkehrungen notwendig, weil die Wasserstoffentwicklung aus dem Hydrid unter Umständen so bedeutend sein kann, daß die Sicherheit der Anlagen gefährdet wird.
• Abgesehen von einer entsprechenden alkalischen Reaktion bieten sich als derartige Vorkehrungsmaßnahmen an: 1. Die Erhöhung der Wasserstoffüberspannung am Metall durch Zusatz geeigneter Inhibitoren oder Detergentien, z. B. äthylendiamintetraessigsaures Natrium.
• 2. Zusatz eines im alkalischen Bereich schwach wirksamen Oxydationsmittels, wie Chlorit oder Chlorat oder Wasserstoffsuperoxyd, mit dem das Boranat etwa genausoschnell oder nach Möglichkeit sogar noch langsamer reagiert als mit Sauerstoff.
• Zusätze an Detergentien oder Inhibitoren sollen nach Möglichkeit uniersetzt im Lösungssystem verbleiben, während sich die Zusätze des schwachen Oxydationsmittels ebenso verbrauchen wie die Boranatzusätze und infolgedessen kontinuierlich oder vÖt Zeit zu Zeit erneuert werden müssen.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Verwendung von Boranaten oder analog ges= bauten anderen Hydriden in Wasser und wäM Lösungen als Korrosionsschutzmittel für mit diesen wäßrigen Lösungen in- Berührung kommende Metalloberflächen.
2. 2. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an die Wasserstoffentwicklung verhindernden Zusätzen.