Úvod do tejto problematiky bude o niečo dlhší, aj keď ho zjednoduším a zostručne, ako to len pôjde. Dôvod je v tom, že ktokoľvek, kto potrebuje tento problém riešiť, musí mať na pamäti všetko, čo tu bude uvedené, a to súčasne, ako jeden spojený a súvisiaci balík. Predovšetkým si treba uvedomiť, že korózia ocelí nie je len fyzikálny a chemický proces, ale predovšetkým elektro-chemický proces. To slovíčko „elektro“ hrá v korózii zásadnú úlohu. Železu (Fe) totiž v atóme „chýba“ 2 elektróny, takže si ich rado berie od celého radu „darcov“. Tými „darcami“ nemusí byť len kyslík (O 2 ), ale jedná sa o mnoho ďalších prvkov. Alebo naopak železo samo môže poskytovať svoje elektróny inému prvku. Lenže ako dôjde k zaplneniu nejakej „diery“ v elektrónovom obale železa, alebo k jej zväčšeniu, tak táto „diera“ potom preskakuje po kovovej mriežke Fe ďalej. U ocelí je obvyklé, že doputuje zhruba 30 cm ďaleko od miesta svojho vzniku. Lenže ocele, to nie je len železo, ale jedná sa o zmes desiatok prvkov. Niektoré sú legujúce, meniace fyzikálne a chemické vlastnosti ocelí žiadaným smerom, niektoré sú prítomné vďaka celému výrobnému procesu. A väčšina z nich má veľký vplyv na korózne vlastnosti ocelí. Veľa z nich totiž v kontakte so železom vytvára mikro galvanický článok, teda zárodok korózie. Ale mikro galvanické články môžu vznikať aj ďalšími spôsobmi. Kontaktom s obrábacou kvapalinou, nečistotami v ovzduší, prítomnosťou určitých iónov v umývacích kvapalinách a pod. Potom tu súčasne máme problém tvorby galvanických článkov. (Napríklad roxory čerstvo zaliate do betónu vytvárajú napätie 1,2-1,4 V.) Lenže tieto galvanické články vznikajú tiež, ak sa dostane do kontaktu jeden obrobený povrch s druhým (kontaktná, štrbinová korózia), alebo ak má výrobok nerovnomerne obrobený povrch (rôzna hrubosť na tom istom výrobku), obzvlášť v prípade, že prídu do kontaktu rôzne kovy, alebo rôzne šarže tej istej triedy ocele, ale tiež dôležitú úlohu zohráva celkový tvar výrobku. A pretože sa jedná o elektro-chemický proces, tak korózne rýchlosti sú niekoľko násobne vyššie, pokiaľ prebiehajú v elektricky vodivom prostredí. V elektricky nevodivom prostredí môžu prebiehať tiež, ale rýchlosti v takýchto prípadoch bývajú nízke. Najbežnejšie elektricky vodivé prostredie vytvára voda. A to nielen vo svojej kvapalnej forme, ale aj v parách. Závislosť koróznej rýchlosti na relatívnej vlhkosti vzduchu uvádza nasledujúci graf. Z tohto grafu je vidieť, že pokiaľ je relatívna vlhkosť vzduchu do 65%, tak sú korózne rýchlosti malé. Nad 65% však rýchlosti strmo stúpajú. Pri 100%, teda v kvapalnej vode, sú korózne rýchlosti najvyššie. Lenže korózne rýchlosti sú tiež závislé od teploty. Exponenciálne rastú s vyššou teplotou. Ale tiež sú závislé od toho, s akou chemickou zlúčeninou prídu do styku počas výrobného procesu. A s tým súvisí aj otázka pH. V kyslom prostredí sú korózne rýchlosti veľké a krivka sa začína lámať pri pH 7,5. Nad pH 8,5 sú relatívne malé. Z vyššie uvedeného vyplýva celý rad dôležitých všeobecných praktických záverov. Ocele (s výnimkou nerezových) budú bez ošetrenia korodovať vždy. Ako rýchlo, a na aké korózne produkty, to závisí od mnohých faktorov. Neexistuje obrábací postup, ktorý by dokázal koróziu odstrániť, alebo ju zastaviť. Žiadny z nich totiž nedokáže pracovať s elektrónmi. Takže, aj keď je povrch nádherne lesklý a bez viditeľnej korózie, tak elektro-chemické korózne procesy v materiáli pokračujú a je len otázkou času, kedy sa korózia objaví znova. Tiež je nutné mať na pamäti, že tá sa môže objaviť až 30 cm od miesta svojho vzniku. Zastaviť koróziu, alebo jej zabrániť, je možné len chemickými postupmi, do ktorých ako menšia skupina patria aj niektoré metalurgické. Niektoré legujúce prísady, alebo prvky prítomné z výrobného procesu, korózne procesy urýchľujú. A tiež zohráva dôležitú úlohu ich množstvo. Aj keď sa jedná o rovnakú triedu ocele, a aj od rovnakého výrobcu, tak každá šarža tavby a spracovania bude mať trochu odlišné korózne správanie. Niekedy aj výrazne rozdielne. Tvorbu mikro-galvanických článkov je možné obmedziť tým, že sa na oceľovom výrobku alebo surovine nebude usadzovať prach z ovzdušia. Ale tiež je potrebné venovať pozornosť procesným kvapalinám, ako sú obrábacie emulzie, oleje, kaliace kvapaliny, prostriedky na zváranie a pod. Tie sa časom zanesú mikro prachom z obrábania, ktorý vytvoria ióny. A filtre, ktoré by ich dokázali odstrániť, sa v kovopriemysle nepoužívajú. Preto je nevyhnutné čas od času danej kvapaliny vymeniť za čisté. S tým súvisí aj otázka, že tieto kvapaliny obvykle reagujú so vzduchom. Veľakrát dochádza k tvorbe nových zlúčenín, ktoré niekedy iniciujú vznik korózie. Lenže tiež sa do nich dostáva mikrobiálna kontaminácia z okolitého prostredia. A mnoho mikroorganizmov produkuje metabolity, ktoré sú silne korozívne. Z toho vyplýva potreba nielen priebežne meniť procesné kvapaliny, a nájsť aj hranicu ich výdrže v procese, než začnú vznikať problémy, ale aj vyčistiť a dezinfikovať zariadenie pred tým, než sa do neho nadávkuje nová procesná kvapalina. A ak sa v rovnakom výrobnom procese spracováva oceľ, a potom zliatiny medi, alebo hliníka, možno to nazvať pekným problémom. V takom prípade je spoľahnutie na to, že sa vytvárajú mikro galvanické články. A pretože chemických prostriedkov, ktoré by takéto kombinácie dokázali stabilizovať, sa vyrábajú málo a len pre niekoľko technologických operácií, je lepšie obrábať a upravovať ocele zvlášť od zliatin medi a zliatin hliníka. Priemyselné pranie a odmasťovanie je „jedna veľká sranda“, ktorá si zaslúži samostatné pojednanie. Ďalším dôležitým faktorom ovplyvňujúcim koróziu ocelí je kontakt výrobkov medzi sebou. Už tým, že sú napríklad plechy naskladané na seba počas skladovania, dochádza k tvorbe štrbinovej korózie. Alebo keď sú výrobky zabalené tak, že sa jeden dotýka druhého. Jedna spoločnosť chcela ušetriť na expedičných nákladoch, tak do expedičného balenia naskladala výrobky čo najtesnejšie k sebe a nestačila sa čudovať, ako im začali chodiť reklamácie. V takých prípadoch je nutné použiť nejaké dielektrikum, aby sa výrobky priamo nedotýkali, alebo vykonať nejakú vhodnú protikoróznu ochranu, než sa dostanú do kontaktu. Príklad kontaktnej korózie je ďalším obr.     Napodiv málokto vie, že na korózne správanie má veľký vplyv aj rôzne opracovaný povrch toho istého výrobku. Napríklad jedna spoločnosť vďaka vysokým obrábacím rýchlostiam vytvárala v jednom mieste na výrobku „zátrhy“, zatiaľ čo zvyšok obrobku bol hladký. Dané miesto im veľmi rýchlo skorodovalo, aj keď bol celý výrobok zakonzervovaný. Vhodným riešením je, aby celý výrobok mal pokiaľ možno rovnakú hrubosť povrchu, alebo je potrebné nájsť účinný konzervačný postup. Tiež sa zabúda, že na vznik korózie a na jej rýchlosť, má vplyv už samotný tvar výrobku. Ostré rohy a tvary do L, túto príčinu vzniku korózie podporujú. U ďalšej spoločnosti sa zabránilo vývoju korózie tým, že namiesto takmer ostrého pravého uhla, začala obrábať zaoblený vnútorný roh. Veľké korózne prekvapenie poskytuje samotná relatívna vzdušná vlhkosť. Dosť často sa zabúda na to, že aj keď je vo výrobe 50% relatívna vlhkosť pri 20°C, tak pri teplote 11°C sa tento vzduch dostane na 100% relatívnej vlhkosti. Potom sa firmy čudujú, že im pri transporte výrobky skorodovali, keď na sklade priamo vo výrobe sú v pohode. Akurát, že zabudli na kondenzáciu pár v dôsledku zníženej teploty počas dopravy. A s tým súvisí jedna veľmi dôležitá záležitosť. Mnoho spoločností balí výrobky do PE fólií. Dokonca niektoré z nich menšie výrobky do nich zatavujú. Lenže čím je obal menej priepustný pre vodné pary, čím horšie dýcha, tým dochádza k väčšej kondenzácii vlhkosti vo vnútri. V podstate si týmto spôsobom človek vytvorí kondenzačnú komoru, ktorá koróziu urýchľuje. A aj keď existujú fóliové materiály, ktoré obsahujú výparné inhibítory korózie, tak je ich použitie veľmi riskantné. Žiadna fólia neobsahuje toľko inhibítora, aby bol účinný viac ako niekoľko mm od svojho povrchu. Väčšinu výrobkov nemožno zabaliť tak, aby bol celý jeho povrch v kontakte s takou antikoróznou fóliou. Zmysel má baliť do papierových laminátov sýtených výparným inhibítorom korózie, ale tak, aby obal mal dosť štrbín, ktorými by mohol dýchať a čo najmenej v ňom dochádzalo ku kondenzácii vodných pár. Tiež býva škodlivým zvykom do fóliového obalu vložiť vrecko so silikagélom a obal potom hermeticky uzavrieť. Lenže nikto ten silikagel tesne pred vložením do obalu nevysuší, takže už v čase, keď továreň dostane zásielku silikagelových vrecúšok, tak sú už nepoužiteľné, pretože sú nasýtené. A tým si iba užívateľ k vlhkosti, ktorú má vzduch v obale, pridá ďalšiu vlhkosť, ktorú zadržiava silikagel. Prosím, nepodceňujte účinok vplyvu teploty na korózii. Každých 10°C sa rýchlosti chemických reakcií zdvojnásobujú. To znamená, že ak niekto obrába pri 20 ° C a úplne rovnaký materiál obrobí pri 80 ° C, tak pri tých 80 ° C budú reakcie 64x intenzívnejšie a rýchlejšie. Keď sa obrába pod emulziou, tak sa jedná o elektricky vodivé prostredie s vysokými koróznymi rýchlosťami. Preto je nutné, aby emulzie obsahovali antikorózne prísady. Lenže aj v tom je háčik. Celý výrobný proces a prostriedky v ňom použité musia byť navzájom kompatibilné. Alebo sa ľahko môže stať, že jedna antikorózna prísada zreaguje s inou za tvorby parádnej korózie. Pokiaľ si výrobca nie je istý zložením procesných kvapalín, a čo navzájom vykonajú, je dobré sa poradiť. Napríklad kombinovať medzi sebou kontaktné inhibítory korózie v olejových systémoch s výparnými inhibítormi korózie, je nezmysel, ktorý príde pekne draho. Ale aj mnoho výrobcov verí, že keď obrába pod olejom, tak sa nemôže nič stať. Opak je pravdou. Minerálne oleje v sebe obsahujú 4-8% vody, čo na vznik korózie bohato stačí. So syntetickými olejmi je situácia ešte zložitejšia. Niektoré z nich vodu vôbec neprijímajú a tá sa potom niekde hromadí, alebo sú niektoré z nich vo vode neobmedzene rozpustné. V budúcom pokračovaní sa zameriam na najčastejšie výrobné korózne problémy, a ako si s nimi poradiť.     Ing. Peter Stuchlík, CSc., CTex ATI

Protikorózna ochrana pomocou výparných inhibítorov korózie Protikorózna ochrana pomocou výparných inhibítorov korózie Ing. Peter Stuchlík, CSc., CTex ATI   Motto: „Je lacnejšie a rýchlejšie problémom predchádzať, než ich riešiť až vzniknú.“   Hoci korózne degradačné procesy sa týkajú celého radu materiálov, ďalej bude venovaná pozornosť len koróznym procesom kovov, najmä zliatin železa. Akonáhle je raz spustená korózna reakcia, je veľmi problematické a nákladné ju zastaviť, pretože dochádza k odovzdávaniu elektrónov alebo iónov po kryštálovej mriežke kovov. Preto je dôležité mať neustále na pamäti, že môže dôjsť k nakumulovaniu potenciálu ak koróznym procesom aj pomerne ďaleko od miesta, kde korózia začala (u železných zliatin je obvyklá vzdialenosť 30 cm). A je iluzórne si myslieť, že existuje mechanický proces, ktorý by dokázal koróziu zastaviť. Brúsením sa jeden konkrétny elektrón neodstráni. Orientačne ukazuje závislosť nákladov na zastavenie a odstránenie korózie nasledujúci obrázok.   Obr. č. 1 Závislosť nákladov na zastavenie korózie ocelí podľa ich druhu.   Podľa spôsobu napadnutia sa korózia delí na rovnomernú, kedy korózne procesy prebiehajú na celom povrchu rovnakou rýchlosťou a do rovnakej hĺbky. Ďalej na nerovnomernú, ktorá môže byť jamková, bodová, medzikryštálová, transkryštálová, lamelárna a selektívna. Podľa fyzikálneho deja rozoznávame koróziu pod napätím, koróziu tepelnú, kavitáciu, koróziu bludnými prúdmi, koróziu indukovaným napätím, koróziu tvarovú, apod. Podľa chemického deja sa delí na koróziu v elektricky nevodivom prostredí, ktorá môže byť v redukujúcich plynoch, v oxidujúcich plynoch av nevodivých kvapalinách. Alebo na korózii vo vodivom prostredí (elektrochemická korózia), pri vzniku elektrochemických, elektrolytických alebo koncentračných článkov (do koncentračných článkov patrí škárová alebo tiež tzv. štrbinová korózia). Medzi špeciálne druhy korózie patria mikrobiálne alebo vysoko energetickými žiareniami. Podľa fázového rozhrania sa delí na pevná fáza (kov) s plynom, pevná fáza/kvapalina, pevná fáza/pevná fáza (kontaktná korózia). V praxi sa u kovov najčastejšie stretávame s dvoma druhmi korózie: Chemická korózia v elektricky nevodivom prostredí. Teda najčastejšie reakcie medzi kovom a redukujúcim alebo oxidačným plynom na fázovom rozhraní. Väčšinou sa jedná o reakcie s oxidačnými plynmi. Ale pomerne častý je aj prípad vodíkovej depolarizácie pomocou (H + ), teda korózie v redukujúcich plynoch. V prípade zliatin železa má tento druh korózie významné rýchlosti až pri prekročení teploty 580 °C. Najčastejšie a tiež najnebezpečnejšie sú však prípady korózie v elektricky vodivom prostredí, tj elektrochemickej korózie. Korózne rýchlosti sú tu desaťkrát až tisíckrát vyššie ako v nevodivom prostredí a na začatie koróznych procesov postačia zlomky sekúnd. Kritickou hodnotou pre rozvoj týchto procesov je 60% relatívnej vlhkosti. Hneď ako dôjde k prekročeniu uvedenej hodnoty, korózne rýchlosti sa exponenciálne zvyšujú. Základných spôsobov ochrany proti korózii bol objavený celý rad a na ďalších sa pracuje. V praxi nie je možné použiť jeden systém protikoróznej ochrany na všetky druhy koróznych procesov, materiálov a kovových výrobkov. Rovnako je potrebné nájsť optimálny kompromis medzi ekonomickými, úžitkovými, ekologickými, zdravotnými a technologickými faktormi. K základným spôsobom ochrany kovov proti korózii patria: Zvýšenie chemickej inertnosti povrchu pomocou ochranných povlakov (pasívna ochrana). Ide o blokáciu povrchu, ktorá zabráni kontaktu agresívnych chemikálií s povrchom kovu a zabráni difúzii plynov. Tá sa vykonáva pomocou kovov - buď legovaním, alebo bariérovým pokovaním, alebo katodickým pokovaním. Pomocou nekovov - oxidované, nitridované, chromátované a fosfátované konverzné povlaky. Pomocou silikátov - smalty a skla. Pomocou polymérov – farby, laky, potiahnutie taveninou polyméru. Alebo sa používa hydrofóbna úprava pomocou „voskov“, olejov a pod. Najnovšia je blokácia pomocou nanočastíc, ktoré môžu byť kovové aj nekovové. Úprava korózneho prostredia. Odstránením agresívnej zložky (odplynenie, vysušenie, inertizácia). Zmena prostredia (inhibícia). Používa sa fyzikálna inhibícia – blokácia aktívnych jadier na povrchu, alebo chemická inhibícia povrchu. Tá môže byť anodická alebo katodická. Zvýšenie termodynamickej stability povrchu (katodická ochrana). Zvýšenie elektrochemickej stability povrchu, posunutím reakčnej rovnováhy (anodická ochrana alebo pasivácia). Aktívna ochrana pomocou obetovanej elektródy (anodická ochrana) alebo aktívna katodická ochrana.   Dobrá technológia antikoróznej úpravy obvykle kombinuje niekoľko princípov súčasne. Najčastejšie sa jedná o kombináciu ochrany pomocou pasívnej alebo hydrofóbnej vrstvy, pomocou inhibície a zvýšenia elektrochemickej stability povrchu.   Základné spôsoby protikoróznych ochrán a ich vlastnosti uvádza nasledujúca tabuľka: Pri návrhu najvhodnejšej technológie a spôsobu protikoróznej ochrany je potrebné vziať do úvahy: O aký kov sa jedná, a ktoré rizikové prímesi obsahuje. Akou technológiou bol výrobok vyrobený. Aké znečistenie sa na povrchu výrobku vyskytuje. Aký spôsob protikoróznej ochrany v jednotlivých výrobných krokoch výrobca používa, alebo aký od neho požaduje odberateľ. Tu je veľmi dôležitá kompatibilita použitých ochranných prostriedkov jednak medzi sebou, jednak so znečistením na výrobku. Akým spôsobom bude výrobok skladovaný a prepravovaný. A v akých podmienkach. Aká doba ochrany sa požaduje. Ako sa s daným výrobkom bude v budúcnosti zaobchádzať. (Napríklad nie je možné použiť zle odstrániteľnú antikoróznu ochranu, ktorá úplne zablokuje povrch výrobku, pokiaľ sa na ňom má vykonávať ďalšia povrchová úprava.)   Vzhľadom na to, že korózna prevencia je najlacnejším protikoróznym opatrením, je dôležité jej venovať zvýšenú pozornosť. Pre prevenciu platí niekoľko zásad: Výrobok nesmie byť vystavený relatívnej vlhkosti nad 60% . Tomu sa v rade procesov nemožno vyhnúť, pretože sa obrábajú pod vodnými emulziami, používajú sa vodnou kalicou a chladiace alebo moriace kúpele, výrobky sa umývajú vo vodných prostriedkoch a pod. V týchto prípadoch je nevyhnutné zabezpečiť, aby boli výrobky čo najrýchlejšie usušené. Obdobné je to pri skondenzovanej vlhkosti alebo daždi. Pokiaľ počas ktoréhokoľvek výrobného kroku je zistená korózia, je potrebné ihneď vykonať potrebné nápravné opatrenia. Akonáhle je korózna reakcia raz naštartovaná, sama sa nezastaví, aj keď sú odstránené korózne podmienky. Je nevyhnutné posunúť reakčnú rovnováhu pomocou nejakého antikorózneho systému (pasivácia, inhibícia). Dbať na kompatibilitu použitých prostriedkov v celom výrobnom procese od začiatku do konca. To platí najmä ak sa používajú rôzne obrábacie a procesné kvapaliny. Tie predstavujú pomerne zložitý chemický systém, ktorý obsahuje množstvo aditív. Preto je nevyhnutné vykonať vhodné korózne skúšky na kompatibilitu. Pokiaľ sú vo výrobnom procese použité nejaké metódy a prostriedky antikoróznej ochrany, mali by byť zachované v celom procese. V prípade, že sa z nejakého dôvodu nemožno vyhnúť kombinácii rôznych prostriedkov, je obvykle nutné zaradiť medzi operáciu, ktorá predchádzajúce prostriedky úplne odstráni. Aj tu platí, že je nevyhnutné urobiť vhodné korózne skúšky. U železných zliatin ďalej platí, že by všetky operácie so zvýšenou vlhkosťou alebo v prítomnosti elektrolytu (vody) by mali prebiehať v podmienkach nad pH 7,5 (optimálne v rozmedzí pH 8-10). Pokiaľ nejaká operácia prebieha v kyslej oblasti (tj pod pH 7) mala by byť ihneď zaradená neutralizácia a vykonaná kontrola ako na korózii, tak na zvyšky neutralizačnej reakcie. Pri väčšine kovov je žiaduce, aby sa výrobok nedostal do kontaktu s chloridmi, chlórderivátmi, oxidom siričitým (SO 2 ) alebo zlúčeninami, ktoré ho uvoľňujú, as väčšinou jednosýtnych kyselín. Nimi naštartované korózne reakcie je ťažké zastaviť. Dbať na to, aby stykom dvoch povrchov za prítomnosti vodných pár alebo vody nevznikol elektrochemický (galvanický) článok . Ten vzniká, pokiaľ sú v styku dva kovy s rozdielnym zložením (stačia aj len rozdielne triedy ocele medzi sebou) alebo pri styku dvoch rôzne opracovaných povrchov. V takýchto prípadoch je nutné povrchy od seba dielektricky oddeliť, zaistiť zníženie vlhkosti pod 60% relatívnej vlhkosti, zabrániť kondenzácii vody a vykonať protikorózne opatrenia. Obmedziť tvarovým a konštrukčným riešením vznik elektrolytických alebo koncentračných článkov . Voliť zaoblené rohy pred ostrými a zamedziť vznik kapilár. Pokiaľ tomu nemožno z nejakého dôvodu zabrániť, potom je nutné zaistiť zníženie vlhkosti pod 60% relatívnej vlhkosti, zabrániť kondenzácii vody a vykonať protikorózne opatrenia.   Jedným zo spôsobov, ako korózii zabrániť je použitie výparných inhibítorov korózie (VCI). Tieto inhibítory sa za normálneho tlaku a teploty vyparujú z nejakého nosiča, molekuly inhibítora sa fyzikálnymi alebo chemickými väzbami uchytia na povrchu kovu, kde vytvoria molekulárnu vrstvu. Táto vrstva má obvykle väčší tlak ako je parciálny tlak vodnej pary, takže majú hydrofóbny efekt. Majú teda funkciu fyzikálnej inhibície. Súčasne fungujú aj ako katodická alebo anodická chemická inhibícia. Niektoré z nich sú schopné aj pasivačných reakcií za tvorby konverzných vrstiev. Ďalší z nich ešte navyše vedia neutralizovať korozívne ióny, prípadne fungujú ako pufre posúvajúce pH do alkalickej oblasti, prípadne ako lapače voľných radikálov. Schéma pôsobenia výparných inhibítorov korózie je na nasledujúcom obrázku.   Obr. č. 2 Spôsob prichytávania pár VCI na kovovom povrchu     Výparných inhibítorov korózie existuje celý rad a delí sa do niekoľkých skupín. V súčasnosti sa vo svete ako výparné inhibítory korózie najviac používajú amíny, ďalej potom cheláty, dusitany (aj keď tie posledné dva typy sú kvôli legislatívnym obmedzeniam na ústupe) a močovina (pre krátkodobú ochranu). Výhody a nevýhody výparných inhibítorov korózie: Výhody: široká škála aplikácií a použiteľnosť na všetky kovy, vysoký pomer účinnosti voči cene a použitému množstvu inhibítora, povrch výrobkov nie je mastný a pred ďalšou povrchovou úpravou obvykle nie je nutné inhibítor odstraňovať, jednoduchá aplikácia. Nevýhody: musí sa používať v uzavretých alebo polozavretých obaloch, väčšinou sú rozpustné vo vode, preto ich dážď alebo skondenzovaná vlhkosť naruší, sú citlivé na pH prostredie, majú obmedzenú tepelnú stabilitu, potrebujú určitý čas, aby pary dosiahli účinnú koncentráciu.   Všetky inhibítory tejto skupiny sú si veľmi podobné a majú niektoré spoločné rysy. Ich teplota termického rozkladu je zhruba 70 ° C, "štartovacia" teplota je okolo 15 ° C, sú rozpustné vo vode, poskytujú vysoký pomer účinnosti voči hmote, ochranný účinok je zhruba 1 rok pre zabalený tovar skladovaný v temperovanom sklade (ak sú správne použité ), v obale musí byť dosiahnutá určitá koncentrácia pár, aby boli účinné a dosahujú 80-95% účinnosti pri ochrane zhruba 4 dm 3 vnútorného priestoru obalu na 1 g inhibítora. Pozri. Graf.   Obr. č. 3 Protikorózna účinnosť množstva použitého VCI v závislosti od objemu balenia, ktorý má byť chránený [g/dm 3 ].   Konkrétne typy inhibítorov od jednotlivých výrobcov sa od seba v určitom rozmedzí líšia rozpustnosťou, povrchovým napätím, tlakom pár, chránenými kovmi, percentom protikoróznej účinnosti, zdravotnou nezávadnosťou, biologickou odbúrateľnosťou, prípadne ďalšími detailmi. Benzamínové inhibítory korózie sú tuhé látky, ktoré zvyčajne majú charakter mikro kryštálov. Je možné ich prisypať priamo k chránenému tovaru, ale táto metóda sa používa len výnimočne. Viac sa dá stretnúť s tým, že sa inhibítory plnia do vrecúšok, alebo sa nimi najčastejšie sýtia/plnia nejaký nosič. Najčastejším nosičom sú papiere sýtené VCI. Tie sa vyrábajú ako hladké, tak krepované, bez laminácie, alebo laminované PE fóliou, prípadne s textilnou výstuhou. V súčasnosti obľúbeným nosičom sú PE fólie plnené VCI. Také fólie používajú tí, čo o problematike vedia len málo. Pridaním VCI do polyméru dochádza k zhoršeniu mechanických vlastností fólie. Prijateľná hodnota plnenia je medzi 2-4%. Pričom väčšina obalových fólií má plošnú hmotnosť do 100 g/m 2 . Preto obalová fólia obsahuje veľmi malé množstvo účinnej látky vzhľadom na svoju plochu. Navyše je uvoľňovanie inhibítora spomalené nutnosťou difúzie VCI cez PE a merný povrch fólie je rádovo tisíc násobne menší ako pri papieri. Preto je použitie fólií na antikoróznu ochranu veľmi iluzórne. VCI sú tiež plnené do granulátu PE a prisypávané k balenému tovaru. Tento spôsob ochrany má všetky nevýhody ako fólia, tak aj nevýhodu odstraňovania ako prášok, ale bez jeho účinnosti. Ďalej sa ako nosiče používajú rôzne húbky, filce, netkané textílie alebo objemové papiere. Tieto nosiče sa sekajú na prírezy a potom vkladajú do chráneného priestoru. Vzhľadom na to, že VCI existuje široká škála, bude venovaná pozornosť len všeobecným poznatkom a trochu detailnejšie informácie budú zamerané na benzamínové VCI. S ohľadom na chemické látky, je najdôležitejším zákonným opatrením predpis REACH-CLP. Ale existujú aj ďalšie predpisy a nariadenia. Prílohou k týmto legislatívnym opatreniam sú zoznamy nebezpečných látok. Je preto nutné si skontrolovať, že sa daný VCI nevyskytuje na uvedených zoznamoch, a ak áno, aká kategória nebezpeční je mu priradená. (Rada historických VCI je na tomto zozname z hľadiska karcinogenity, alebo podozrenia na karcinogenitu.) Pričom riziká konkrétneho prostriedku by mali byť vyjadrené v jeho Karte bezpečnostných údajov. Súčasné komerčne kvalitné benzamínové inhibítory sú len dráždivé, a to majú doložené meraním LD50, a majú biologickú odbúrateľnosť. Ďalej potom neobsahujú sekundárne amíny, N-nitroamíny, ani ich prekurzory. Niektoré inhibítory korózie, ktoré sa v minulosti používali, boli účinnejšie, ale ich vlastnosti sú dnes už neakceptovateľné z hľadiska ochrany zdravia alebo životného prostredia. Či už sa výparné inhibítory korózie (VCI) aplikujú akýmkoľvek spôsobom, tak veľmi dôležitú úlohu zohráva balenie výrobkov. Pri ňom platí niekoľko zásad. Výrobky sa nesmú baliť mokré , pretože by práve v okamihu, keď sú najzraniteľnejšie (ako sa vytvorí ochranná atmosféra), boli vystavené podmienkam zvýšenej vlhkosti, ako v kondenzačnej komore. Také prostredie by veľmi rýchlo zrušilo ochranný účinok inhibítora. Súčasne sa výrobky nesmú baliť skorodované , pretože VCI nemajú odkorodovaciu schopnosť a maximálne sú schopné koróziu zastaviť, ale za cenu svojho spotrebovania. Jedným z najčastejších omylov pri konzervácii kovových výrobkov pomocou VCI je to, že sa výrobok najprv nakonzervuje olejom a potom umiestni do atmosféry pár VCI , aby bola ochrana „lepšia“. Väčšinou to dopadne opačne, teda zle. Aj keď páry VCI sú schopné preniknúť do vzdialených priestorov a veľmi malých kapilár, treba počítať s tým, že zdroj VCI by nemal byť ďalej ako 30 cm od chráneného povrchu. Na to, aby bola dosiahnutá požadovaná koncentrácia pár VCI, je nutné výrobok uzavrieť. Používajú sa buď úplne uzavreté alebo polozavreté obaly . Pri uzavretých obaloch je potrebné dbať na to, aby počas skladovania alebo transportu nedošlo ku kondenzácii vzdušnej vlhkosti vo vnútri obalu. Polozavreté obaly umožňujú ventiláciu vzduchu medzi vonkajším prostredím a vnútorným obsahom. Pričom sú dostatočnou bariérou na to, aby došlo k vytvoreniu potrebnej koncentrácie pár VCI. Pri balení výrobkov je potrebné vziať do úvahy aj koróziu, ktorá je spôsobená kontaktom dvoch kovov alebo dvoch nerovnako opracovaných povrchov v elektricky vodivom prostredí. Tieto povrchy je nevyhnutné od seba dielektricky oddeliť . Napríklad sa výrobok nesmie dotýkať stien kovovej debny. Dielektrické oddelenie je možné dosiahnuť pomocou papiera alebo laminovaného papiera sýteného VCI. Samotné fólie nemusia byť až také vhodné, pretože v prípade kondenzácie vlhkosti môže medzi nimi a kovom vzniknúť koncentračný článok (škárová korózia). V neposlednom rade je potrebné venovať pozornosť aj akým spôsobom sú výrobky v skupinovom obale uložené. Nedá sa totiž pri obaloch úplne vylúčiť, že nedôjde ku kondenzácii vzdušnej vlhkosti. Táto vlhkosť potom steká vďaka gravitácii do najnižšie položených miest, alebo sa drží v štrbinách vďaka kapilárnym silám. Odstrániť kapilárnu vodu je energeticky náročný a zdĺhavý proces. Je preto potrebné riešiť uloženie materiálu v obale tak, aby nedošlo k preniknutiu prípadnej skondenzovanej vody do štrbín a kapilár, a aby táto voda bola čo najrýchlejšie odvedená z miest, kam stečie.

Protikorózna ochrana liatin Liatiny sú zliatiny železa, uhlíka a sprievodných prvkov (žiaducich aj nežiaducich), kde obsah uhlíka je vyšší ako 2%, a súčet všetkých sprievodných prvkov nepresiahne 2%. Liatiny predstavujú obľúbený konštrukčný materiál, najmä pre svoju jednoduchosť výroby. Podľa tvaru grafitu v zliatine sa rozlišujú základné druhy liatin, pričom každá skupina má svoje charakteristické fyzikálno-mechanické aj chemické vlastnosti. Liatiny s lupienkovým grafitom (šedé), s guličkovým grafitom (tvárne), s červíkovým (vermikulárnym) grafitom, biele liatiny, temperované, ADI liatiny. Každý druh liatiny je ďalej možné modifikovať legujúcimi prísadami, očkovaním a tepelným spracovaním. Preto nie je možné stanoviť jednoznačné všeobecné pravidlá správania liatin voči korózii a ich odolnosti. Avšak vzhľadom na to, že odolnosť voči korózii sa nedá nízkym legovaním príliš zvýšiť platí, že liatiny bývajú citlivejšie na koróziu ako legované ocele. U liatin sa uplatňuje ako chemická, tak elektrochemická korózia. (Nechemická korózia, napríklad kavitácia, prichádza do úvahy len pri niektorých výrobkoch.) Chemická korózia je pôsobenie oxidačných alebo redukujúcich látok bez prítomnosti elektrolytu a vedie k tvorbe vrstvy splodín v mieste fázového kontaktu. Jej rýchlosť sa zvyšuje pri teplotách nad 580 °C. Nebezpečnejšia je korózia elektrochemická, ktorá spôsobuje prenášanie náboja po kovovej mriežke na základe pôsobenia galvanického článku. Ten vzniká v elektrolyte nielen v prítomnosti dvoch rôznych kovov, ale stačí na jeho vytvorenie aj nerovnomerne opracovaný povrch jedného kovu. Elektrochemická korózia je akcelerovaná, ak sú vo vode prítomné ióny chlóru (Cl - ), uhličitany (CO 3 2- ) alebo sírany (SO 4 2- ). Korózna odolnosť potom nie je závislá len na zložení liatiny, ale aj na koncentrácii koróznych látok. Zabrániť vzniku korózie pri výrobe a opracovaní liatiny je veľmi problematické. Tu sú uvedené všeobecné zásady, ako toto riziko znížiť: používať také spojivá a separátory foriem, ktoré neobsahujú oxidačné alebo redukujúce látky a tieto nevznikajú ani ich termickým rozkladom, odliatky odformovať pri teplotách pod 500 ° C - čím nižšia teplota, tým lepšie, s výrobkami pracovať nad teplotou rosného bodu, zabrániť styku s vodou, pokiaľ technologický proces vyžaduje kontakt výrobku s vodou, táto by nemala obsahovať chlór (voľný aj viazaný), uhličitany alebo kyselinu uhličitú, sírany, saturovaný kyslík. Tieto podmienky je takmer nemožné dodržať (rada vodných odmasťovacích kvapalín obsahuje NaHCO 3 , vždy je nejaký kyslík vo vode obsiahnutý atď.). Preto sa v praxi viac používajú postupy, ktoré zabraňujú tvorbe korózie alebo jej šíreniu. Sú ako fyzikálne, tak chemické. Fyzikálne pracujú tak, že na povrchu vytvoria nepriepustnú vrstvu, ktorá odoláva difúzii elektrolytov, oxidačných alebo redukujúcich látok a má hydrofóbny charakter. pokovanie Cr, Ni, Co, Au, Zn apod., potiahnutie plastom, najčastejšie PVC, PP, PE, opatrenia ochranným náterom, lakom, farbou, nanesením hydrofobizačného prostriedku, oleja, vosky, silikóny, fluórované uhľovodíky, amíny a pod., Chemické metódy fungujú na základe chemicky alebo fyzikálne viazanej nepriepustnej vrstvy na povrchu kovu, ktorá buď kov premení na inú zlúčeninu odolnú proti korózii, alebo pomocou chemickej redox reakcie zabráni preneseniu korózneho iónu na kov, alebo funguje ako lapač voľných radikálov, alebo pôsobí ako ka anóda. pasivácia oxidáciou na Fe 3 O 4 , černenie, pasivácia organickými soľami, oxalátovanie, citrátovanie, tanátovanie, chelátovanie a pod., pasivácia anorganickými soľami, chromátovanie, fosfátovanie, inhibície, napr. amíny, inhibícia pomocou lapačov voľných radikálov, katodizácia/anodizácia, Kombinácia oboch princípov. Základné porovnanie uvedených princípov prináša nasledujúca tabuľka: princíp výhody nevýhody pokovanie Vysoká protikorózna odolnosť, estetický vnem, nákladnejšia Pracne sa odstraňujú, nejdú opraviť, len na finálne výrobky potiahnutie plastom Vysoká protikorózna odolnosť, estetický vnem Veľmi ťažko sa odstraňujú, nejdú opraviť, len na finálne výrobky ochranný náter Jednoduchá aplikácia, široká škála použitia, idú opraviť Starnú, nezabráni progresii už prebiehajúcej korózie * hydrofobizácia Jednoduchá aplikácia, väčšinou ľahko odstrániteľné Dočasná ochrana, obmedzená len niektoré korozívne procesy, nutnosť odstraňovať pred povrchovou úpravou černenie Estetický vnem, mechanická odolnosť Stredný stupeň ochrany, len na finálne výrobky pasivácia org. soľami Jednoduchá aplikácia, zastavenie predchádzajúcej korózie Nižší stupeň ochrany pasivácia anorg. soľami Jednoduchá aplikácia, zastavenie predchádzajúcej korózie Stredný stupeň ochrany, ekologicky problematické inhibícia Jednoduchá aplikácia, ľahko odstrániteľné Dočasná ochrana citlivá na rozpúšťadlá lapače radikálov Jednoduchá aplikácia, ľahko odstrániteľné Dočasná ochrana, môžu blokovať ďalšie povrchové úpravy katodická ochrana Vysoká účinnosť Len na finálne výrobky a niektoré elektrochemické procesy * Pokiaľ sa nejedná o nátery kombinujúce aj chemickú ochranu V praxi sa veľmi často využíva kombinácia oboch vyššie uvedených princípov. Napr. základová farba v sebe obsahuje zinok (katodická ochrana) a vrchná farba má hydrofóbne a bariérové vlastnosti. Čiernený povrch sa opatrí konzervačným prostriedkom. Prebiehajúca korózia sa zastaví reakciou na organickú soľ a súčasne prevedie na kovopolymér s bariérovými vlastnosťami (konvertory korózie). Konzervačný olej s hydrofóbnymi vlastnosťami v sebe obsahuje inhibítory korózie a lapače voľných radikálov. Z hľadiska medzioperačnej ochrany liatinových výrobkov proti korózii (teda krátkodobé do 1 roka) sa dnes najčastejšie používajú tieto prostriedky a princípy: Lakovanie. Pôsobí svojim hydrofóbnym a bariérovým princípom, ale je veľmi problematické, pretože pred použitím výrobku alebo jeho finálnou úpravou je nutné lak odstrániť. Konzervácia olejom. Opäť je nutné pred použitím (vo väčšine prípadov) výrobok odmastiť. To je však jednoduchšie, než odlakovať. Na druhú stranu naolejovaný povrch zlepuje výrobky k sebe, chytá prach a zhoršuje balenie. Inhibícia pomocou kontaktných vodo rozpustných inhibítorov korózie. Ide o veľmi jednoduchú aplikáciu, kedy väčšinou nie je pred ďalším procesom alebo finálnou úpravou nutné mikro vrstvu inhibítora odstraňovať, avšak táto mikro vrstva je citlivá na vlhkosť. Tečúca voda, dážď alebo skondenzovaná vlhkosť inhibítor odplaví. Inhibícia pomocou výparných inhibítorov korózie VCI ( Vapor/Volatile Corrosion Inhibitors ). Sú obdobou kontaktných inhibítorov, ale navyše majú tú vlastnosť, že sa zvoľna odparujú. Pary potom zostanú uchytené na povrchu kovu tam, kam sa inhibítor nedostal. Tento spôsob používa tam, kde sú výrobky zabalené v uzavretom obale. Inhibícia v organice rozpustných inhibítorov korózie. U týchto prostriedkov je jednoduchá aplikácia, veľkosť nánosu sa dá riadiť viskozitou. Po nanesení dôjde k odpareniu rozpúšťadla, takže na povrchu výrobku zostane len mikrofilm, ktorý má hydrofóbne vlastnosti. Nevýhodou môže byť horľavosť pár. Príkladom takého prostriedku je umývacia, čistiaca a konzervačná kvapalina KORING 141 (pre železné kovy) alebo KORING 145 (pre železné aj neželezné kovy). Ide o roztok inhibítorov korózie v organických rozpúšťadlách. Kvapalina v sebe spája niekoľko procesov. Vykoná odmastenie výrobku a očistí ho od špon a mechanických nečistôt prilepených na povrchu. Jej viskozitu je možné v určitom rozmedzí prispôsobiť požiadavkám zákazníka. Vďaka zloženiu inhibítorov korózie dochádza v mnohých prípadoch súčasne k odstráneniu bodovej korózie. Po vyschnutí rozpúšťadla zostáva povrch suchý a pritom chránený proti korózii. Pre väčšinu finálnych povrchových úprav už neje nutné inhibítor z výrobku odstraňovať. Má výbornú kompatibilitu s náterovými systémami a inými spôsobmi protikoróznej ochrany. Len je potrebné pri použití niektorých konzervačných olejov vykonať vopred skúšku, či v nich obsiahnuté aditíva nejako nereagujú s inhibítorom. Ale vzhľadom na to, že táto kvapalina práve použitie konzervačných olejov nahrádza, má ich použitie význam len v podmienkach tropickej klímy alebo dopravy cez more za predpokladu dlhodobého kontaktu výrobku s vodou alebo slanou vodou. Pri používaní prostriedku je dbať na dobré vetranie pracoviska tak z dôvodu bezpečnosti práce, ako aj požiarnej ochrany, pretože táto kvapalina patrí medzi horľaviny triedy 3. Peter Stuchlik MSc, PhD., CTex ATI

OCHRANA MERIDIEL PROTI KORÓZII Ing. Peter Stuchlík, CSc., CTex ATI KORCHOM sro Úvod Všetky materiály podliehajú chemickým, biologickým a energetickým procesom. Pokiaľ počas týchto procesov dochádza k zmene fyzikálnych, chemických a mechanických vlastností výrobku, hovorí sa u kovov o korózii, u plastov o degradácii, u skla a keramiky sa hovorí o korózii i degradácii atď. Spoločným menovateľom týchto procesov vo väčšine prípadov bývajú nevratné zmeny, ktoré vedú k takej zmene vlastností, že predmet stratí svoju funkčnosť. Vzhľadom na to, že uvedených procesov je veľké množstvo, bude táto prednáška výrazne obmedzená na dĺžkové meradlá a ich konštrukčné materiály. Súčasne ale poskytne aj praktické rady, ako deštruktívnym procesom predchádzať. Vždy je lepšie a lacnejšie problémom predchádzať, než odstraňovať ich následky. Materiály Pri dĺžkových meradlách sa môžeme najčastejšie stretnúť s ďalej uvedenými konštrukčnými materiálmi: kovy (zliatiny Fe, zliatiny Al, zliatiny Cu, zliatiny Zn, Au, Pt, polovodiče), polyméry (laky, farby, PE, PTF, PAD, ABS, PS, PC, PVC, gumy), keramika (porcelán, sklo, smalt) Pre kovy, z hľadiska ich poškodenia koróziou, sú najdôležitejšími vlastnosťami ich vodivosť, kryštálová mriežka a elektródový potenciál. Z hľadiska odolnosti proti atmosférickej alebo elektrolytickej korózii je uvedené kovy možné zoradiť takto: Fe, Cu, Zn, Al, Au, Pt. Podľa prítomného korózneho prostredia, najmä druhu elektrolytu, môže dôjsť k prehodeniu niektorých prvkov medzi sebou. Na korózii kovov má vplyv nielen prostredie, ale aj legujúce prvky zliatin, kontakt dvoch kovov o rozdielnom potenciáli, kontakt dvoch rôzne opracovaných povrchov, aj tvarové riešenie. Pre polyméry je určujúce, z akého prostredia boli nanesené (vyrobené), akú majú odolnosť voči UV alebo iným vysoko energetickým žiarením a aká je ich odolnosť voči vode a rozpúšťadlám. Laky a farby sa obvykle nanášajú vo forme roztokov, suspenzií alebo emulzií. Niektoré polyméry sú vyrábané z roztoku alebo sú vyrábané emulznou polymerizáciou. V týchto prípadoch platí, že z akého prostredia bol polymér nanesený alebo vyrobený, také ho dokáže poškodiť. Každý polymér je citlivý voči vysoko energetickým žiareniam, kedy dochádza k prerušeniu polymérneho reťazca, teda k degradácii vedúcej k zmene fyzikálno-mechanických vlastností. V praxi sa najčastejšie jedná o účinok UV žiarenia. Tento problém je u polymérov riešený pomocou UV stabilizátorov, takže nemožno prezentovať jednoznačný rad ich odolnosti. Niektoré polyméry vo vode hydrolyzujú (napr. PAD) alebo napučiavajú (napr. laky a farby s obsahom derivátov celulózy). Rad organických rozpúšťadiel polyméry napadá. Keramických materiálov tiež existuje celý rad, ale všeobecne sa o nich dá povedať, že majú vysokú odolnosť voči chemickým degradačným procesom, pričom ich odolnosť sa znižuje s množstvom prímesí zlúčenín alkalických kovov, ktoré slúžia ako tavidlá. Tie znižujú odolnosť predovšetkým v prípade pôsobenia elektrolytu. Druhy degradačných a koróznych dejov Pri kovoch, kde hovoríme o korózii, z chemického hľadiska ide o chemickú koróziu v elektricky nevodivom prostredí. Teda reakcie medzi kovom a redukujúcim alebo oxidačným plynom na fázovom rozhraní. Väčšinou sa jednej o reakcie s oxidačnými plynmi ako je oxid siričitý (SO2), oxid sírový (SO3), ozón (O3), atomárny kyslík (O-), oxidy dusíka (NOx), oxid uhličitý (CO3), chlorovodík (HCl) , halogény. Ale pomerne častý je aj prípad vodíkovej depolarizácie pomocou (H+), teda korózie v redukujúcich plynoch. Ďalej dochádza k chemickej korózii v elektricky vodivom prostredí, v elektrolyte, teda k elektrochemickej korózii. Tj. tam, kde vznikne vodivý článok a kov (kovy) vytvorí anódu a katódu. Do tohto delenia patrí aj korózia spôsobená inými ako chemickými alebo elektrochemickými dejmi. Ide obvykle o kavitáciu a koróziu spôsobenú mikroorganizmami. Vzhľadom na to, že u železných zliatin je do 580 ° C korózia v elektricky nevodivom prostredí minimálna, rozhodujúci vplyv má elektrochemická korózia. Jej rýchlosti sú o rád až dva vyššie, než v nevodivom prostredí. Podľa spôsobu napadnutia materiálu rozlišujeme koróziu rovnomernú, nerovnomernú, bodovú, jamkovú, lamelárnu, medzikryštálovú, transkryštálovú a selektívnu. Podľa fázového rozhrania sa delí na pevná fáza (kov) s plynom, pevná fáza/kvapalina, pevná fáza/pevná fáza (kontaktná korózia). U polymérov dochádza k degradácii vplyvom teploty. Pri termoplastoch pri bode skleného prechodu a súčasnom mechanickom namáhaní, prebiehajú deformácie a zmeny v amorfných oblastiach bez chemických zmien. V oblasti okolo bodu topenia dochádza k zmene nadmolekulárnej štruktúry polymérov ak strate mechanických vlastností. Ďalším zvyšovaním teploty sa dosiahne termický rozklad. Termosety prechádzajú priamo do tohto rozkladného procesu. Väčšina polymérov vznikla radikálovou polymeračnou reakciou a preto sú citlivé na radikálové depolymeračné reakcie. Iniciátory týchto reakcií môžu byť radikály oxidov síry, dusíka, ozón, atomárny kyslík, alebo vysoko energetické žiarenie, ktoré vytvoria radikál priamo v polymére prerušením reťazca. Nepríjemnou vlastnosťou radikálových reakcií je to, že voľný radikál má schopnosť putovať pozdĺž reťazca makromolekuly do energeticky slabšieho miesta, tam reťazec rozštiepiť, čím sa uvoľní ďalší radikál, ktorý putuje ďalej. Preto aj napriek tomu, že radikálové reakcie na fázovom rozhraní polymér/plyn prebehnú len v molekulárnej vrstve, alebo účinkom UV obvykle len do hĺbky 350 nm, putovaním po reťazci sú schopné narušiť polymér v celom objeme. Vplyvom niektorých mikroorganizmov tiež dochádza k degradácii polymérov. Mnoho mikroorganizmov produkuje enzýmy, ktoré majú schopnosť rozštiepiť makromolekulu na jednoduché látky (obvykle sacharidy alebo kyseliny), ktoré potom slúžia mikroorganizmu ako potrava. Zastaviť enzymatickú reakciu je veľmi problematické. Polyméry, ktoré majú amínovú skupinu, alkoholovú alebo etoxylovú, sú náchylné na hydrolytickú degradáciu účinkom vody. Tieto reakcie môžu byť pomerne rýchle, pokiaľ je prítomný elektrolyt. Napríklad PAD ľahko degraduje v kyslom prostredí. Súčasne u rady polymérov dochádza k vymývaniu zvyškového monoméru, ktorý je potom nahradený odbúraním časti polyméru, kým sa neustaví rovnováha. Pokiaľ tento proces pokračuje opakovane, môže dôjsť k takej redukcii dĺžky polymérneho reťazca, že výrobok stratí mechanické vlastnosti. Rozpúšťadlá nemajú priamy vplyv na zmenu chemického zloženia polyméru, ale dokážu ho buď rozpustiť (napríklad PS a rad farieb v ketónoch alebo acetátoch) alebo môže dôjsť k vymytiu pomocných látok v polymére, ako sú zmäkčovadlá, UV stabilizátory a pod. V takom prípade potom dochádza k degradáciu polyméru mechanickým namáhaním, alebo vysoko energetickým žiarením. Keramické materiály vrátane skla sú veľmi odolné voči mechanickému, mikrobiologickému a vysoko energetickému pôsobeniu. K ich napadnutiu dochádza vďaka obsahu solí K, Na, Mg a Ca. Tieto sole sú prítomné buď priamo v samotnej surovine, napríklad pri porceláne, alebo sú pridávané pri výrobe, aby sa znížil bod topenia. Používajú sa ako tavidlá, predovšetkým pri výrobe skla a keramiky. Tieto sole sú rozkladané vodnými roztokmi silných kyselín a zásad. Tým, že reakcia prebieha vo vodnom prostredí, sú rozkladné produkty odplavované a korózia potom môže pokračovať do hĺbky. Základy ochrany Ochrana proti degradačným a koróznym procesom začína priamo u výrobcu. Pokiaľ výrobca prístroja alebo zariadenia niečo zanedbá, potom užívateľ len ťažko takú chybu bude naprávať a pokiaľ dôjde k rozvoju korózie, veľmi často nemá prostriedky, ktoré by dokázali koróziu odstrániť a pritom neporušiť funkciu alebo presnosť meradla. Preto veľmi záleží na výbere meradla už pri jeho nákupe. Ďalej budú uvedené kritériá pre správny výber podľa použitých výrobných postupov a materiálov. Pre kovy platí: Základné spôsoby ochrany proti korózii. Sú ako fyzikálne, tak chemické. (Ak hovoríme o pasivácii ide o chemickú ochranu, kde dochádza k chemickej reakcii medzi kovom a protikoróznym prostriedkom. Pokiaľ k chemickej reakcii nedôjde a prostriedok posúvajúci reakčnú rovnováhu je uchytený na povrchu kovu len fyzikálnymi silami, hovoríme o inhibícii.) Fyzikálne pracujú tak, že na povrchu vytvoria nepriepustnú vrstvu, ktorá odoláva difúzii elektrolytov, oxidačných alebo redukujúcich látok a má hydrofóbny charakter. pokovanie Cr, Ni, Co, Au, Zn apod., potiahnutie plastom, najčastejšie PVC, PP, PE, opatrenia ochranným náterom, lakom, farbou, nanesením hydrofobizačného prostriedku, oleja, vosky, silikóny, fluórované uhľovodíky, amíny a pod. Chemické metódy fungujú na základe chemicky viazanej nepriepustnej vrstvy na povrchu kovu, ktorá buď kov premení na inú zlúčeninu odolnú proti korózii, alebo pomocou chemickej redox reakcie zabráni preneseniu korózneho iónu na kov, alebo funguje ako lapač voľných radikálov, alebo pôsobí ako katóda, prípadne . pasivácia oxidáciou na Fe 3 O 4 , černenie, pasivácia organickými soľami, oxalátovanie, citrátovanie, tanátovanie, chelátovanie a pod., pasivácia anorganickými soľami, chromátovanie, fosfátovanie, inhibície, napr. amíny, inhibícia pomocou lapačov voľných radikálov. Elektrochemické metódy ochrany sú založené na vytvorení obetovanej anódy, alebo pripojení pasívnej či aktívnej katódy. Kombinácia viacerých princípov. Pokiaľ je pre nosnú časť meracieho zariadenia použitá zliatina Fe, je najvhodnejšie, aby bola z nerezovej ocele. Avšak nehrdzavejúca nerez neexistuje, takže aj tento materiál vyžaduje údržbu. V prípade, že je použitá uhlíková oceľ, je najlepšie ju chrániť chrómovaním, alebo v prípade, že nie je daný diel mechanicky namáhaný, potom povlakovaním PE. Konverzné vrstvy (ako je černenie a fosfátovanie) nemajú vo vlhkom prostredí dostatočnú odolnosť. Farby a laky majú obmedzenú mechanickú odolnosť a menšiu životnosť voči UV. Ďalej bývajú časti meracích zariadení vyrobené zo zliatin Al. Najlepšia odolnosť proti korózii sa v tomto prípade dosahuje eloxáciou. Pokiaľ je v meradle použitá zliatina Cu alebo Zn, a nie je možné ju výrobne ochrániť pozlátením, chrómovaním, nanesením plastu alebo aspoň farbou, nemožno korózii zabrániť. Je možné ju len určitými pravidlami a údržbovými postupmi udržať na prijateľnej miere. Avšak sa kovy tiež vyskytujú v elektrosúčiastkach elektronických prvkov meradiel. Tu platia dve pravidlá. Časti, ktoré sú vystavené pôsobeniu atmosféry, by mali byť pozlátené. Elektronická časť daného zariadenia by mala mať vlastné prachotesné a vodotesné puzdro. Prach tvorí kondenzačné a korózne jadrá a elektrochemická korózia je najprogresívnejšia. Kvalitný prístroj sa tiež pozná podľa toho, že obsahuje minimálnu kombináciu rôznych kovov medzi sebou, predovšetkým, že sa nevyskytujú kombinácie Fe s Cu alebo Cu s Al. A pokiaľ je potrebné viac druhov kovov použiť, tak sú nevodivo oddelené. Prehliadaným, ale napriek tomu dôležitým prvkom protikoróznej ochrany je tvarové riešenie. Ostré hrany zvyšujú korózne napadnutie, zatiaľ čo zaoblené rohy ho znižujú. Vrúbkované povrchy sa síce dobre držia, ale zachytávajú v nich korózne chemikálie, vrátane potu, a dobre v nich kondenzuje vlhkosť. S polymérmi je situácia trochu zložitejšia. Každý z nich má totiž svoje špecifické vlastnosti. Preto bude venovaná pozornosť jednotlivým najbežnejším polymérom samostatne. Laky a farby. Najväčšiu odolnosť voči chemickým vplyvom majú tzv. práškové farby. Dôvodom je, že u nich nie je použité žiadne rozpúšťadlo. Ostatné roztokové farby sú citlivé na organické rozpúšťadlá najmä na estery a ketóny. Z hľadiska odolnosti voči vode sú najvhodnejšie dvojzložkové systémy a to PES alebo epoxidy. Najmenej sú odolné jednozložkové systémy, ktoré obsahujú deriváty celulózy, ako filmotvornú zložku. Disperzné farby a laky majú malú odolnosť voči vode, pokiaľ nie sú zosieťované. Malú odolnosť voči UV majú PUR a PA. Farby nanesené tampónovou tlačou sú všeobecne rozpustné v celom rade organických rozpúšťadiel, vrátane alkoholov. Vzhľadom na to, že s výnimkou práškových farieb sa nedá poznať, aká farba bola použitá a výrobca prístroja to neuvádza, je najlepšie, pokiaľ sa na zariadení žiadna farba nenachádza (pokiaľ to jeho konštrukcia a použité materiály umožňujú). Tým odpadnú problémy, ako povrch farby alebo laku chrániť a ako ho renovovať. PE (polyetylén) Patrí do skupiny polyolefínov, ale na rozdiel od PP má výbornú odolnosť voči UV. Z hľadiska odolnosti voči účinku vody a iných chemikálií sa jedná o jeden z najviac odolných polymérov. Horšie je to s jeho odolnosťou voči oderu. Polyetylénov sa vyrába celá škála, ktorá sa líši nielen polymeračným stupňom, ale aj štruktúrou. Preto sú základné druhy označované: LDPE (nízko hustotný, rozvetvený), HDPE (vysoko hustotný, lineárny), UHDPE (veľmi vysoko hustotný, lineárny). PTF (polytetrafluoretylén, Teflón) Má najmenšiu frikciu zo všetkých známych látok, vysokú odolnosť voči vode a dobrú odolnosť voči väčšine chemikálií. Neodoláva halogénovaným rozpúšťadlám a UV. Má horšiu odolnosť na odery. PAD (polyamid) Vďaka dobrým mechanickým vlastnostiam sa používa na prevody a klzné ložiská. Existuje niekoľko základných druhov PAD 6 (Silon), PAD 6.6 (Nylon), aramidy (Kevlar). Pre všetky druhy platí, že majú horšiu odolnosť voči vode, ktorá z nich rozpúšťa zvyškový monomér a voči kyslým roztokom, ktoré ich za tepla môžu rozkladať. ABS (akrylobutadienstyrén) Ide o terpolymér s vynikajúcimi mechanickými vlastnosťami. Je menej odolný voči halogenovaným rozpúšťadlám, esterom a ketónom. Tiež jeho odolnosť voči UV je slabšia. PS (polystyrén) Je lacnejšie, než ABS, preto sa používa ako jeho lacná náhrada. Má tiež horšie mechanické vlastnosti, predovšetkým je krehkejšie. Jeho odolnosť voči rozpúšťadlám, starnutiu a UV je minimálna. Pokiaľ je to možné, vyhnúť sa zariadeniu, kde je tento polymér použitý. PC (polykarbonát) Vďaka svojim dobrým mechanickým vlastnostiam sa používa na priehľadné kryty. Je však citlivý na celý rad chemikálií, vodných umývacích prostriedkov a UV. PVC (polyvinylchlorid) Polymér s výbornou odolnosťou voči chemikáliám, ale pri 40 ° C mäkne, pri nízkych teplotách krehne a okolo 80 ° C stráca tvarové vlastnosti. Gume Vzhľadom na to, že do gumy patria desiatky rôznych polymérov, s rôznymi plnivami a prípadne zosietením, nie je možné nájsť spoločné charakteristiky. V každom prípade je potrebné zachovávať opatrnosť s organickými rozpúšťadlami. Keramické materiály Tiež ich existuje široká škála, ale zovšeobecniť je možné ich výbornú odolnosť voči vode, chemikáliám a poveternostným vplyvom. Porcelán je napádaný silnými kyselinami, sklo a glazúry silnými hydroxidmi, máloktorá keramika je odolná voči kyseline fluorovodíkovej alebo fluorokremičitej. Postupy a prostriedky Neexistuje zariadenie, ktoré by fungovalo večne, a ktoré by nevyžadovalo určitú mieru ošetrovania a údržby. Ďalej budú uvedené najzákladnejšie princípy a postupy. Pre posúdenie vhodnosti chemických prostriedkov na ošetrovanie a údržbu prístrojov je možné použiť tzv. Kartu bezpečnostných údajov, ktorú musí zo zákona každý prostriedok mať, a ktorý je výrobca alebo dodávateľ povinný na požiadanie dodať. V ňom je uvedené, z akých hlavných nebezpečných látok sa prostriedok skladá, aké sú riziká pre personál, životné prostredie atď. Avšak nie všetci výrobcovia (dodávatelia) v ňom uvádza úplné a pravdivé údaje. Najviac nedostatkov mávajú Karty bezpečnostných údajov od nemeckých výrobcov. Najvšeobecnejším nepriateľom konštrukčných materiálov je voda. Tá navyše s ohľadom na okolité podmienky je vo forme elektrolytu. Voda sa dostane na prístroje buď ako dážď, alebo kondenzáciou vzdušnej vlhkosti, ako rosa, z umývacích prostriedkov, alebo z prstov. Pre prípad dažďa by meracie zariadenia mali byť riešené tak, že sa voda nedostane do vnútorných priestorov, kde by vznikla kondenzačná komora. Povrch prístroja sa čo najskôr usuší utretím savým materiálom. Väčší problém predstavuje skondenzovaná vlhkosť. S prístrojmi by sa malo zaobchádzať tak, že nedôjde k prudkým zmenám teploty, najmä ak obe prostredia majú rozdielnu relatívnu vlhkosť vzduchu. Ak sa tomu nedá vyhnúť, je vhodné mať na prístroji úložnú skrinku alebo kufrík, do ktorej sa dá vysúšadlo (najlepšie vrecko so Silikagelom, ktorý je však potrebné vymieňať, pretože saje vlhkosť zo vzduchu) av prípade, že prístroj obsahuje materiály, ako kovy , tak plasty, ktoré sú citlivé na vodu, ako aj sáčok s výparným inhibítorom korózie (VCI, ten vydrží až 10 rokov). Je však potrebné zvážiť, ktorý konzervačný systém pre daný prístroj bude použitý. V prípade, že sú použité „olejové“ ochranné prostriedky, stráca VCI význam, pretože sa pary inhibítora cez „olejový film“ nedostanú k povrchu materiálu a niekedy sa môžu tieto chemikálie medzi sebou pohádať. Všeobecne je možné odporučiť minimalizovať používanie vodných umývacích prostriedkov. Nielen, že sa jedná o elektrolyty, ale máloktorý z nich obsahuje antikorózne aditíva, zato obvykle obsahujú chemikálie nebezpečné pre celý rad konštrukčných materiálov. Avšak každý dotyk prsta predstavuje korózne alebo degradačné riziko. Odtlačky prstov je potrebné z meradiel odstrániť čo najskôr. Navyše sa zloženie potu každého človeka líši a mení. Ďalším všeobecným nepriateľom je prach a prípadne iné znečistenie. To môže pôsobiť ako kondenzačné jadrá, môže mať priamy chemický účinok, alebo fungovať ako živná pôda pre mikroorganizmy. Z toho vyplýva, že je nutné meradlá po použití očistiť. Suché savé materiály (utierky) nie sú schopné odstrániť väčšinu nečistôt a predstavujú riziko oderu. Preto je vhodné používať pomocné umývacie kvapaliny. Pokiaľ možno bez vody, a ktoré majú schopnosť vytesňovať vodu. Najlepšie sú kombinácie polárnych a nepolárnych rozpúšťadiel, pretože odstránia širokú škálu nečistôt. Nie sú vhodné rozpúšťadlá obsahujúce halogénované uhľovodíky, ketóny a estery, pretože tie spôsobujú koróziu kovov a degradujú celý rad polymérov. Najvhodnejšie sú prostriedky s obsahom odsírených alkánov a čistých alkoholov. Ako príklad môžem uviesť KORING 792-10, ktorý je zmesou heptánov a izopropanolu. V prípade, že prístroj obsahuje polyméry citlivé na alkoholy (jedná sa obvykle o niektoré gumy alebo PC) je nutné použiť iba alkanové prostriedky, aj keď tie majú menšie spektrum účinnosti. Napríklad KORING 702 (pomalšie schnúci), alebo KORING 792-4 (rýchloschnúci). Tieto prostriedky súčasne odmasťujú. Vzhľadom na to, že súčasne s odstránením povrchových nečistôt, dôjde k umytiu aj konzervačných prostriedkov, pokiaľ sú predtým na povrch nanesené, je potrebné obnoviť ochranný nános alebo mazivo. Na ochranu kovov je nutné sa vopred rozhodnúť, ktorá z ciest bude použitá. Kovy je možné chrániť pomocou výparných inhibítorov korózie (VCI), alebo pomocou „olejových“ konzervačných prostriedkov. Kombinácia oboch spôsobov sa neodporúča a niekedy je riziková. Výhodou väčšiny konzervačných prostriedkov je to, že pôsobí ako na kovy, tak aj na polyméry. Výparné inhibítory nie sú odolné proti kvapalnej vode. Avšak takmer neovplyvňujú presnosť (až v nm) a elektrickú vodivosť. Tzv. „olejové“ konzervačné prostriedky sú vode dobre odolné, ale ovplyvňujú presnosť. Ochranný film inhibítora býva u odparivých, vysychajúcich „olejov“ 2-4 m, u klasických, nevysychajúcich „olejov“ 8-20 m, u vazelín nad 40 m. Tiež je nutné si uvedomiť, že tieto inhibítory korózie sú účinné dielektriká, takže elektricky izolujú. Rovnako konzervačné „oleje“ môžu napádať niektoré druhy gumy, PS a PC. Všetky nezasychajúce „oleje“ majú tú nepríjemnú vlastnosť, že do seba naberajú prach a nečistoty. Z oboch skupín je možné napríklad použiť: výparný inhibítor korózie pre farebné aj železné kovy KORING 505, výparne vodorozpustný inhibítor KORING 555, umývací a konzervačný zasychajúci prostriedok KORING 145-K na farebné aj železné kovy, alebo konzervačný olej na farebné a železné kovy . Pokiaľ sa jedná o mazanie nekorodujúcich častí, alebo zariadenie s malým rizikom korózie, je najvhodnejším riešením použitie silikónového oleja. Ten vytesňuje vodu a vytvára silne odpudivý povrch pre celý rad nečistôt. Nevýhodou je, že kde bol použitý, už takmer nič nechytí (nebude mať adhéziu). Výhodou je, že sa vyrába v širokej škále o rôznych viskozitách, takže nízkymi viskozitami je možné ho doslova napustiť do medzikryštálových priestorov kovového alebo polymérneho materiálu, takže je pohyblivá súčiastka mazaná, ale na povrchu takmer nič nezostáva. Alebo je možné použiť vysokých viskozít, kde funguje ako vazelína. Jednoducho podľa potreby sa volí viskozita. V prípade, že sa jedná o meradlá, kde je odskúšané, že prostriedok nenapadá gumu, a kde nehrá rolu zníženie elektrickej vodivosti, je možné použiť prostriedky typu CLP (Claening, Lubricating, Protection/Preservation). Tieto prostriedky v jednom kroku výborne čistia a umývajú, súčasne neutralizujú korózne reakcie, dlhodobo konzervujú a poskytujú tixotropné mazanie. Jeden z najlepších prípravkov na svete je CLP Professional od CX Dynamics, pôvodne vyvinutý na zbrane. Na záver niekoľko poznámok k všeobecne používaným prostriedkom a postupom. Veľmi často sa na meradlá používajú čisté petrochemické výrobky. To má svoje opodstatnenie v zdravotníckych výrobách, avšak u meradiel sa jedná o omyl. Už zo samotnej podstaty vzniku koróznych dejov, pokiaľ sa dostanú do kontaktu dva rôzne opracované povrchy v elektricky vodivom prostredí, vzniká galvanický článok. Navyše tzv. minerálne oleje a vazelíny sú schopné viazať 4-8% vzdušnej vlhkosti, takže sú čiastočne elektricky vodivé. Preto je nutné používať mazivá, ktoré v sebe obsahujú inhibítory korózie. Technický benzín je pomerne zdravotne nebezpečnou zmesou uhľovodíkov, ktorá má veľmi malú odmasťovaciu a umývaciu schopnosť. Vždy je lepšie použiť alkanové odsírené a dearomatizované prostriedky. Petrolej skôr zle maže, než by odmasťoval. Navyše je tiež pomerne „špinavou“ zmesou. To, že ho niektorí výrobcovia prístrojov odporúčajú, je alibizmus, aby sa vyhli riziku poškodenia polymérov. Na všetko existujú vhodné prostriedky, takže nie je žiadny dôvod na používanie petroleja. Prevažná väčšina etanolov (ľudovo alkoholu) nie je čistá, sú znečistené už z výroby a navyše denaturované. Za čistý možno považovať len etanol označený pa a čiastočne aj lekárenský. Avšak umývacia schopnosť etanolu je oveľa nižšia ako izopropanolu. Preto je lepšie používať izopropanol, alebo špeciálne prostriedky, ktoré ho obsahujú. Vždy sa volia konzervačné prostriedky, ktoré majú čo najdlhšiu ochrannú dobu. V prípade, že z nejakého dôvodu je nutné použiť prostriedok s malou dobou ochrany, alebo je ochranný účinok zrušený vonkajším vplyvom (umytím a pod.) je nutné upraviť predpis o používaní prístroja tak, aby zodpovedal danému prípadu. Prevodové mechanizmy meradiel nie je nutné mazať, pokiaľ sú zhotovené z nejakého klzného polyméru, napr. PAD. V ostatných prípadoch je to nutné. Buď vhodným silikónovým olejom, alebo odparivým zasychajúcim konzervačným prostriedkom, alebo vodo rozpustným VCI. Pokiaľ sa vykoná umytie alebo odkonzervovanie, je žiaduce vykonať ošetrenie konzervačným prostriedkom čo najskôr. Najmä korózne procesy vo vodivom prostredí sú veľmi rýchle, jedná sa o sekundy.