hrvatski

Ekološki prihvatljiva modifikacija površine čelika uz primjenu samoorganizirajućih monoslojeva s ciljem korozijske zaštite u morskoj vodi

Većina industrijskih postrojenja pozicionirana uz obalu koriste morsku vodu, koja je korozivan medij i agresivno djeluje na izložene površine brojnih metalnih konstrukcija. Kako je nužno da postrojenja rade sigurno i isplativo, vrlo se često za njihovu izvedbu koriste visokootporne legure poput nehrđajućeg čelika 1.4404. Međutim, zbog nepostojanosti zaštitnog pasivnog filma u kontaktu s kloridnim ionima dolazi do propadanja čeličnih konstrukcija te implatanata, stoga se nameće potreba za adekvatnom zaštitom koja bi omogućila njihovo sigurnije i dugotrajnije korištenje. Cilj ovih istraživanja je pronalaženje djelotvorne, a istovremeno i ekonomične metode zaštite čelika od korozije u kloridnom mediju primjenom spojeva koji nemaju negativan učinak na okoliš. Jedna od mogućnosti je primjena tankih uređenih nano filmova, odnosno samoorganizirajućih monoslojeva koji se formiraju adsorpcijom iz otopina dugolančanih organskih kiselina na površinu oksidom prekrivenog metala te sprječavaju prodiranje vode i agresivnih iona do površine metala. Velika prednost ove metode je mali utrošak kemikalija, što znači i jeftiniju zaštitu. Stearinska i oktadecil fosfonska kiselina izabrane su za istraživanja jer su netoksični spojevi te pokazuju sposobnost stvaranja samoorganizirajućih monoslojeva na površini metalnih oksida. Navedene kiseline karakterizira i završna metilna skupina koja modificiranu površinu čini hidrofobnom što doprinosi povećanju korozijske otpornosti materijala. Kako bi se postigla što bolja zaštita ispitan je utjecaj podloge, metalnog oksida, na adsorpciju organske kiseline. Oksidni sloj formiran je spontanom oksidacijom čelika pri različitim temperaturama kao i kemijskim postupkom pomoću cerijeva klorida heptahidrata koji predstavlja „zelenu“ alternativu do sada korištenom toksičnom Cr6+. Zaštitno djelovanje dobivenih tankih filmova utvrđeno je elektrokemijskim ispitivanjima, metodama Tafelove ekstrapolacije, linearne polarizacije te elektrokemijske impedancijske spektroskopije. Osim elektrokemijskih ispitivanja, uzorci su podvrgnuti analizama pretražnom elektronskom mikroskopijom, goniometrijom i Fourier transformacijskom infracrvenom spektroskopijom kako bi se dobile kvalitativne i kvantitativne informacije o dobivenom zaštitnom sloju. Analizom dobivenih rezultata može se zaključiti da je moguće značajno poboljšati korozijsku otpornost nehrđajućeg čelika u kloridnom mediju relativno jednostavnim, ekonomičnim i ekološki prihvatljivim postupkom koji uključuje kemijsku oksidaciju čelika te formiranje samoorganizirajućih monoslojeva dugolančanih organskih kiselina. Zahvala: Ovi materijali temelje se na radu koji je financirala Nacionalna zaklada za znanost, visoko školstvo i tehnologijski razvoj Republike Hrvatske pod brojem 09.01/253.

Samoorganizirajući monoslojevi ; kemijska modifikacija čelika ; korozijska zaštita u morskoj vodi

nije evidentirano