Inhibitory korozji w motoryzacji to składniki dodawane do roztworu, które ograniczają niszczenie metalu podczas kontaktu ze środkami myjącymi. Mają szczególne znaczenie w preparatach silnie zasadowych, ponieważ właśnie wysokie pH osłabia naturalną warstwę ochronną aluminium i cynku. Co jest szczególnie ważne – działają w trakcie mycia i nie są zabezpieczeniem nakładanym na auto.
Korozja w samochodzie
Korozja to stopniowe niszczenie metalu pod wpływem otoczenia. W samochodzie przyspieszają ją przede wszystkim wilgoć, sól drogowa, zabrudzenia, tlen oraz uszkodzenia lakieru lub innych powłok ochronnych oraz aplikacja silnie zasadowych środków.
Przyczyny korozji w samochodzie
Rdza nie pojawia się wyłącznie wtedy, gdy samochód jest długo wystawiony na deszcz. Problemem może być również woda i środek czyszczący, które w wyniku mycia samochodu pozostają w szczelinach, pod uszczelkami, czy przy krawędziach nadwozia. Rozpuszczone w wodzie sole ułatwiają procesy, które stopniowo osłabiają powierzchnię metalu.
Znaczenie ma także czas kontaktu. Jeżeli roztwór myjący wyschnie na karoserii lub feldze, jego składniki pozostają na powierzchni w większym stężeniu. Po ponownym zwilżeniu mogą działać intensywniej, zwłaszcza w mikrouszkodzeniach lakieru i miejscach, w których metal jest częściowo odsłonięty.
Po jednym myciu samochodu silnie zasadowym środkiem nie da się zauważyć korozji, jednak po kilkunastu mogą pojawić się pierwsze oznaki takie jak biały nalot na felgach aluminiowych.
Nie świadczy to jednak o tym, że samo mycie szkodzi samochodowi. Wręcz przeciwnie – regularne usuwanie zanieczyszczeń jest jednym z podstawowych elementów ochrony pojazdu przed korozją. Ryzyko pojawia się wtedy, gdy preparat jest źle używany.
Jak pH środka myjącego wpływa na aluminium?
pH określa, czy roztwór ma odczyn kwaśny, obojętny czy zasadowy. Odczyn, opisany szerzej w naszym poradniku o skali pH w detailingu, wpływa między innymi na trwałość naturalnych warstw ochronnych metalu oraz na działanie produktu.
Środki kwaśne mogą być problematyczne dla niektórych metali i powłok mineralnych. Z kolei silnie alkaliczne środki mogą osłabiać ochronną warstwę znajdującą się na aluminium i cynku. Czy mocno zasadowe środki niszczą karoserię? Nie zawsze. Preparat o wysokim pH nie musi automatycznie powodować uszkodzeń, ponieważ o jego wpływie na aluminium i cynk decyduje też stężenie, temperatura, czas kontaktu, rodzaj zabrudzenia i obecność składników ochronnych.
Wodorotlenek sodu a korozja
Wodorotlenek sodu silnie przyspiesza korozję metali lekkich – przede wszystkim aluminium i cynku, które są wrażliwe zarówno na kwasy, jak i na zasady. To mocno zasadowy składnik, który może występować w niektórych kosmetykach samochodowych. Jego zadaniem jest między innymi ułatwianie odrywania olejów, smarów i innych zanieczyszczeń. Jednocześnie wysoka zasadowość może zwiększać ryzyko zmian na powierzchni metali, szczególnie aluminium i cynku. Metale te są podatne na działanie silnych roztworów alkalicznych, zwłaszcza gdy preparat jest używany w dużym stężeniu, na rozgrzanej powierzchni lub pozostawiony do wyschnięcia.
Nie należy z tego wnioskować, że każdy środek zawierający wodorotlenek sodu automatycznie uszkodzi samochód. O tym, czy dojdzie do uszkodzenia, decyduje stężenie, czas kontaktu, temperatura powierzchni i to, czy w składzie są substancje ograniczające korozję.
Co to jest inhibitor korozji?
To składnik, który spowalnia niszczenie metalu w określonym środowisku. Dodaje się go do preparatu po to, aby ograniczyć niekorzystne działanie składników środka myjącego.
Inhibitor nie jest jednak magiczną tarczą. Nie naprawi odprysku lakieru, nie usunie głębokiej rdzy i nie zastąpi dokładnego spłukania samochodu. Jego zadaniem jest zmniejszenie ryzyka uszkodzeń podczas kontaktu metalu z roztworem zasadowym.
W chemii samochodowej inhibitory mogą znajdować się między innymi w środkach do mycia karoserii, preparatach do felg, płynach do obróbki metali i wybranych cieczach technicznych. Ich dobór musi uwzględniać różne materiały występujące w pojeździe.
Jak inhibitor korozji chroni aluminium podczas mycia?
W zasadowych środkach do mycia samochodu inhibitory korozji mają za zadanie ograniczyć niekorzystne działanie wysokiego pH na aluminium.
Metal zawsze ma na sobie cienką warstwę tlenku, którą tworzy naturalnie w kontakcie z powietrzem i to ona go chroni. Silnie zasadowy środek rozpuszcza tę warstwę: aluminium przechodzi do roztworu i odsłania się czysty metal, który zaczyna reagować dalej. Jeśli jednak w roztworze jest krzemian sodu (inhibitor korozji), rozpuszczone aluminium nie zdąży odpłynąć. Krzemian wiąże je i tworzy z nim związek nierozpuszczalny w wodzie, który od razu osiada z powrotem na powierzchni – dokładnie tam, skąd został oderwany. Ubytek zostaje zaklejony, a nowa warstwa osłania metal pod spodem i im dłużej trwa kontakt, tym jest szczelniejsza.
Warstwa, o której mowa, powstaje w roztworze i istnieje tak długo, jak długo roztwór ma kontakt z metalem, a po spłukaniu nic nie zostaje na powierzchni. Inhibitor nie chroni auta przed korozją w kolejnych dniach, nie zastępuje wosku, sealanta ani powłoki ceramicznej i nie odbudowuje tego, co już zostało uszkodzone.
Najciekawsze badanie na temat inhibitorów korozji pochodzi z patentu z 1984 roku, w którym porównano dwa roztwory na tej samej blasze aluminiowej przez trzydzieści minut.
Pierwszy roztwór: sam wodorotlenek sodu, pH 12,30. Wynik: zmatowienie i przebarwienie powierzchni.
Drugi roztwór: ten sam wodorotlenek z dodatkiem metakrzemianu sodu, pH 12,64. Wynik: ledwie widoczne przebarwienie.
Wyższe pH, a mniejsze uszkodzenie. Autorzy patentu napisali wprost, że efekt był dla nich nieoczekiwany. Wniosek jest jeden – o tym, jak agresywny jest środek myjący nie decyduje pH, ale też pozostałe składniki.
Inhibitory korozji w motoryzacji
Inhibitory krzemianowe, w tym krzemian sodu są stosowane w preparatach przeznaczonych do mycia i ochrony metali, ponieważ mogą ograniczać działanie zasadowego roztworu na stal, aluminium i cynk. W odpowiednich warunkach krzemiany tworzą na powierzchni metalu warstwę glinokrzemianu, która w trakcie mycia odcina metal od roztworu.
Czy inhibitor korozji niszczy powłoki?
Sam inhibitor korozji zazwyczaj nie jest składnikiem, który niszczy wosk, sealant czy powłokę ceramiczną. Jego podstawowym zadaniem jest ochrona odsłoniętych lub słabiej zabezpieczonych fragmentów metalu, na przykład aluminium w feldze. W praktyce o wpływie środka na warstwę ochronną decyduje jednak cały skład: przede wszystkim pH, rodzaj zasady, stężenie detergentów, rozpuszczalniki, czas kontaktu i sposób spłukania.
Należy też podkreślić, że wosk to ester, a zasada rozkłada estry dokładnie tym samym mechanizmem, którym rozkłada tłuszcz z drogi. Powłoka ceramiczna to sieć krzemowo-tlenowa, podobnie jak szkło, i jony wodorotlenkowe rozrywają w niej wiązania. Obecność inhibitora tego nie zmienia, ponieważ on chroni metal, a nie zabezpieczenie lakieru. Różnicy nie zauważymy po jednym myciu, a po kilku kolejnych z użyciem mocno alkalicznych środków – woda zaczyna spływać z lakieru inaczej niż na początku. Dlatego auto z powłoką należy myć na bieżąco preparatem neutralnym, a alkaliczny warto wykorzystywać, gdy mamy do czynienia z trudnym brudem.
Inhibitory korozji w Alkaline TFR
Pre-wash to etap mycia wstępnego, mający na celu usunięcie luźnego brudu (piasek, kurz, resztki błota, owady) jeszcze przed właściwym myciem kontaktowym rękawicą, żeby zmniejszyć ryzyko zarysowania lakieru podczas tarcia.
Piana aktywna służy właśnie do realizacji pre-washu. Jest nakładana pianownicą i tworzy gęstą pianę, która dłużej utrzymuje się na powierzchni niż zwykły oprysk. Dłuższy czas kontaktu pozwala środkowi skuteczniej rozluźnić zabrudzenia przed spłukaniem.
Do mycia wstępnego można wykorzystać Alkaline TFR z linii CleantlePro to mocno zasadowy koncentrat (pH 12,5) do mycia felg aluminiowych, felg stalowych, karoserii i opon. Stosuje się go wyłącznie rozcieńczony. Został stworzony do sytuacji, w których zwykły, neutralny środek już nie wystarcza i trzeba poradzić sobie z silnymi zabrudzeniami takimi jak: sól, błoto, film drogowy, zaschnięte owady. W składzie znajduje się metakrzemian sodu, przy czym nie zawiera wodorotlenku sodu ani potasu. Nie stosuj go na samochodzie z zabezpieczeniem, ponieważ preparat zmywa wosk, sealant, QD i może uszkodzić powłoki ceramiczne. W tym przypadku zalecamy stosowanie Neutral TFR.
Jak rozcieńczać TFR? Wykorzystaj 50-100 ml koncentratu na litr wody (proporcja 1:20 – dla standardowego brudu, a 1:10, jeśli mamy do czynienia z dużymi zanieczyszczeniami). Roztwór należy nanieść na całe auto od dołu do góry, następnie trzeba poczekać od 1 do 2 minut, aż produkt zareaguje z brudem, przy czym należy pamiętać, aby nie dopuścić do zaschnięcia. Na koniec spłucz dokładnie wodą pod ciśnieniem. Alkaline TFR jest środkiem myjącym, a nie zabezpieczeniem antykorozyjnym, dlatego należy go dobrze zmyć, ponieważ pozostałość krzemianu na lakierze byłaby widoczna jako zacieki. Pamiętaj, aby pracować na zimnej powierzchni w zacienionym miejscu. Zachowaj pełną ostrożność przy pracy z koncentratem: załóż rękawice, okulary ochronne i nigdy nie nakładaj produktu bez rozcieńczenia na karoserię.
O czym warto pamiętać
Dobrze dobrana formuła może zmniejszyć ryzyko naruszenia metalu pod powłoką, ale nie zabezpieczy powierzchni przed każdym problemem. Szczególnej ostrożności wymagają silnie alkaliczne preparaty pozbawione odpowiednich składników ochronnych. Ich niewłaściwe użycie może prowadzić do matowienia, przebarwień, białego nalotu na aluminium lub szybszego niszczenia miejsc, w których lakier został uszkodzony.
Do sygnałów ostrzegawczych należą nierównomierne plamy, biały osad na feldze, zmiana połysku oraz pogorszenie wyglądu krawędzi i trudno dostępnych zakamarków.
Aby ograniczyć ryzyko, warto:
- stosować rozcieńczenie zalecane przez producenta,
- nie pracować na rozgrzanej powierzchni,
- nie dopuszczać do wyschnięcia preparatu,
- dokładnie spłukiwać karoserię i felgi,
- dobierać środek do rodzaju metalu i powłoki.
Wilgoć, sól, zabrudzenia i uszkodzenia powłok ochronnych będą przyspieszać korozję. Ponieważ stal, cynk i aluminium różnią się odpornością na środki myjące, preparat należy dobierać odpowiednio do rodzaju czyszczonej powierzchni.
Silnie alkaliczny środek nie musi automatycznie niszczyć karoserii, ale powinien być stosowany w odpowiednim stężeniu i przez określony czas. Inhibitory korozji ograniczają uszkodzenie metalu w kontakcie z agresywnymi składnikami roztworu. Jednym z przykładów takiego składnika jest krzemian sodu, którego skuteczność zależy jednak od całego składu i warunków użycia.
Skuteczna ochrona antykorozyjna samochodu wymaga połączenia właściwie dobranej chemii z prawidłową techniką mycia. Preparat należy dokładnie spłukać, a następnie osuszyć powierzchnię, aby usunąć pozostałości wody i soli. Trzeba również pamiętać, że żaden inhibitor nie zastąpi naprawy uszkodzonego lakieru ani dokładnego i regularnego usuwania zanieczyszczeń z powierzchni pojazdu.
Źródła:
- McCune, H.W. (1958). Corrosion of Aluminum by Alkaline Sequestering Solutions. Industrial & Engineering Chemistry, 50(1), 67-70. DOI: 10.1021/ie50577a035
- Xhanari, K., Finšgar, M. (2019). Organic corrosion inhibitors for aluminum and its alloys in chloride and alkaline solutions: A review. Arabian Journal of Chemistry, 12(8), 4646-4663. DOI: 10.1016/j.arabjc.2016.08.009
- Pais, M., Rao, P. (2021). An Up-to-Date Review on Industrially Significant Inhibitors for Corrosion Control of Zinc. Journal of Bio- and Tribo-Corrosion, 7(3), art. 117. DOI: 10.1007/s40735-021-00556-x
- De Ketelaere, E., Moed, D., Vanoppen, M., Verliefde, A.R.D., Verbeken, K., Depover, T. (2023). Sodium silicate corrosion inhibition behaviour for carbon steel in a dynamic salt water environment. Corrosion Science, 217, art. 111119. DOI: 10.1016/j.corsci.2023.111119
- Davies, M. (2006). Corrosion by Alkalis. W: Cramer, S.D., Covino, B.S. Jr. (red.), Corrosion: Environments and Industries (ASM Handbook, tom 13C), s. 710-726. ASM International. DOI: 10.31399/asm.hb.v13c.a0004184
- Awad, S.A., Kamel, K.H.M., Kassab, A. (1979). Corrosion behaviour of aluminium in NaOH solutions. Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry, 105, 291-294. DOI: 10.1016/S0022-0728(79)80123-0
- Roberge P.R., „Handbook of Corrosion Engineering”, McGraw-Hill 2000, s. 833-862 Corrosion Inhibitors
- Saunders, C.R., Wurth, L.A., Radar, A. (2005). Bonding-Compatible Corrosion Inhibitor for Rinsing Metals. NASA Tech Briefs (ATK-Thiokol Propulsion / Marshall Space Flight Center), grudzień 2005, raport nr MFS-31542.
- US 4,457,322 A, Rubin F.K., Van Blarcom D., Fox D.J. (Lever Brothers Co.), „Alkaline cleaning compositions non-corrosive toward aluminum surfaces”, 1984.
- Ghali E., „Aluminum and Aluminum Alloys”, w: Uhlig’s Corrosion Handbook.
- Sanko G., „Alkaline Cleaning Guide”, Products Finishing, 1999 (aktualizacja 2023).
- Mandich N.V., „Surface Preparation of Metals Prior to Plating”, AESF SUR/FIN 2002 – zakres ochrony krzemianowej pH 11,2-12,4.
Cleantle
