Inhibidores químicos

sustancias que ralentizan diversas reacciones químicas. Los inhibidores se utilizan ampliamente para inhibir o retardar diversos procesos indeseables, por ejemplo, la corrosión de metales, la oxidación de combustibles, lubricantes y alimentos, la polimerización y el envejecimiento de polímeros. Una característica única de los inhibidores es su eficacia en concentraciones bajas (de milésimas de 1 por ciento a varios por ciento). La eficacia de la inhibición depende de la naturaleza del inhibidor, así como de la naturaleza de la reacción que se inhibe y de la cantidad del inhibidor, el momento de su introducción en la mezcla de reacción, la temperatura y la presencia de otras sustancias que afectan la eficiencia de los inhibidores.

Los inhibidores de corrosión se introducen en el medio activo para proteger los metales. Se encuentran entre los medios más eficaces de control de la corrosión y se utilizan ampliamente en el decapado de metales para eliminar incrustaciones, en la protección de equipos de centrales eléctricas, en la extracción y refinamiento de petróleo, en el suministro de agua industrial y de consumo, en los sistemas de refrigeración de instalaciones industriales y dispositivos de transporte (motores de combustión interna), en la protección de máquinas contra la corrosión atmosférica, en pruebas de agua y en otros campos. Los inhibidores se utilizan ampliamente para conservar piezas de máquinas e instrumentos y para protegerlos durante el transporte y el almacenamiento entre períodos de uso. La acción protectora de los inhibidores de corrosión es el resultado de su capacidad para cambiar la cinética de las reacciones electroquímicas, que son responsables de los procesos de corrosión. Dependiendo de qué tipo de reacción electroquímica es más retardada por los inhibidores de corrosión, se dividen en inhibidores anódicos, catódicos y mixtos. Los inhibidores de corrosión anódica incluyen, por ejemplo, oxidantes como cromatos y nitritos, que son ampliamente utilizados en la industria (aviación, química, refinación de petróleo y otros). La acción de estos inhibidores hace que el metal se transfiera a un estado estable y pasivo. Los inhibidores de corrosión catódica incluyen sales de arsénico y bismuto, así como varios compuestos orgánicos que aumentan la sobretensión de hidrógeno en el metal. Los inhibidores catódicos también incluyen sustancias que absorben despolarizadores catódicos. Específicamente, la hidracina y el sulfito de sodio, que se unen al oxígeno disuelto en el agua, se utilizan para proteger el equipo de la caldera. Dependiendo de la naturaleza del medio corrosivo, hay inhibidores de corrosión para medios ácidos, neutros y alcalinos, así como inhibidores de corrosión atmosférica. Para proteger contra la corrosión atmosférica, se utilizan ampliamente los llamados inhibidores volátiles, cuyos vapores se adsorben en la superficie del metal. Un método generalizado y eficaz de aplicación de inhibidores de la corrosión atmosférica es incorporarlos a los materiales de embalaje. El nitrito diciclohexilamonio, el carbonato de cy-clohexilamonio y las mezclas de urea o hexame-tilentetramina (urotropina) con nitrito de sodio se utilizan para proteger los metales ferrosos. Las sales de ácidos nitrobenzoico y dinitrobenzoico con aminas se utilizan para proteger metales ferrosos en combinación con metales no ferrosos. Para evitar la corrosión de los metales, también se agregan inhibidores a los combustibles, aceites, lubricantes y recubrimientos poliméricos. Se agregan productos de petróleo oxidados, aceites nitrados, sulfonatos, aminas, nitritos y otras sustancias a los aceites y lubricantes; cromatos y aceites nitrados, entre otras sustancias, se añaden a los recubrimientos poliméricos.

Los inhibidores de las reacciones de oxidación ralentizan la oxidación por oxígeno molecular. Se agregan a combustibles, aceites y lubricantes para retardar su oxidación durante el almacenamiento y el uso. La presencia de ciertos metales en combustibles y aceites ejerce una acción catalítica sobre la oxidación y disminuye la eficacia de los inhibidores. Para eliminar este efecto, se agregan a los combustibles los llamados desactivadores de metales, como los salicilidenos, que junto con los metales forman complejos no reactivos. Los fenoles, las aminas aromáticas y algunos compuestos de azufre se utilizan principalmente como inhibidores de las reacciones de oxidación. Por ejemplo, fenil-N-amino-fenol, 2, 4-dimetil-6-t-butilfenol y 2, 6-di-t-butil-4-metilfenol (nombre comercial, Topanol-O) se agregan a las gasolinas. Los inhibidores químicos añadidos a los aceites lubricantes para el mismo propósito suelen tener estructuras químicas complejas y, además de aumentar la estabilidad a la oxidación, también mejoran una serie de propiedades operativas de estos aceites.

Los inhibidores de oxidación de alimentos son sustancias naturales o sintéticas que retardan la oxidación de grasas y productos que contienen grasas. Ejemplos de tales inhibidores son las especias conocidas desde la antigüedad como tomillo, salvia y alcaravea, que imparten un sabor agradable a los productos alimenticios e inhiben su oxidación (rancidez). Los inhibidores naturales, de los cuales los tocoferoles son los más conocidos, están contenidos en muchas grasas y aceites naturales, pero estos inhibidores se pierden durante el refinado. Por esta razón, los inhibidores químicos se agregan con frecuencia a las grasas y aceites refinados. Las sustancias utilizadas para este fin incluyen, por ejemplo, productos naturales, como el aceite crudo de semilla de algodón o de soja (en concentraciones de hasta el 5%), o productos sintéticos, como los ésteres no tóxicos del ácido gálico, por ejemplo, galatos de etilo y propilo e ionol (3, 5-di-t-butil-4-hidroxitolueno), y numerosos fenoles y aminas (por ejemplo, para proteger el aceite de linaza de la oxidación). La acción de los inhibidores químicos en estos casos puede verse reforzada por otras sustancias, como los ácidos cítrico y ascórbico.

Los inhibidores de polimerización inhiben o retardan la polimerización de monómeros (así como de oligómeros) durante el almacenamiento o la destilación. Los inhibidores de la polimerización deben proteger no solo contra la polimerización espontánea, sino también contra la oxidación por el oxígeno atmosférico. Los inhibidores de polimerización incluyen azufre, fenoles, taninos, colofonia y sales de cobre.