Химики Корабелки спасают металлоконструкции петербургских памятников

Ладожский — самый молодой вокзал Петербурга. Он стал одним из подарков горожанам на 300-летие Северной столицы. Многие отмечают, как искусно архитекторам удалось на небольшой площади объединить сразу три вокзала: товарный, станции пригородных электричек и поездов дальнего следования. При проектировании здания удачно подобраны и материалы: гармонично сочетаются гранит, стекло и металл.

Но такое архитектурное решение, с использованием большого количества металлических конструкций, могло стать ахиллесовой пятой Ладожского. Мы редко задумываемся, но петербургский климат суров не только к людям, но и к металлу. Коррозия начинает разрушать материал при влажности окружающей среды от 50 %, а средняя влажность воздуха в Санкт-Петербурге — 75 %.

Защитить конструкции Ладожского вокзала от ржавчины помогли научные разработки, сделанные в Морском техническом университете. В судостроении борьба с коррозией — одна из главнейших задач. Морская вода с высоким содержанием соли — это самая агрессивная среда для металлов. В Корабелке на кафедре химии в середине 1990-х¬ гг. заведующий кафедрой Валерий Трусов с командой ученых работал над созданием эффективного средства борьбы с коррозией.

Существует несколько способов защиты металлов от разрушения: применение сплавов, устойчивых к воздействию окружающей среды; нанесение защитных средств: лаков, красок или других металлов — хромирование, цинкование и так далее. Еще один способ — это изменение состава среды или ингибиторная защита. Суть метода в том, что в среду, где находится металл, добавляют химические соединения, которые значительно замедляют процесс разрушения. В этом направлении и работает Валерий Трусов. Когда он начал свои исследования, у ингибиторов коррозии был один очень существенный недостаток — высокая токсичность.

— Средства защиты — это опасные химические вещества. Азотистокислый натрий — вещество первого класса опасности, страшный яд. Я решил, бог с ними, железяками: им всё равно — на 10 лет их защищать или на 5, но зато будет безопасно для окружающей среды, — вспоминает доктор технических наук Валерий Трусов.

В составе ингибиторов, созданных в СПбГМТУ, вещества натурального происхождения: основу составляют жирные кислоты таллового масла. Токсичные амины заменили на производные хлорофилла, которые неядовиты, несмотря на содержание азота.

— Мы использовали медные соединения, медные производные хлорофиллов. Есть ингибитор на подсолнечном масле — основное его достоинство, что он растворим и в воде, и в органических растворителях. Можно применять в самых разных средах. А защищает не только черные металлы, сталь, но и цветные металлы, — поясняет Валерий Иванович.

Здесь же на кафедре химии был разработан преобразователь ржавчины, в составе которого фосфорная кислота, водный раствор фосфатных солей цинка и ингибитор коррозии.

Этим преобразователем ржавчины были обработаны все наружные металлические конструкции Ладожского вокзала. Только после покрытия защитным химическим составом нанесли краску. Спустя 10 лет провели мониторинг состояния конструкций, оказалось, что степень сохранности составляет 95–100 %!

Тогда же, к 300-летнему юбилею Санкт-Петербурга, проводились масштабные ремонтные работы на Витебском вокзале. Зданию не было и 100 лет, но климат и непростая экологическая обстановка в центре города нанесли памятнику архитектуры серьезный ущерб. Оказалось, что металлическое убранство Витебского любят не только фотографы, кинорежиссеры, но и… ржавчина. Сохранность металлодекора составляла лишь 2 %. В ходе реставрационных работ все конструкции вокзала также были обработаны противокоррозийными средствами, формулу которых вывели в Корабелке.

А еще невидимые защитники петербургских достопримечательностей стоят на страже петергофских фонтанов и эрмитажного собрания. При помощи химических веществ, разработанных в СПбГМТУ, консервируют экспонаты оружейной коллекции. Ингибитором коррозии обработаны и стрелки некоторых старинных эрмитажных часов.

— В Петергофе сложная система фонтанов, задвижки в водоводах — всё это надо на зиму консервировать. Из-за высокой влажности появляется биокоррозия. Материал разрушается в результате жизнедеятельности микроорганизмов. Наш ингибитор обладает защитными свойствами против грибов. Он защищает от коррозии, старения и биоповреждений, — поясняет Валерий Трусов.

Исследования заведующего кафедрой химии Корабелки высоко оценили и в научной среде. В 2015 г. Валерий Трусов был награжден премией имени Д. И. Менделеева за цикл работ по теме «Разработка и широкое внедрение в Санкт-Петербурге новых материалов и технологий металлов от коррозии».

Ольга СУХОПАРОВА 

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ВЕСТНИК ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ. 5 (193) МАЙ 2023