1. Влияние структуры азотсодержащих ингибиторов на ингибирующие действие

Все упомянутые органические соединения с длинными углеводородными цепями имеют как полярные, так и неполярные концы. Полярный конец молекулы ингибитора принимает участие в адсорбционном процессе. Является ли начальная адсорбция действительно хемосорбцией или физической адсорбцией, обусловленной силами Ван-дер-Ваальса, с последующей хемосорбцией, – спорный вопрос. Брестон (1952) утверждает, что, по-видимому, оба процесса совершаются одновременно; хемосорбция происходит на активных участках, а оставшаяся часть поверхности покрывается ингибитором за счет слабых физических сил. Однако при этом через короткий промежуток времени должна возникнуть сильная ковалентная связь между полярной группой ингибитора и поверхностью металла.

Литература изобилует примерами, указывающими на прямую зависимость между прочностью такой связи и эффективностью ингибитора. Фудзии и Арамаки (1958) изучали связь между адсорбцией некоторых полярных органических соединений на металлах и их ингибирующей способностью. Натан (1956, 1953) показал, что наиболее сильно адсорбирующиеся соединения являются лучшими ингибиторами коррозии стального порошка, а наиболее слабо адсорбирующиеся – худшими.

Адсорбируемость полярного конца молекулы ингибитора представляет первое звено в теории, которая была предложена в начале 60-х годов для объяснения механизма ингибирующего действия органических азотсодержащих соединений с длинными углеводородными цепями в промышленных газовых и нефтяных скважинах (Bregman J.I., 1961).

Арамаки и Фудзии (1960, 1961) нашли, что присутствие разветвленных углеводородных цепей вблизи функционального радикала уменьшает ингибирующее действие, препятствует правильной ориентации молекул ингибиторов и снижает силу адгезии функциональной группы к поверхности.

Фудзии и Арамаки (1956) сообщают также, что вторичные амины являются лучшими ингибиторами коррозии, чем первичные. Они нашли, что полностью диспергированные в коррозионной среде вторичные амины могут быстрее адсорбироваться на поверхности металла, чем первичные амины. Натан (1956), с другой стороны, обнаружил, что вторичные амины гораздо менее эффективны как ингибиторы коррозии, чем первичные амины с одинаковым числом атомов углерода, а третичные еще менее эффективны и адсорбируются в меньшей степени, чем первичные или вторичные.

Фудзии и Арамаки (1957) обнаружили, что когда молекулы ингибитора содержат олеил-радикалы, то между этими радикалами и поверхностью металла образуются изолированные пространства, в которых остается коррозионная среда. Хотя коррозия в этих пространствах протекает интенсивно, реакция быстро прекращается, когда коррозионноактивный агент окажется связанным.

Продолжая детальное изучение влияния структуры на ингибирующие свойства аминов, используемых в качестве ингибиторов коррозии, Фудзии с сотрудниками (1956) нашли, что цис-ингибиторы более эффективны, чем транс-ингибиторы. Однако интересным противоречием является то, что транс-ингибиторы оказываются все же более эффективными в качестве добавок к маслам, предотвращая образование ржавчины, так как в их присутствии увеличивается смачивание поверхности металла.

Натан (1956) нашел, что ароматические амины, содержащие больше одной группы, присоединенной к азоту, слабо адсорбируются и являются плохими ингибиторами коррозии.