книги из ГПНТБ / Ингибиторы коррозии металлов сборник трудов

зированного по методике 14]. Определяли концентрацию Си^ ю методике 15].

Математическая обработка экспериментальных данных, полу­ ченных при исследовании зависимости потенциала окпсного элек­ трода в кислых сульфатных средах от pH (в интервале Од-2,1) при [Си+] = 10~3г-пон/л, приводит к уравнению:

Очевидно, при очень малых концентрациях в растворе нона Си- в раствор сначала переходят ноны одновалентной меди, обогащая по­ верхность окисного электрода кислородом, что соответствует дан­ ным рассчитанной нами диаграммы Е—pH.

Вы в о д ы

1.Рассчитаны изобарно-изотермические потенциалы образова­

ния высших окислов меди.

2. Диаграмма состояния системы медь—вода в координатах Е—pH дополнена с учетом возможности образования гипотетиче­

ских высших окислов меди.

3. Экспериментально показано, что при погружении окпсно-мед- ного электрода в электролит с очень малой концентрацией иона Сшь при p H < 0,5, на поверхности окисного электрода за счет реак­ ции диспропорционирования образуется окисел с повышенным со­ держанием кислорода, отвечающий формуле СщОз.

E. Arnold, 1949.

4.H. Г. Ключников, Руководство по неорганическому синтезу, «Химия», М., 1965 г., стр. 232.

5.Г. Шарло, Методы аналитической химии, «Химия», М.-Л., 1966 г., стр. 715.

162

С. ,1. БЛЛЕЗИН, Э. Г. ЗАК, Ф. Б. ГЛИКИНА

ВЛИЯНИЕ СМЕСИ ЭТИЛ ЕНД НАМИ НА И БЕНЗОТРИ АЗОЛ А НА ПОТЕНЦИАЛ СТАЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДА В ВОДЕ

Ранее [11 памп было показано, что смеси беизотриазола (БТА) с аминами обладают синергетическим защитным действием по от­ ношению к стали. В смесях БТА усиливает защитные свойства этилендиамина (ЭДА), а ЭДА в свою очередь усиливает защитные свойства Б ГА по отношению к стали.

Что касается величин защитных концентраций, то здесь отме­ чено следующее. Если БТА ни при каких концентрациях его в во­ де не может обеспечить полной защиты стали от коррозии, то при добавлении в раствор БТА амина уже в количествах, значительно меньших защитной концентрации последнего, коррозии не наблю­ дается.

Добавка БТА к растворам ЭДА снижает защитную концентра­ цию ЭДА.

В данной работе рассматривается влияние смесей БТА и ЭДА на величину электродного потенциала стали в воде. ЭДА вводился* в воду в концентрациях^!^ 5 литр (защитная концен­ трация ЭДА 10 ммолей на литр). Концентрацию БТА варьировали от 1_доДДОд^оле# на. литр. Измерения проводили лабораторным pH-метром ЛПУ—01. Электродом сравнения служил насыщенный

163

o r

таты измерений. Значения потенциалов даны в пересчете на водо­ родную шкалу. Полученные данные показывают следующее.

1. При введении в дистиллированную воду 1 ммоль/л ЭДА чальный электродный потенциал стали разблагоражнвается по сравнению с его значением в дистиллированной воде. Стационар­ ное значение потенциала устанавливается в течение 10—15 минут от начала измерения (рис. 1, кривая 2) и является более отрица­ тельным, чем начальное.

164

3. Добавление различных концентраций БТА в воду, содержа­ щую 1 ммольjл ЭДА, вызывает во всех случаях значительное сме­ щение как начального, так и стационарного потенциала в область положительных значений (рис. 1 кривые 3, 4, 5, 6).

-Ч!

Рис. 2. Изменение потенциала стального электрода от времени в дистилли­ рованной воде с добавками:

100 ммоль БТА. Начальный электродный потенциал стали в при- I сутствии этой смеси смещен в положительную сторону по сразне- j кию с дистиллированной водой наТ240 мв>. по сравнению с водой, I содержащей 100 ммоль/л БТА — на 110 мв и по сравнению с во­ дой, содержащей 1 ммоль/л ЭДА — на 290 мв.

4.Если при добавлении в воду отдельно ЭДА или БТА наблю

дается смещение потенциала во времени в отрицательную сторону, то в присутствии смесей ингибиторов смещение потенциала проис­ ходит только в область положительных значений.

Аналогичные результаты отмечены нами при добавлении на 1литр воды смеси 5 ммоль ЭДА и 5 ммоль БТА (рис. 2, кривые 2, 3,4).

165

5. Если добавление к раствору БТА амина (ЭДА) вызыва смещение начального и стационарного потенциала в область поло­ жительных значений, то добавление к раствору БТА щелочи до достижения тех же значений pH наблюдается обратный эффект, (рис. 1, кривые 6 и 8, рис. 2, кривые 4 и 5, таблица 2).

6. Данные, полученные при исследовании коррозии н защиты стали весовым методом, хорошо согласуются с данными измерений

С. А. БАЛЕЗИН' Ф. Б. ГЛИКИНА Э. Г. ЗАК, Н.’л. ШАПИРО, В. Д. ФАТЕЕВ

ВЛИЯНИЕ БЕНЗОТРИАЗОЛА НА ЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА ВОДО-МАСЛЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ, СОДЕРЖАЩИХ МАСЛОРАСТВОРИМЫЕ ИНГИБИТОРЫ

з значительной мере повышает защитные свойства эмульсии по от­ ношению к черным металлам и подавляет стимулирующее корро­ зионное действие этой эмульсии по отношению к медным сплавам.

2. При одновременном ингибировании водной фазы эмульсии БТА, а масляной фазы МСДА—11 наблюдается синергетический защитный эффект.

В данной работе проведено исследование влияния БТА на за­ щитные свойства 5%-ной водо-масляной эмульсии на основе смаз­ ки СП—3 (59ц), в масляную фазу которой вводили комплексную присадку KTI—2. КП—-2 представляет собой смесь трех присадок: ПМС (сульфонаты кальция), ВНИИНП—370 (алкилфеиолят каль­ ция формальдегндной конденсации), кубовых остатков жирных

кислот.

Для коррозионных испытаний использовали образцы серого чу­ гуна СЧ—21—40, стали 3 и латуни. Коррозионные испытания чер­ ных металлов проводили в условиях влажной атмосферы. Образцы погружали на 10 мин. в стаканы, содержащие 150 см3, эмульсии, затем подвешивали в коррозионной камере, на дно которой налива­ лась вода, относительная влажность воздуха в камере составляла 100%. Испытания проводили циклами: шесть часов—температура 50°С, восемнадцать часов— температура комнатная (20—22°С).

Коррозионные испытания цветных металлов проводили в усло­ виях частичного и полного погружения образцов в эмульсию. Оцен­ ка защитных свойств эмульсий проводилась по времени до появле­ ния первых коррозионных поражений на образцах.

Результаты опытов и их обсуждение

Исследования показали (табл. 1), что защитное действие эмуль­ сии по отношению к чугуну возрастает ври введении в масляную тазу ее не менее 0,5% присадки К'П—2, а по отношению к стали не менее 0,3%.

Таблица 1

Влияние присадки КП-2 на защитные свойства 5%-ной водо-масляной эмульсии по отношению к черным металлам

Содержащие КП-2, %

167

Введение в эмульсию 0,5% К*П—2 не влияет па ее стабильность. Дальнейшее же увеличение концентрации КП—2 приводит к рас­ слоению эмульсин. Следовательно 0,5% является оптимальной концентрацией КП—2 в эмульсии.

Присадка КП—2, введенная в масляную фазу эмульсии, лишь в 3 раза увеличивает срок защиты чугуна и в 5,5 раз срок защи­ ты стали.

Сравнение этих данных с данными, полученными ранее [1], по­ казывает (табл. 2), что три одной и той же концентрации (0,5%) защитные свойства МСДА в эмульсин выше, чем КП—2 и для ста­ ли и для чугуна.

Таблица 2

Влияние ингибиторов и их смесей на защитные свойства 5%-ной водо-масляной эмульсии по отношению к чугуну

Введение в водную фазу эмульсии БТЛ существенно меняет картину.

Длительность защиты образцов чугуна водо-масляной эмульси­ ей, содержащей 0,5% БТА п 0,5% КП—2 возрастает по сравнению с контрольной эмульсией в 32 раза, по сравнению с эмульсией, со­ держащей только БТА в 4 раза, по сравнению с эмульсией, содер­ жащей только КП—2 в 10 раз.

БТА значительно больше усиливает защитные свойства КП—2, чем ингибитора МСДА (табл. 2). Так при введении 0,5% БТА в эмульсию, содержащую 0,5% МСДА срок защиты чугуна возрас­ тает только в 18 раз по сравнению с контрольной эмульсией, а оди­ наковый защитный эффект наблюдается только при концентрации БТА не менее 1,7%. Отмеченный факт имеет большое практическое значение, так как стоимость БТА пока еще достаточно высока.

Для промышленных испытаний рекомендо,вана эмульсия, содер­ жащая 0,5% присадки КП—2 в масляной фазе п 0,5% БТА в вод­ ной фазе.

В дальнейшей работе исследовалось коррозионное поведение латуни в эмульсии, содержащей КП —2 и БТА в концентрациях, оптимальных для защиты от коррозии чугуна.

168

Результаты коррозионных испытаний (табл. 3) показали, что образцы латуни в контрольной эмульсии прокорродпровалп в наи­ большей степени по ватерлинии.

Введение КП—2 з эмульсию не изменяет коррозионного дейст­ вия эмульсии (коррозия как и в контрольной эмульсии). Послед­ нее показывает, что коррозия медных сплавов, вызываемая ТЭА, содержащимся в эмульсии [1], не усиливается добавлением при­ садки КП—2.

Введение БТА (0,5%) в эмульсию, ингибированную КП—2 и нечнгибпрованную, полностью предотвращает коррозию латуни. При­ мечательно, что коррозионных изменений не наблюдается и в том. случае, когда з эмульсию вводится дополнительно 0,3% ТЭА для увеличения стабильности эмульсии.

Вы в о д ы

1.Найдены оптимальные концентрации маслорастворпмой при­ садки КП—2 в эмульсии для защиты от коррозии черных метал­ лов.

2.Показано, что БТА в водо-масляных эмульсиях усиливает за­

щитные свойства присадки КГ1—2 по отношению к черным метал­ лам.

169

С. А. БАЛЕЗИН, Л. В. БАБИЧ

ВЛИЯНИЕ ГАЛОГЕНИД-ИОНОВ НА СКОРОСТЬ КОРРОЗИИ СТАЛИ В НЕЙТРАЛЬНОЙ СРЕДЕ

Как известно, скорость электродных процессов зависит от кон­ центрации электролита, потенциала электрода и наличия поверх­ ностно-активных веществ [1]. Этими же факторами определяется скорость коррозии стали в растворах электролитов.

В настоящее время накоплен большой экспериментальный ма­ териал по адсорбции галогенид-ионов на поверхности различных металлов. По данным 3. Д. Иофа галогенпд-попы способны хемо­ сорбироваться на поверхности железа. У ионов J~, имеющих самый

поверхпостноактивные анионы (NO2- , С1~, Вг~, J _, N03~), сильно уменьшающие поверхностное натяжение [5].

Влияние анионов на протекание коррозионного процесса связа­ но с активностью анионов по отношению к поверхности металла. В порядке увеличения поверхностной активности на железе гало­ генид-ионы располагаются в ряд: Cl~<Br~<J~ [6, 7.1.

В такой же последовательности изменяется поверхностная ак­ тивность на ртути [5] и на платине [8, 9, 10] и несколько иначе на никеле: Br- <C1- < J “ [11].

Исследование влияния галогенид-понов на коррозию железа в кислых п щелочных средах показало, что адсорбция их приводит к изменению скорости катодного и анодного процессов [12, 13, 14].

В работе А. Я. Шаталова и Н. П. Лавровой показано, что гало­ генид-ионы тормозят процесс саморастворения железа до значения pH = 3,5 раствора. В менее кислых растворах имеет место активи­ рующее влияние галогенид-ионов [15].

При коррозии железа в нейтральных средах анионный состав электролита играет очень важную роль. Анионы в результате ад­ сорбции влияют на протекание электродных процессов и прежде всего на анодную реакцию [2, 3]. В зависимости от анионного со­ става среды металл может находиться в активном или пассивном состоянии [16]. Согласно адсорбционной теории пассивности, по­ верхность металла покрыта хемосорбированной пленкой, например, кислородной. Активация пассивного железа ионами С1~, Вг~ и J' связана с вытеснением кислорода галогенид-ионамп и участием их в анодной реакции растворения железа [17], Хеджпс [18] считает, что главным фактором активирующего действия анионов является их способность проникать через пассивирующую оксидную пленку на поверхности железа.

:170