РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
Результаты проведенного исследования представлены в Таблице 1.
Таблица 1. Антикоррозионная эффективность аминокарбоксилатных композиций (1·10-3 моль·л-1) по отношению к стали СТ3СП2-ГП2 в водопроводной воде.
Кислота
|
Амин
|
Средняя скорость коррозии, г·м-2·сут-1
|
Глубинный показатель, μм·год-1
|
Защитный эффект, %
|
-
|
-
|
2.40
|
111.3
|
-
|
Бензойная
|
Анилин
|
2.45
|
113.6
|
Отриц.
|
N,N-ДМА
|
2.14
|
99.3
|
10.8
|
N,N-ДЭА
|
2.06
|
95.5
|
14.2
|
1.2-ФДА
|
2.05
|
95.1
|
14.6
|
1.3-ФДА
|
1.22
|
56.6
|
49.2
|
1.4-ФДА
|
0.94
|
43.6
|
60.8
|
МЭА
|
1.39
|
64.5
|
42.1
|
ДЭА
|
1.22
|
56.6
|
49.2
|
ТЭА
|
1.09
|
50.6
|
54.6
|
Бензидин
|
0.87
|
40.3
|
63.8
|
4-ААП
|
0.52
|
24.1
|
78.3
|
1.2-НА
|
0.75
|
34.8
|
68.8
|
1.3-НА
|
0.79
|
36.6
|
67.1
|
1.4-НА
|
0.81
|
37.6
|
66.3
|
Салициловая
|
Анилин
|
2.94
|
136.4
|
Отриц.
|
N,N-ДМА
|
2.51
|
116.4
|
Отриц.
|
N,N-ДЭА
|
2.41
|
111.8
|
Отриц.
|
1.2-ФДА
|
2.02
|
93.7
|
15.8
|
1.3-ФДА
|
1.15
|
53.3
|
52.1
|
1.4-ФДА
|
0.65
|
30.1
|
72.9
|
МЭА
|
1.21
|
56.1
|
49.6
|
ДЭА
|
1.66
|
77.0
|
30.8
|
ТЭА
|
3.04
|
141.0
|
Отриц.
|
Бензидин
|
1.76
|
81.6
|
26.7
|
4-ААП
|
0.43
|
19.9
|
82.1
|
1.2-НА
|
0.73
|
33.9
|
69.6
|
1.3-НА
|
0.81
|
37.6
|
66.3
|
1.4-НА
|
0.82
|
38.0
|
65.8
|
5-Сульфосалициловая
|
Анилин
|
4.24
|
196.6
|
Отриц.
|
N,N-ДМА
|
4.34
|
201.3
|
Отриц.
|
N,N-ДЭА
|
4.65
|
215.7
|
Отриц.
|
1.2-ФДА
|
2.33
|
108.1
|
2.9
|
1.3-ФДА
|
1.63
|
75.6
|
32.1
|
1.4-ФДА
|
0.75
|
34.8
|
68.8
|
МЭА
|
1.47
|
68.2
|
38.8
|
ДЭА
|
1.61
|
74.7
|
32.9
|
ТЭА
|
1.73
|
80.2
|
27.9
|
Бензидин
|
1.69
|
78.4
|
29.6
|
4-ААП
|
1.68
|
77.9
|
30.0
|
1.2-НА
|
0.69
|
32.0
|
71.3
|
1.3-НА
|
0.76
|
35.2
|
68.3
|
1.4-НА
|
0.82
|
38.0
|
65.8
|
Никотиновая
|
Анилин
|
4.96
|
230.2
|
Отриц.
|
N,N-ДМА
|
2.98
|
138.3
|
Отриц.
|
N,N-ДЭА
|
2.54
|
117.8
|
Отриц.
|
1.2-ФДА
|
4.87
|
225.7
|
Отриц.
|
1.3-ФДА
|
5.55
|
257.4
|
Отриц.
|
1.4-ФДА
|
6.23
|
289.0
|
Отриц.
|
МЭА
|
3.56
|
165.0
|
Отриц.
|
ДЭА
|
3.21
|
148.9
|
Отриц.
|
ТЭА
|
2.82
|
130.7
|
Отриц.
|
Бензидин
|
7.61
|
353.1
|
Отриц.
|
4-ААП
|
5.99
|
277.8
|
Отриц.
|
1.2-НА
|
1.81
|
83.9
|
24.6
|
1.3-НА
|
1.86
|
86.3
|
22.5
|
1.4-НА
|
1.92
|
89.0
|
20.0
|
Щавелевая
|
Анилин
|
2.56
|
118.7
|
Отриц.
|
N,N-ДМА
|
10.60
|
491.5
|
Отриц.
|
N,N-ДЭА
|
13.83
|
641.4
|
Отриц.
|
1.2-ФДА
|
11.16
|
517.4
|
Отриц.
|
1.3-ФДА
|
8.57
|
397.5
|
Отриц.
|
1.4-ФДА
|
6.31
|
292.6
|
Отриц.
|
МЭА
|
6.14
|
284.7
|
Отриц.
|
ДЭА
|
5.81
|
269.5
|
Отриц.
|
ТЭА
|
5.36
|
248.5
|
Отриц.
|
Бензидин
|
12.29
|
570.2
|
Отриц.
|
4-ААП
|
10.48
|
486.2
|
Отриц.
|
1.2-НА
|
1.01
|
46.8
|
57.9
|
1.3-НА
|
1.26
|
58.4
|
47.5
|
1.4-НА
|
1.38
|
64.0
|
42.5
|
Малоновая
|
Анилин
|
6.61
|
306.6
|
Отриц.
|
N,N-ДМА
|
5.11
|
237.0
|
Отриц.
|
N,N-ДЭА
|
3.98
|
184.6
|
Отриц.
|
1.2-ФДА
|
3.09
|
143.3
|
Отриц.
|
1.3-ФДА
|
1.88
|
87.2
|
21.7
|
1.4-ФДА
|
0.22
|
10.2
|
90.8
|
МЭА
|
1.43
|
66.3
|
40.4
|
ДЭА
|
1.83
|
84.9
|
23.8
|
ТЭА
|
2.15
|
99.7
|
10.4
|
Бензидин
|
2.92
|
135.4
|
Отриц.
|
4-ААП
|
1.43
|
66.5
|
40.3
|
1.2-НА
|
0.73
|
33.9
|
69.6
|
1.3-НА
|
0.75
|
34.8
|
68.8
|
1.4-НА
|
0.81
|
37.6
|
66.3
|
Янтарная
|
Анилин
|
4.77
|
221.2
|
Отриц.
|
N,N-ДМА
|
3.79
|
175.8
|
Отриц.
|
N,N-ДЭА
|
2.61
|
121.0
|
Отриц.
|
1.2-ФДА
|
2.97
|
137.7
|
Отриц.
|
1.3-ФДА
|
2.34
|
108.5
|
2.5
|
1.4-ФДА
|
1.52
|
70.5
|
36.7
|
МЭА
|
2.32
|
107.6
|
3.3
|
ДЭА
|
2.19
|
101.6
|
8.8
|
ТЭА
|
1.94
|
90.0
|
19.2
|
Бензидин
|
2.31
|
107.1
|
3.7
|
4-ААП
|
2.19
|
101.6
|
8.8
|
1.2-НА
|
2.14
|
99.3
|
10.8
|
1.3-НА
|
2.22
|
103.0
|
7.5
|
1.4-НА
|
2.36
|
109.5
|
1.7
|
D,L-Винная
|
Анилин
|
5.54
|
256.9
|
Отриц.
|
N,N-ДМА
|
4.25
|
197.1
|
Отриц.
|
N,N-ДЭА
|
3.16
|
146.6
|
Отриц.
|
1.2-ФДА
|
3.99
|
185.1
|
Отриц.
|
1.3-ФДА
|
2.46
|
114.1
|
Отриц.
|
1.4-ФДА
|
1.52
|
70.3
|
36.8
|
МЭА
|
1.48
|
68.6
|
38.3
|
ДЭА
|
1.58
|
73.3
|
34.2
|
ТЭА
|
1.73
|
80.2
|
27.9
|
Бензидин
|
2.24
|
103.9
|
6.7
|
4-ААП
|
1.31
|
60.9
|
45.3
|
1.2-НА
|
1.26
|
58.4
|
47.5
|
1.3-НА
|
1.34
|
62.1
|
44.2
|
1.4-НА
|
1.52
|
70.5
|
36.7
|
Лимонная
|
Анилин
|
8.89
|
412.3
|
Отриц.
|
N,N-ДМА
|
6.55
|
303.8
|
Отриц.
|
N,N-ДЭА
|
4.22
|
195.7
|
Отриц.
|
1.2-ФДА
|
14.13
|
655.3
|
Отриц.
|
1.3-ФДА
|
8.48
|
393.3
|
Отриц.
|
1.4-ФДА
|
1.27
|
59.1
|
46.9
|
МЭА
|
2.20
|
102.0
|
8.3
|
ДЭА
|
3.55
|
164.6
|
Отриц.
|
ТЭА
|
4.29
|
199.0
|
Отриц.
|
Бензидин
|
5.38
|
249.5
|
Отриц.
|
4-ААП
|
0.89
|
41.1
|
63.1
|
1.2-НА
|
1.03
|
47.8
|
57.1
|
1.3-НА
|
1.07
|
49.6
|
55.4
|
1.4-НА
|
1.09
|
50.3
|
54.8
|
Скорость коррозии стали в чистой коррозионной среде без добавок ингибитора составила 2.40 г·м-2·сут-1, что эквивалентно глубинному показателю 111.3 μм·год-1. Отрицательный результат показали 52 системы (41.2%). Значение защитного эффекта варьируется в широких пределах от 1.7 до 90.8%.
В независимости от природы кислот в составе антикоррозионных композиций, наблюдается снижение скорости коррозии и, соответствующее увеличение защитного эффекта, в ряду 1.4 - фенилендиамин < 1.3 - фенилендиамин < 1.2 - фенилендиамин. При этом наиболее высоким защитным эффектом обладают системы 1.4-фенилендиамина с салициловой (72.9%) и малоновой (90.8%) кислотами.
Скорость коррозии стали в ряду анилинов уменьшается в порядке анилин ˃ N.N-диметиланилин ˃ N.N-диэтиланилин, за исключением систем с наиболее сильными из рассматриваемых кислот – щавелевой (рКа = 1.25) и 5-сульфосалициловой (рКа = 2.51), для которых наблюдается обратная зависимость. При этом большинство этих систем оказались не эффективны. Лишь две из них, в случае с бензойной кислотой, продемонстрировали невысокий защитный эффект, не превышающий 14.2%.
В системах, содержащих этаноламины, скорость коррозии увеличивается в ряду МЭА < ДЭА < ТЭА для случаев с салициловой, сульфосалициловой, малоновой, винной и лимонной кислотами. В системах с бензойной, никотиновой, щавелевой и янтарной кислотами скорость коррозии изменяется в обратной последовательности. Наилучший защитный эффект при этом, наблюдается для аминокарбоксилатной системы бензойная кислота – ТЭА и достигает 54.6%. В остальных случаях значения защитного эффекта небольшие и изменяются в диапазоне 3.3 – 49.6%.
Все системы, содержащие замещенные нитроанилины, обладают защитным эффектом в диапазоне 1.7 - 71.3%. При этом во всех случаях степень защиты возрастает в ряду п-нитроанилин < м-нитроанилин < о-нитроанилин. Наибольшее значение защитного эффекта наблюдается для системы о-нитроанилин – 5-сульфосалициловая кислота (71.3%). В ранее опубликованных работах уже отмечалась ингибирующая способность нитроаналинов по отношению к углеродистой стали в кислых средах и синергетический эффект иодид-ионов [22].
Аминокарбоксилатные системы, содержащие в качестве основания бензидин демонстрируют величину защитного эффекта от отрицательных значений до 63.8% в случае с бензойной кислотой. Аналогичным же образом ведут себя системы с 4-аминоантипирином, демонстрируя защитную способность до 78.3% так же для случая с бензойной кислотой. Антикоррозионные свойства чистого 4-аминоантипирина и ряда его производных ранее также были изучены по отношению к различным типам стали в кислых средах и описаны в литературе [23].
Наименее эффективными оказались системы с никотиновой и щавелевой кислотами, а так же композиции содержащие в качестве основания незамещенный анилин и его N,N-диметил- и диэтил - производные.
Во всех исследованных системах не наблюдается какой-либо чёткой зависимости защитного эффекта от кислотности или основности входящих в их состав компонентов. Например, значения рКа для бензойной и никотиновой кислоты очень близки (4.204 и 4.85 соответственно). Однако при этом 13 из 14 систем с бензойной кислотой обладают защитным эффектом в довольно широком диапазоне (10.8 – 78.3%), в то время как почти все системы с никотиновой кислотой демонстрируют отрицательный результат.
ВЫВОДЫ.
В результате проведенных исследований установлено, что аминокарбоксилатные системы во многих случаях являются эффективными ингибиторами коррозии по отношению к углеродистой стали в нейтральной среде. Десятисуточный эксперимент показал, что защитный эффект при стехиометрическом соотношении исходных компонентов проявляется более чем у половины композиций в широком диапазоне значений от 1,7 до 90,8%. Какой-либо чёткой зависимости защитного эффекта аминокарбоксилатных систем, охватывающей одновременно весь спектр рассматриваемых соединений, от кислотности или основности компонентов (рК в воде) не выявлено. Имеются лишь частные случаи прямой или обратной корреляции указанных величин от природы компонентов аминокарбоксилатных систем в рядах однотипных или изомерных соединений. Зависимостей величины защитного эффекта от числа карбоксильных групп в кислотах и аминогрупп в аминах, так же не выявлено. Поэтому предсказать антикоррозионную активность таких систем основываясь на литературных данных о константах кислотности или основности, не представляется возможным. В связи с этим при исследовании подобных систем, их антикоррозионную эффективность необходимо определять только экспериментальным путём.
Достарыңызбен бөлісу: |