Аминокарбоксилатные ингибиторы коррозии углеродистой стали в водопроводной воде



бет4/5
Дата08.11.2022
өлшемі107,19 Kb.
#157142
1   2   3   4   5
Байланысты:
Аминокарбоксилаты ингибиторы Статья 2022

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:
1   2   3   4   5




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет