Бактерицидная способность представителей ряда классов азотсодержащих ингибиторов сероводородной коррозии стали

• Автор: Дубинская, Елена Вячеславовна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА Е ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1Л. Общие вопросы эффективности ингибиторов коррозии
1.2. Бактерицидная способность ингибиторов коррозии
1.3. Диффузия водорода в сталь в присутствии СРБ
ГЛАВА II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Природа и строение молекул исследуемых соединений
2.2. Синтез ингибиторов серии «ЭМ»
2.3. Используемые биологические объекты
2.4. Определение концентрации сероводорода
2.5. Определение численности микроорганизмов. Метод Дрейера-Королева
2.6. Методика оценки потока диффузии водорода через мембрану
ГЛАВА III. ВЛИЯНИЕ БАКТЕРИЦИДОВ НА ЧИСЛЕННОСТЬ СРБ
3.1. Динамика развития СРБ
3.2. Влияние о,о’-дигидроксиазосоединений (строение молекул см. в главе II)
3.3. Влияние ингибиторов серии «АМДОР»
3.4. Влияние ингибиторов серии «ЭМ»
ГЛАВА IV. ВЛИЯНИЕ БАКТЕРИЦИДНЫХ КОМПОЗИЦИЙ И СНИЖЕНИЕ ПРОДУЦИРОВАНИЯ СЕРОВОДОРОДА
4.1. Некоторые общие закономерности продуцирования сероводорода
4.2. Эффективность о,о’-дигидроксиазосоединений
4.3. Влияние ингибиторов серии «АМДОР» на продуцирование сероводорода сульфатредуцирующими бактериями
4.4. Влияние композиций серии «ЭМ» на продуцирование сероводорода

ГЛАВА V. ВЛИЯНИЕ БАКТЕРИЦИДОВ НА ТВЕРДОФАЗНУЮ ДИФФУЗИЮ
ВОДОРОДА
5 Л. Общие вопросы разряда доноров протонов и диффузии водорода в металл
5.2. Диффузия водорода через стальную мембрану в отсутствие бактерицидов
5.3. Влияние о,о’-дигидроксиазосоединений (ДГАС) на поток диффузии водорода через стальную мембрану
5.3.1. Диффузия водорода при потенциале коррозии входной стороны мембраны
5.3.2. Катодная поляризация входной стороны мембраны
5.3.3. Анодная поляризация входной стороны мембраны
5.4. Влияние бактерицидов серии «АМДОР» на поток диффузии водорода через стальную мембрану
5.4.1. Входная сторона мембраны при потенциале коррозии
5.4.2. Диффузия водорода при катодной поляризации входной стороны мембраны
5.4.3. Диффузия водорода при анодной поляризации входной стороны мембраны
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Общая характеристика работы
Актуальность проблемы. Ежегодно в результате прямых и косвенных коррозионных потерь промышленность недосчитывается десятков миллионов тонн металла и многих десятков миллиардов рублей. Значительный вклад в эти потери вносит микробиологическая коррозия. Роль биологического фактора в разрушении металлических и неметаллических материалов трудно переоценить, в силу чего подобные исследования в нашей стране и за рубежом проводятся достаточно широко. Причем проводятся не только коррозионистами, но и материаловедами и микробиологами. Один из важнейших, эффективных и экономичных методов борьбы с этим явлением - введение в агрессивные среды ингибиторов коррозии и одновременно бактерицидов, подавляющих жизнедеятельность сульфатредуцирующих бактерий, наносящих колоссальный ущерб, в частности, в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Однако, несмотря на проводимые исследования, до сих пор нет достаточной ясности в оценке относительной эффективности ингибиторов коррозии - бактерицидов, в понимании связи между их бактериостатической способностью и строением молекул соответствующих индивидуальных соединений и смесевых композиций. В силу этих причин в настоящее время отсутствуют представления, позволяющие прогнозировать бактерицидную способность таких продуктов, проводить их целенаправленную разработку и организовать применение. Именно на решение подобных вопросов направлено выполнение настоящей работы.
Цель работы. Посредством экспериментальных исследований оценить абсолютную и относительную бактерицидную способность индивидуальных о,о’-дигидроксиазосоединений (А.Н. Завершинский) и эффективно ингибирующих сероводородную коррозию стали композиций серий «ЭМ» и «АМДОР» (A.B. Рязанов, А.И. Федотова, М.Н. Есина) по отношению к подавлению жизнедеятельности сульфатредуцирующих бактерий. Рекомендовать и использовать наиболее эффек-

химические характеристики водной среды, проведен в [87, 88]. Сероводород, согласно существующим представлениям, стимулирует анодную и катодную парциальные электродные реакции. Еще в 1955 г. [89] высказано предположение об образовании промежуточных поверхностных соединений, играющих роль катализаторов анодной ионизации железа. Механизм этого процесса впервые рассмотрен в [90, 91]. Первый детальный отчет в отечественной коррозийной литературе опубликован авторами [92]. Суть механизма анодной ионизации в следующем [90]:
Бе + Н25 + Н20 <-*■ Ее(Н8)~адс + Н30+
Ее(Н8ГадС —»Ее(Н5)+адС + 2 е (лимитирующая стадия)
Ее(Н8)+адс + Н20 <-► Ре2+ + Н28 + Н20 + 2 е.
Причем промежуточный комплекс Ее(Н8)+адС разлагается в последней быстрой стадии с регенерацией сероводорода. В [93] предложены две другие схемы, по которым в одной реакции участвуют не 4, а 2 электрона, что более правдоподобно.
Стимулирование сероводородом катодной реакции объяснено снижением перенапряжения выделения водорода за счет разряда молекулярной формулы Н2Б [91] по схеме:
Н28 + 2 е —► Н2 + 2Н8~ или
Н28 + 2 е —> 2НадС + 8" и далее
82- + 2Н30+ -> Н28 + 2Н20.
Менее вероятен механизм, представленный в [93], по которому Н28 является лишь катализатором катодного процесса, а коррозия лимитируется скоростью образования малорастворимых сульфидов [93, 94], природа которых определяется концентрацией Н28. По [95, 96] наибольшим защитным действием обладают маккинавит, как более плотная фаза, и пирит, с решеткой, характеризующейся сравнительно малой эффективностью. По данным ЯМР [96, 98], тормозит растворение железа монослой сульфида, образующегося в условиях ат-