Гетероароматические основания и их комплексы с солями переходных металлов в качестве ингибиторов коррозии

• Автор: Колобова, Ирина Витальевна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 118 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. Методы разработки ингибиторов коррозии

1.2. Ингибиторы коррозии в кислых средах

1.2.1. Азотсодержащие ингибиторы коррозии

1.2.2. Ингибиторы на основе соединений и комплексов, содержащих соли переходных металлов

ГЛАВА II РАСЧЕТНЫЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ . ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Расчетные методы исследования

2.1.1 Расчет квантовохимических параметров ингибиторов .

2.1.3 Определение ИЗС ингибиторов

2.2 Метод полного факторного эксперимента
2.3. Экспериментальные методы исследования
2.3.1. Электрохимический метод
2.3.2. Адсорбционный метод
2.3.3. Метод исследования кинетики электродных процессов .
2.3.4. Методика коррозионномеханических испытаний
ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ ИНГИБИТОРНОЙ СПОСОБНОСТИ ГЕТЕРОАРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И ИХ КОМПЛЕКСОВ С СОЛЯМИ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ
3.1 Методы получения пиридинов, хинолинов и комплексов триазола с солями переходных металлов
3.2 ИЗС азотсодержащих соединений и комплексов с солями переходных металлов
3.3 Защитная эффективность азотсодержащих соединений и комплексов с солями переходных металлов
ГЛАВА IV. РАЗРАБОТКА ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ НА ОСНОВЕ ГЕТЕРОАРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И ИХ КОМПЛЕКСОВ С СОЛЯМИ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ
4.1 Подбор растворителей и комплексообразователей
4.2 Оптимизация состава ингибиторов коррозии
4.3 Защитная эффективность разработанных ингибиторов в условиях коррозии под напряжением
4.4 Характер адсорбции разработанных ингибиторов на стали
4.5 Влияние разработанных ингибиторов на кинетику электродных фоцессов
4.6 Механизм защитного действия разработанных ингибиторов
ГЛАВА V. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТАННЫХ ИНГИБИТОРОВ
5.1 Сравнительные лабораторные испытания разработанных ингибиторов
5.3 Опытнопромышленные испытания
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


На начальном этапе разработки новых ингибиторов коррозии металла чрезвычайно важно иметь информацию о потенциальной способности сырьевой основы замедлять коррозионный процесс. Наличие такой информации позволит проводить целенаправленный отбор сырьевых проб, минуя большое количество тестовых экспериментов. Поскольку современные ингибиторы коррозии являются преимущественно органическими соединениями, то выбор основы нового реагента сводится, как правило, к селекции внутри одного или нескольких гомологических рядов, в результате чего одному из веществ отдается предпочтение, как обладающему наибольшей защитной эффективностью. В последнее время все больше внимания уделяется проблеме подбора универсальной методики для разработки ингибиторов коррозии в различных условиях эксплуатации 15. Например, авторами 1 предложен метод системного анализа, на основе которого оценена возможность утилизации некоторых промышленных отходов производства екапролактама, олигомеров циклогексанола, нафталина и использования их в противокоррозионной защите. На основе диаграмм взаимного влияния компонентов в ингибиторных композициях установлен их оптимальный состав, соответствующий образования диссипативных структур. Синергизм действия компонентов объяснен с точки зрения химической структуры молекул и специфики адсорбции на поверхности металла. В работе 4 описан метод компьютерного подбора ингибиторов коррозии стали для различных агрессивных сред. В основе метода лежит количественная оценка суммарного содержания неподеленных пар. Приведен сравнительный анализ результатов экспериментов и расчетных методов выбора ингибиторов коррозии. В связи с тем, что при разработке ингибитора под конкретные условия исследовать влияние всех происходящих процессов в совокупности очень сложно и на практике вряд ли осуществимо, наиболее рациональным представляется изучение тех из них, которые оказывают глобальное влияние на ингибиторную способность
соединений при коррозии металла. Поэтому теоретическим критерием создания ингибиторов коррозии могут служить количественные и качественные показатели их адсорбируемости на металлической подложке и влияния на кинетику электродных реакций в совокупности с данными коррозионных испытаний, проведенных в ингибированных коррозионных средах КС. Если при этом ингибитор одновременно проявляет высокие адсорбционные свойства, активно замедляет электродные процессы и обеспечивает повышение коррозионномеханической стойкости металла, то его можно считать ингибитором коррозии. Для реализации данного подхода существует методология 6, пригодная как для создания новых, так и для оценки эффективности известных ингибиторов в условиях различной коррозии металла. Методология включает в себя следующие этапы определение параметров защитной способности выбранных индивидуальных соединений адсорбционные испытания исследования влияния на кинетику коррозии определение механизма защитного действия поиск перспективного сырья для ингибиторов тестовые испытания выбранных композиций оптимизацию состава композиций лабораторные и стендовые испытания ингибиторов на промыслах разработку технологий производства и применения ингибиторов внедрение. Последовательность этапов обеспечивает проявление в составе ингибитора межкомпонентного синергизма, предельно повышающего его защитное действие. Первым этапом является определение параметров защитной способности ИЗС пробных соединений, которое позволяет на основе анализа физикохимических констант и квантовохимических параметров молекул априори оценить их адсорбционную способность и противокоррозионную активность в электролите, а также способствует более глубокому пониманию механизма защитного действия ингибитора. Анализ литературных данных показал, что в качестве ИЗС органических соединений обычно принимают энергии высших заполненных Евзмо и низших свободных Ецсмо молекулярных орбиталей, заряды на атомах, дипольный момент, количество атомов, молекулярную массу. Для расчета квантовохимических параметров молекул исследователями используются различные методы.