Сорбционное концентрирование и определение содержания ингибиторов кислотной коррозии в природных и технологических объектах

• Автор: Литвинова, Галина Ивановна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 151 с. : ил

Введение. Задачи исследования

Глава 1. Строение, физические и химические свойства,

применение и определение в различных объектах ингибиторов кислотной коррозии обзор

1.1. Ингибиторы кислотной коррозии в нефтехимии и

переработке газового конденсата.

1.1.1 Основные типы ингибиторов кислотной коррозии.

1.2. Физикохимические свойства азотсодержащих ингибиторов

кислотной коррозии

1.3. Методы идентификации и количественного определения ингибиторов кислотной коррозии и некоторых их

аналогов поверхностноактивных веществ

Глава II. Адсорбция и ассоциация поверхностноактивных

веществ и катионных ингибиторов кислотной коррозии. I
2.1. Адсорбция ПАВ и ИКК на неорганических сорбентах
2.1.1. Изотермы адсорбции.
2.1.2. Площадь, занимаемая одной адсорбированной молекулой
2.2. Аттракционное взаимодействие.
2.3. Адсорбируемость
2.3.1. Влияние природы сорбента.
2.3.2. Влияние природы растворителя.
2.3.3. Влияние электронного и молекулярного строения сорбента.
2.4. Общие вопросы хемосорбции
2.5. Особенности адсорбции органических веществ различных
классов на оксидах
2.5.1. Адсорбция с участием свободной пары электронов.
2.5.2. Кислород и азотсодержащие поверхностноактивные
вещества и ингибиторы кислотной коррозии
2.5.3. Серосодержаие вещества
2.6. Природа адсорбционных сил.
2.7. Критическая концентрация мицелообразования
2.8. Влияние длины углеводородных цепей молекул ПАВ и
ИКК на термодинамические параметры адсорбции и мицеллообразования в водных растворах
Глава III. Использование свойств поверхностноактивных веществ
и ингибиторов кислотной коррозии в аналитической химии.
Введение.
3.1. Изменение спектральных характеристик органических
реагентов под действием ПАВ
3.2. Трехкомпонентные соединения ионов металлов, органических
реагентов и поверхностноактивных веществ
3.2.1. Факторы образования разнолигандных комплексных соединений
3.2.1. Г Статистический фактор.
3.2.1.2. Стсрический фактор
3.2.1.3. Образование тгсвязей.
3.3. Хромофорные органические реагенты, наиболее часто используемые
для формирования грехкомпонентных соединений.
3.4. Характеристика состояний ионов металлов, образующих ТКС.
3.5. Роль поверхностноактивных веществ, ингибиторов кислотной коррозии и некоторых органических оснований в
образовании ТКС
Заключение.
Глава IV. Изучение реакций образования ТКС ионами металлов,
органическими реагентами и азотсодержащими ингибиторами кислотной коррозии.
4.1. Реагенты и аппаратура.
4.2. Изучение влияния , ионной силы и температу ры растворов на
реакции образования ТКС
4.3. Константы равновесия и основные термодинамические
характеристики реакций образования ТКС.
Глава V. Сорбция ТКС, образованных ИКК, на различных сорбентах.
5.1. Влияние на сорбцию , температуры и ионной силы растворов
5.2. Изотермы сорбции ТКС.
Глава VI. Использование разработанных методов определения ИКК и
ПАВ в мониторинге объектов окружающей среды.
6.1. Наиболее часто используемые методики определения ПАВ в
объектах окружающей среды.
6.1.1. Алкилдиметиламины кПАВ.
6.1.2. Алкилсульфаты натрия .
6.1.3. Оксиэтилированные алкилфенолы i 1АВ.
6.2. Содержание синтетических поверхностноактивных веществ
в воде различных водоемов Астраханской области
6.3. Новые методы определения ингибиторов кислотной коррозии в углеводородах, газовом конденсате, в пластовой
и сточной воде
6.3.1. Методика определения ИКК, основанная на образовании ТКС
в растворах.
6.3.2. Адсорбция ИКК на различных сорбентах из водных растворов.
6.3.3. Определение содержания в различных объектах ИКК
с их предварительной сорбцией на различных сорбентах
6.3.4. Методика определения содержания в воде ингибиторов
кислотной коррозии Камеликс и Геркулес
Перспективы дальнейших исследований.
Публикации автора по теме диссертации.
Литература


Часто действие ИКК определяют по минимальной его концентрации, обеспечивающей заданный уровень степени защиты 7. Эффективность ингибирования сильно зависит от состава среды, природы металла или сплава и условий протекания процесса. К этим условиям относятся температура, давление, солевой фон и др. Г ЮО оу1 , 1. Д изменение электродного v потенциала в адсорбционном слое, К эмпирическая постоянная, которая включает электрические параметры электродных реакций. Адсорбция ИКК и формирование на поверхности металла груднорастворимых слоев связаны с гидрофобностью поверхности и зарядом частиц, их способностью образовывать химические связи с металлом или с продуктами его взаимодействия с компонентами агрессивной среды. Как правило, катионоактивные ИКК замедляюг активное анодное растворение, т. Для предотвращения питтинговой коррозии более эффективны анионоактивные ИКК. Часто ионогенные ИКК фактически ионогенные поверхностноактивные вещества используют в композициях с различными добавками для более эффективной защиты металлов в широком диапазоне электродных потенциалов. Окислительная способность ИКК может придавать им защитные свойства за счет облегчения пассивации металла, но это свойство зависит от среды и от наличия в ней таких агрессивных агентов, как СГ, Вг, Г, II и низших органических кислот. Сама адсорбция ИКК на поверхности металла приводит к гидрофобизации этой поверхности и увеличению ее стойкости к коррозии. Катионные ингибиторы кислотной коррозии, используемые для защиты от коррозии трубопроводов и аппаратов в газо и нефтеперерабатывающей промышленности и при транспортировке этих веществ . Их используют при кислотном травлении и очистке поверхности металлических изделий, для повышения эффективности химических источников тока. ИКК амиды и амины или их производные, в том числе гетероалкилированные, четвертичные соединения аммония и фосфония, высокомолекулярные и ацетиленовые спирты, некоторые альдегиды и различные серосодержащие соединения. Общий вид катионных ИКК представлен формулами 1. Г 1. К Кл И. Среди ИКК данного типа наиболее часто используются вещества со структурой 1. К ним относятся ИКБ, Виско, Додиген, Секангаз, Сспакорр, Геркулес и Камеликс. Именно вещества с этими названиями наиболее широко используются в нефте и газодобыче, транспортировке и переработке углеводородного сырья. Ингибиторы для нейтральных сред эго вещества, способствующие образованию устойчивого пассивного состояния металла, благодаря изменению облагораживанию потенциала питтингообразования. Хорошую защиту обеспечивают анионы органических кислот с числом углеродных атомов от до , способные образовывать полимолекулярные адсорбционные слои. Такие ингибиторы обеспечивают защиту судов, аппаратов и трубопроводов при действии на них солевых растворов 7. Ингибиторы щелочной коррозии используются при щелочной обработке амфотерных металлов, в моющих составах, для уменьшения саморазряда щелочных химических источников тока, защиты оборудования. Это различные ПАВ, которые применяют в сочетании с катионами некоторых металлов и комплексонами, например ЭДТА7. ЫуЫСН2СН2Н2 н
Имидозалин Амид
Такой процесс хорошо просматривается при изучении ЯМР спектров имидазолина и амида в виде оснований или солянокислых солей. Это хорошо видно на рис. У в е. Рис. Спектры СЬ1МР коммерческого имидазолина Сепакорр и амида в форме свободного основания и солянокислой соли а свободный имидазолин, б солянокислый имидазолин, в свободный амид, г солянокислый амид. Одним из факторов, влияющих на структуру катионных ИОКК, является температура. Ее влияние хорошо заметно на составе и свойствах различных ИКК, произведенных в разное время 3. Прежде всего, увеличение температуры сказывается на деструкцию имидазолинов и амидов. При высоких температурах появляются новые осколки ИКК, их становится все больше а период храпения или использования. Обычно деструкцию ИКК, связывают с ингибиторным действием их. Это очень важно, так как в данном случае происходит потеря ингибиторных свойств ИКК. Па рис 1. ИКспектры имидазолина и амидов, которые хранились часа при различных температурах.