Ингибирование коррозии железа в нейтральных средах солями замещенных фенилантраниловых кислот

• Автор: Бобер, Яна Геннадьевна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА Г ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Ингибирование коррозии металлов в нейтральных водных средах

1.2. Соли карбоновых кислот как ингибиторы коррозии железа и сталей в нейтральных водных средах.

1.2.1. Ароматические карбоксилаты

1.2.2. Алифатические карбоксилаты

1.2.3. Ингибиторные композиции на базе карбоксилатов.

1.3. .Адсорбция органических ингибиторов на твердых металлах из нейтральных растворов

1.3.1. Методы исследования адсорбции ингибиторов коррозии

на твердых металлах из нейтральных растворов.

1.3.2. Некоторые особенности адсорбции органических ингибиторов коррозии на твердых металлах из. нейтральных
растворов
ГЛАВА II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования
2.2. Электрохимические методы. .
2.3. Методы коррозионных испытаний.
2.4. Эллипсометрия.
2.4.1. Основы метода.
2.4.2. Методика эксперимента.
2.4.3. Выбор изотермы адсорбции
2.5. Рентгенофотоэлектронная спектроскопия.
ГЛАВА III. ПАССИВАЦИЯ И ИНГИБИРОВАНИЕ ЛОКАЛЬНОЙ ДЕПАССИВАЦИИ ЖЕЛЕЗА И НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ АНИОНАМИ ВЫСШИХ АМИНОКИСЛОТ В НЕЙТРАЛЬНОМ ВОДНОМ РАСТВОРЕ.
3.1. Влияние ароматических аминокислот на анодное поведение железа
3.2. Адсорбция анионов ароматических аминокислот на восстановленной поверхности железа
3.3. Адсорбция анионов ароматических аминокислот на окисленной поверхности железа
3.4. Формирование защитных монослоев анионов флюфенаминовой
кислоты из водных сред на поверхности железа
ГЛАВА IV. ИНГИБИРУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ КОМПОЗИЦИЙ АРОМАТИЧЕСКИХ АМИНОКИСЛОТ С
ОЛЕИЛКАРБОКСИЛАТАМИ.
4.1. Влияние олеилкарбоксилатов на анодное поведение железа
4.2. Адсорбция олсилкарбоксилатов на поверхности железа при различных потенциалах.
4.3. Влияние композиций замещенных фенилантраиилатов с олеилкарбоксилатами на анодное поведение железа.
4.4. Адсорбция композиций замещенных фенилантраиилатов с олеилкарбоксилатами на восстановленной поверхности железа.
4.5. Адсорбция композиций замещенных фенилантраиилатов с олеилкарбоксилатами на окисленной поверхности железа
4.6. Коррозионные исследования
ПРИЛОЖЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА


Е1ГГф0И и Е1ГГ,Ш - потенциал питтингообразования (ПО) в неингибированиом и ингибированном растворах соответственно в растворах монозамещенных бензолов. СбНзУ, где У = СООН, В(ОН)2, ОН, БЫ, СОШОН, СН2СООН, СН3СН2СООН и БОзИ) на алюминии от природы заместителя У, который. РЦ) ингибитора. Её авторы, варьируя РЦ ароматических соединений; количественно оценили его влияние на эффективность ингибитора, используя в качестве характеристик величину рКа соединения и я - констангу Ханша рассматриваемого У [8], которая характеризует относительную гидрофобность заместителя в сравнении с атомом водорода (тг„ = 0). Проведенный* анализ показал, что карбоксилаты превосходят по своему защитному действию вес исследованные монозамещенные бензола. Существенно; что арилкарбоксилаты (АРК)эффективны при защите от ПО не только алюминия, но и других металлов, например железа. Об этом свидетельствуют результаты исследования локального растворения- железа в нейтральном боратном буфере (pH 7. С1 и добавки (от 0. СООН, СН2СООН, СН2СН2СООН, С2И2СООН, В(ОНЬ он, БОзН, АбОзГ Ь, СОШОН, СНОНСООН, СОБ1НСН2СООН, РО(ОН)2, ЫН2 [9]. Из исследованных соединений часть стимулировала ПО: бензолсульфокислота (Я = БОзН), фениларсоновая (Я = АзОзНг), фенилфосфоновая (Я = РО(ОН)2), фенилборная (Я = В(ОН)2). Из карбоновых кислот стимулировала ПО лишь миндальная кислота (Я = СНОНСООН), остальные кислоты ингибировали ПО. АРК как объект исследований заслуживают внимания благодаря их практической доступности, низкой токсичности и применимости к ним количественной теории взаимодействия, основанной на принципе линейности свободных энергий (ЛСЭ) []. Ароматические карбоксилаты Наиболее исследованным из солей ароматических карбоновых кислот является бензоат натрия (БН), который способен замедлять коррозию не только железа, но и других металлов (например, меди и алюминия в охлаждающих системах) []. Известно; что БГГ стимулирует растворение железа из активного состояния, но на окисленной поверхности он, адсорбируясь, замедляет коррозию. При этом согласно [6] количество адсорбированного бензоата, измеренное с помощью метода меченых атомов (С), может и не превышать 0. Введение дополнительных функциональных групп в бензольное кольцо может привести к возрастанию ингибирующей способности. Эффективными ингибиторами согласно [], являются соли кетобензойной кислоты. Введение сульфорадикала в любое положение оказывается малоэффективным []. Более перспективными являются аминобензоаты, чья защитная способность зависит от положения аминогруппы. Кроме солей бензойной кислоты известны соли м-, и-амино- и З-окси-4-аминобензойных [] кислот. Придание ингибиторам способности восстанавливаться на металле за. На этом основан принцип защиты ингибиторами, предложенный в [, ]. Екор в пассивную область потенциалов. Моно- и ди-нитробензоаты полностью подавляют коррозию стали, меди, цинка и их сплавов в воде и слабоагрессивных растворах солей []. Методами корреляционного анализа, основанными на принципе ЛСЭ [], выявлена роль химической структуры замещенных бензоатов в их ингибировании активного растворения железа и различных сталей []. Кроме того, на их примере в этой работе впервые показана принципиальная возможность количественного описания влияния строения АРК на их способность препятствовать локальной депассивации металлов и сплавов. Подробный анализ этого- подхода к оценке и прогнозированию ингибиторного действия различных карбоксилатов по отношению- к различным металлам и сплавам, влиянию на него pH, температуры раствора и природы активаторов дан в монографии [6]. В связи с этим лишь отметим, что он позволил разработать ряд новых эффективных ингибиторов. Введение в бензоат в орто-положение к карбоксигруппе электронодонорного R способно существенно повысить защитные свойства АРК: среди исследованных соединений одним из лучших ингибиторов депассивации железа является антранилат натрия (АН). Поскольку NH2-группа гидрофильна, ее благотворное влияние на эффективность БН объяснили увеличением электронной плотности на РЦ, приводящему к хемосорбции ингибитора. Дальнейшего увеличения защиты можно добиться, вводя R не только в бензольное ядро, но и в аминогруппу.