Остаточное защитное действие некоторых ингибиторов и их смесей при кислотной коррозии ряда металлов

• Автор: Плеханова, Елизавета Валерьевна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Влияние строения ПАВ на их ингибирующее свойства.

1.2 Привлечение концепции Пирсона к выбору эффективных ингибиторов.

1.3 Привлечение принципа ЛСЭ к трактовке ингибирующих свойств соединений

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Объекты исследования

2.2 Методы исследования.

2.2.1 Методика подготовительных операций.

2.2.2 Методика коррозионных испытаний.

2.2.3 Методика температурнокинетических измерений.

2.2.4 Методика емкостных измерений.
2.2.5 Методика поляризационных измерений.
2.2.6 Методика определения длительности остаточного ингибиторного
действия.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1 Природа остаточного защитного действия ингибиторов кислотной коррозии и влияние на него характера природы адсорбционных сил МеПАВ.
3.1.1 Изучение защитного действия органического ингибитора в ходе
его десорбции с поверхности металла
3.1.2 Изменения приэлектродной концентрации ингибитора в условиях ОЗД
3.1.3 Изменение некоторых электрохимических характеристик в условиях ОЗД.
3.1.4 Влияние температуры среды на остаточное защитное действие
ингибитора в ходе кислотной коррозии железа.
3.2. Привлечение принципа ЛСЭ к трактовке ОЗД моноингибиторов одной или нескольких реакционных серий
3.2.1 Влияние полярности заместителей на длительность остаточного защитного действия.
3.2.2 Влияние концентрации ингибитора в растворе предварительной адсорбции на длительность ОЗД.
3.2.3 Влияние температуры раствора на длительность ОЗД
3.2.4 Изменение приэлектродной концентрации ингибитора и эффективной энергии активации в условиях ОЗД
3.2.5 Адсорбция реакционной серии оксиазометина при кислотной коррозии алюминия и ее влияние на ингибирующее и остаточное защитное действие.
3.3 Привлечение концепции Пирсона к трактовке длительности остаточного защитного действия смесей органических ингибиторов и анионных добавок
3.3.1 Влияние природы и концентрации анионных добавок на остаточное защитное действие ингибитора при коррозии металлов в 1МНС4
3.3.2 Влияние природы и концентрации аниона на степень экранирования железа в серной кислоте при остаточном защитном
действии органического ингибитора
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В большинстве случаев, с увеличением концентрации ингибитора скорость растворения монотонно снижается, асимптотически приближаясь к некоторой оптимальной концентрации, ниже которой она не зависит от концентрации []. Соответственно защитное действие увеличивается. Одним из центральных вопросов, в теории ингибирования является установление характера адсорбционной связи. Большинство исследователей подразделяют адсорбцию на физическую и химическую. При химической адсорбции на железе и других переходных металлах, обладающих незавершенными б-подуровнями, органические ингибиторы выступают обычно в качестве доноров, а металлические ионы-акцепторов электронов. В этом случае адсорбционная связь "металл-ингибитор" будет тем прочнее, а степень защиты от коррозии тем выше, чем больше электронная плотность на адсорбционно-активном участке молекулы-ингибитора. Физическая адсорбция характеризуется электростатическим взаимодействием между заряженной поверхностью металла и адсорбционно-активным участком молекулы-ингибитора [-]. Накопление многочисленных экспериментальных факторов по влиянию органических веществ на коррозионные и электродные процессы долгое время носило характер качественной констатации наблюдаемых явлений. В литературе существует много подходов к оценке "строение ПАВ-ингибирующий эффект". Обсуждалась возможность установления количественных соотношений между действием ингибитора и электрическим сопротивлением, создаваемым им на границе раздела фаз, изменением величины потенциала корродирующего действия и энергии активации в присутствии ингибитора []. В [] указано на установление связи ингибирующего эффекта с длиной углеводородной- цепи в гомологическом- ряду целого ряда органических соединений. Гак, например, эффект ингибирования-коррозии железа в соляной кислоте возрастал с увеличением числа атомов углеводородной цепи продуктов конденсации аминов и спиртов[]. Антроповым была предложена (р-шкала потенциалов, в которой- величина потенциала- металла выражалась относительно его нулевой точки, что позволяет подбирать эффективные ингибиторы. Однако вышеперечисленные подходы отражали, в основном, последствия, вызванные ингибитором. Совершенно очевидно, что причиной торможения- коррозии является адсорбция органических соединений на металлах, определяемая их электронным строением, а точнее, электронной плотностью на адсорбционном центре молекулы ПАВ. Важность последнего' фактора в^ адсорбционных процессах отмечалась во многих работах по- ингибированию. Так, в [] коррелировала поверхностная активность соединений с изменением энергии перехода его из объема раствора на поверхность металла. Г и СЫ8 Возможно, что не только перезарядка поверхности является причиной такого совместного ингибирования. Согласно А. Н. Фрумкину [], хемосорбция анионов может привести к частичной гидрофобизации электрода, а К. Арамаки [] отметил, что адсорбция. Оба фактора способны облегчить последующую адсорбцию на металле крупных органических молекул или ионов. Следует отметить, что органические соединения способны к мягким взаимодействиям: также через л-электроны ароматического ядра или ненасыщенных связей. В последние- годы повысился интерес к использованию- смесей ингибиторов. Усиление защитного действия ингибитора можно добиться двумя способами: . Р; 8), отличающийся величиной заряда. Эффект внутримолекулярного ; синергизма был обнаружен и исследован • Л. И. Антроповым-. Сущность этого: эффекта заключается в том, что в молекулу ингибитора- вводят одну или две функциональные группы с гетероатомом^ отличающимся* по величине и знаку заряда от имеющихся, в молекуле. В этом случае одна группа может вести себя подобно катиону, другая подобно^аниону. Примером подобных ингибиторов являются вещества, содержащие группы -ЫН2 и -ОН, -ЫП2 и -8Н, -МВ и -СООН:. При адсорбции такого вещества на металле, часть из них адсорбируется по одной группе (например, по аминогруппе), часть по другой (например, по оксигруппе). Это приводит к уменьшению сил отталкивания между молекулами на поверхности металла и способствует образованию более плотной пленки ингибитора.