ПРИГОТОВЛЕНИЕ ИНГИБИТОРА КОРРОЗИИ НА ОСНОВЕ ОРГАНИЧЕСКИХ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГО ИНГИБИРУЮЩЕЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ В 1 М РАСТВОРЕ HCl

АННОТАЦИЯ

В данной статье получен новый тип ингибитора коррозии на основе смеси: этилендиаминтетрауксусной кислоты, силиката натрия и фосфорной кислоты. Смесь получали на основе двух видов неорганических веществ силиката натрия и фосфорной кислоты и этилендиаминтетрауксусной кислоты путем смешивания мольных соотношений исходных веществ в различных пропорциях. Для определения эффективности ингибирования полученного ингибитора коррозии, ее определяли гравиметрическим методом при температуре 40 ^оС и в 1 M HCl. Согласно полученным результатам, при добавлении органического вещества в качестве третьего компонента эффективность его ингибирования значительно возрастала, а мольное соотношение этой смеси (ЭДТУ: силикат натрия: фосфорная кислота) составило 1:3:2. Эффективность ингибирования достигла 98,12 %.

ABSTRACT

In this article, a new type of corrosion inhibitor based on a mixture of ethylenediaminetetraacetic acid, sodium silicate and phosphoric acid has been obtained. The mixture was obtained on the basis of two kinds of inorganic substances sodium silicate and phosphoric acid and ethylenediaminetetraacetic acid by mixing the molar ratios of the starting materials in various proportions. To determine the inhibition efficiency of the obtained corrosion inhibitor, it was determined by the gravimetric method at a temperature of 40°C and in 1 M HCl. According to the results obtained, when organic matter was added as the third component, the efficiency of its inhibition increased significantly, and the molar ratio of this mixture (EDTA: sodium silicate: phosphoric acid) was 1:3:2. The inhibition efficiency reached 98.12%.

Ключевые слова: ЭДТА, ингибитор коррозии, силикат натрия, фосфорная кислота, гравиметрический метод.

Keywords: EDTA, corrosion inhibitor, sodium silicate, phosphoric acid, gravimetric method.

Введение. Одной из актуальных проблем современной промышленности является предотвращение коррозии металлов под воздействием факторов окружающей среды [1].

В данной работе изучен синтез ингибиторов коррозии олигомерного типа ИКФ-1 и ИКФ-2 на основе кротонового альдегида, диамидофосфата и дитиоамидофосфата. Полученный олигомер использовали в качестве ингибитора коррозии для защиты металлических конструкций от сероводородной коррозии, образующейся в сернистых газах и нефтяной промышленности [2].

Также исследуется влияние молекулярной структуры и температуры на их антикоррозионные характеристики, и сравниваются характеристики неорганических и органических ингибиторов коррозии. Однако отдельные органические ингибиторы коррозии оказывают большое влияние на состояние поверхности металла, температуру и время и время контакта металла с агрессивной средой. Таким образом, анализируется синергетическое образование пленки после комбинации органических и неорганических ингибиторов коррозии [3,4].

А. М. Магеррамов с соавторами изучил эффективность и механизм коррозии пиридиниевых солей 2-аллил- и 4-пропенилфенокси(С₂-С₄)бромалканов, полученных с пиридином, для системы сероводород-вода-соль, N-(2-пропенилфеноксиметаметилен)пиридиния бромид в концентрации 100 мг/л показал эффективность ингибирования 96,0% [5].

Экспериментальная часть. Приготовление ингибиторов коррозии на основе органических и неорганических веществ. Для определения эффективности ингибирования готовили смеси следующего состава: (силикат натрия и фосфорная кислота) 1:1; 1:2; (ЭДТУ: силикат натрия: фосфорная кислота) 1:2:2; 1:3:2; 1:2:3. Эти смеси перемешивают магнитной мешалкой при температуре 40-45⁰С и к ней последовательно добавляют вещества, полученные в определенном мольном соотношении. Сначала добавляют фосфорную кислоту, силикат натрия и ЭДТУ. Смесь перемешивают при температуре не выше 50⁰С до двух часов.

Чтобы определить эффективность ингибирования этого полученного ингибитора коррозии, мы определили скорость коррозии образца на стали Ст20б, между 72 и 120 часами. С этой целью были проведены эксперименты по определению скорости коррозии стального электрода при различных концентрациях и при определенных температурах, а также экспериментально связанных скорости коррозии (К) и потери массы (Х) в растворах ингибитора и не ингибитора, определяемых с использованием следующих формул:

 [ г/м сут]                                                               (1),

 ,   Z=100 – X, %                                                            (2),

Здесь: m₁ - первоначальный вес образца металла, г: m₂ - вес образца металла после выдержки, г: S-площадь поверхности образца, взятого для практических опытов, m₂: t₁ - время выдержки, час, день.

Результаты и их обсуждение. Ниже представлены результаты, основанные на гравиметрическом методе определения эффективности ингибирования полученных ингибиторов коррозии. В таблице 1 показана эффективность ингибирования силиката натрия и фосфорной кислоты при различных молярных соотношениях.

Таблица 1.

Определение эффективности ингибитора коррозии стали в 0,1 М растворе HCl при различных мольных соотношениях компонентов

Как видно из табл. 1, эффективность ингибирования метасиликата натрия и фосфорной кислоты в мольном соотношении 1:2 составила 92,71 % при температуре 333 К.

Таблица 2.

Определение эффективности ингибирования стали Ст20 в 1М растворе HCl при добавлении метасиликата натрия, фосфорной кислоты и этилендиаминуксусной кислоты в качестве третьего компонента

Из данных, представленных в табл. 2, видно, что наибольшая эффективность ингибирования 98,12% зафиксирована при мольном соотношении компонентов 1:3:2. Кроме того, эффективность ингибирования при всех молярных соотношениях компонентов увеличивалась с повышением температуры.

Заключение. По результатам проведенных исследований при сравнивании результатов таблиц 1 и 2, можно сделать вывод, что добавление этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТУ) в качестве третьего компонента при температуре 333 К сделало эффективность ингибирования лучше-98,12%.

Список литературы:

1. K. Zhang, W. Yang, X. Yin, Y. Chen, Y. Liu J.L. and B.X. Аминокислоты модифицировали глюкоманнан кониака в качестве ингибиторов сырой коррозии мягкой стали в растворе HCl. // Carbohydr. Polym.,. 2018. Vol. 181,. P. 191–199. doi: 10.1016/j.carbpol.2017.10.069.
2. Nurilloev Zafar, Beknazarov Khasan, Nomozov Abror. Аминокислоты модифицировали глюкоманнан кониака в качестве ингибиторов сырой коррозии мягкой стали в растворе HCl //"International Journal of Engineering Trends and Technology, vol.70,no.8,pp.423-434,2022. Crossref, https://doi.org/10.14445/22315381/IJETT-V70I8P243.
3. Beknazarov, K. S., Djalilov, A. T., Ostanov, U. Y., & Erkaev A.M, "The Ингибирование коррозии углеродистой стали олигомерными ингибиторами коррозии в различных средах // Int. Polym. Sci. Technol, vol. 42, no. 4, pp. 33-37. Doi:10.1177/0307174x1504200406.
4. Magerramov A.M. et al. Ингибирование стали углеродистой олигомерными ингибиторами воздействия в различных средах  // Pet. Chem. 2013 536. Springer, 2013. Vol. 53, № 6. P. 423–425.
5. Li H. et al. Ингибиторы коррозии смазочно-охлаждающей жидкости от неорганических до органических: прогресс и области применения // Korean J. Chem. Eng. 2022 395. Springer, 2022. Vol. 39, № 5. P. 1107–1134.