Эффективность эмульгина как ингибитора коррозии и наводороживания стали Ст3 в слабокислых сероводородно-углекислотных средах Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

РҐСОСІ

1 а И = СН, б Я = С^Н,

11а Я = СН,, Я' = СН = СН2; б Я = СН,, Я' = С(СНч) = СН2; в Я = СН,, Я' = СН = СН-СН,; г Я = 0^, Я' = СН = СН2. д Я = С*Н5, Я' = С(СН,) = СН:; е Я = С6Н,, Я' = СН = сн-сн,

представить шггерес в качестве мономеров поли.мери-закионных процессов с целью полуюты высокомолекулярных соединений специального назначения Поэтом) целью данной работы мнился синтез

1.З-бензоксазинонов-4 с непредельными заместителями \ N-атома гетероцикла.

В качестве исходных соединений были взяты 2-метил( фенил VI.Зчч:нзоксазиноиы-4 (1 а. б), полу-чешп.1е гетероциклизацией салициламида действием ацетальдегида шп бензальдегида соответственно Реакция проведена в среде абсолютного бензола (толуола) в условиях азеотрошюй отгонки воды, при ЭТОМ выход целевых веществ достигал 70-75 %.

Соединения 1 а. б вступали в реакцию ацилирова-ния по ЫН-группе гетерощпела при взаимодействии с хлорангидридами непредельных карбоновых кислот -акриловой, метакриловой и кротоновой. Взаимодействие ос\лцествлено в среде абсолютного инертного растворителя. при нагревании, в присутствии триэтилами-на как акцептора хлористого водорода. Впервые сшгге-

зированы 2-метил-3-акрилоилбензоксазинон-4 (11 2-метил-З-кротоноил-1,3-бензоксазинон-4 (11 2-метил-З-метакрилоил-1,3-бензоксазинон-4 (11 2-фенил-З-акрилоил-1,3-бен зоксазинон-4 (11

2-фенил-З-метакрнлоил-1.З-бензоксазшюн-4 (11 2 -фенил-3-кротоі ЮШІ-1,3-бензоксазинон-4 (11 Строение и индивидуальность синтезированных і единений !1 а-е подтверждены данными ІІК-спектрі элементного анализа. ТСХ

В НК-спектрах содержатся полосы поглоіцешія. > растеризующие валентные колебания винильш гр>ші. сопряженные с карбонильной группой ^ 1ЫИ 1605 см1), >С = О групп ацильного (1710-1712 см'1'! гетероциклического (1680-16X5 см1) фрагментов В же время в них отсутствует поглощение ЫН-грмш характерное дія исходных веществ 1 а. б

Среди синтезированных соединений 11 а-е ни большую активность в полимеризации проявля 2-метил-З-акрилоил-1,3-бензоксазинон-4

УДК 620.193

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭМУЛЬГИНА КАК ИНГИБИТОРА КОРРОЗИИ И НАВОДОРОЖИВАНШ СТАЛИ СтЗ В СЛАБОКИСЛЫХ СЕРОВОДОРОДНО-УГЛЕКИСЛОТНЫХ СРЕДАХ

© С.Е. Синюшна, В.И. Впгдорович, Л.В. Чишыева, Л.Е. Цыганкова

Тамбов. Тамбовский .осуларстчеччый университет им. Г Р. Державина

В целях расширения номенклатуры ингибиторов сероводородной и углекислотной коррозии чтлероди-стой стали, обеспеченных надежной сырьевой базой и разработанной технологией промышленной наработки, ипчена эффективность 'мл.іьгина (1) .Активное начало - смесь первичных и вторичных высших алифатических аминов 11род\кт практически нерастворим в неіпральньїх с ре. их. в ризбаяленных растворах НС1 при нагревании образ) ет коллоидные растворы, стабильные при комнатой температуре. 6-часовые корро-зионные исследования проведены на образцах стали СтЗ. предварительно подготовленной по стандарпюй \к-тодике Состав фонового электролита - 510 '-51 (Г* моль/л

НС1 Концентрации Н:8 - 50-200 мг/.л. СО: - К"’ г Оксид чглерода (IV) вводился в рабочий раствор ь сышеиием в условиях гравиметрического контро; сероводород - дозировкой раствора, кошентрапия Н в котором многократно превышала рабоччо Конце трания ингибитора составляла 25-2<)П \п л Температ ра комнатная.

Пол\ченные результаты показали, что в раствор НС1 без добавок газов или насыщенных углекисль газом с увеличением Сцс1 и 1ащитное действ эмульгина {1 = (К0 - К^уК^, где К,; и К**, - скорое коррозии в отсутствие и присутствии ингибитора сос ветственно) возрастает незначительно. достигая 80 ° < отсутствие и 85 % в присутствии СО;.

Таблица I.

Скорость коррозии сталії (К, г/м*час) и защитное действие (Z. %) инпібитора эмульгин (200 мг/л) в растворах НС1 с добавками 200 мг/л H2S, 1,7 г/л СО; при 20° С. Продолжительность испытаний 6 часов

Добавка H:S H:S О С

Сна. молк л К Z К Z

0.005 0 0.918 - 0.809 -

200 0.102 88.9 0.087 90.4

0.01 0 1.233 - 1.287 -

200 0.169 86.3 0.104 91.9

0.05 0 6.586 - 5.971 -

200 0.184 97.2 0.207 96.5

Таблица 2.

Коэффициенты торможения анодной (уа) и катодной (у*) реакции ингибитором '.Шульгин на стали СтЗ и наклоны анодных поляризационных кривых (В») в 0,05 М растворах НС1 с добавками 200 мг/л H2S и 1,7 г/л С02 при 20° С

Добавка

^ »#«Г - О О H;S H:S - СО;

у. Ук в. У. '• в, У. Ук в. У. Ук В,

0 - - 60 - 70 - - 40 - - 35

25 2.29 0.91 40 1.91 2.88 50 2.29 3.16 60 2.00 1.26 50

50 1.26 0.79 40 1.15 1.45 50 3.02 2.09 60 1.58 1.78 50

100 1.45 0.95 40 1.05 1.38 50 5.01 2.75 60 1.58 2.09 70

200 1.38 1.05 40 3.80 1.66 50 4.17 3.02 60 1.45 2.00 70

Введение сероводорода заметно увеличивает зашиттю эффективность Шульгина до 96-97 % (табл. 1). В присутствии или НіБ + С02 низкие концентрации Э (25-50 мг/л) способствуют локализации поражения поверхности. При более высоких Г11НГ коррозия стали носит равномерный характер Изменение СН2* от 50 до 2(Ю мг/л существенного влияния на чффекшв-ность эмульгина не оказывает. /. колеблется в пределах 95.5 - 97 % независимо от наличия или отсутствия С02 в растворе

Поляризационные измерения были проведены с использованием трехэлектродной электрохимической ячейки. Электрод сравнения - хлоридсеребряный, вспомогательный электрод - платиновый Удовлеллзо-рительное совпадение скоростей коррозии стали, полученное но данным гравиметрических измерений (и по поляризационным кривым (/„), свидетельствует об иектрохимическом механизме коррозші стали.

Введешіе добавок Шульгина во всех растворах вызывает смещение потенциала коррозші стали £*,, в положительную сторону на 20-30 мВ. \величивая наклоны катодных поляризационных кривых. Наклоны анодных ПК увеличиваются в растворах, содержащих Н;5 и Н;5 + ССК и уменьшаются в растворах без добавок газов и насыщенных СО: (табл. 2 У

В таблице 2 приведены коэффициенты торможения эму.лыином анодных іуа) и катодных іук) процессов (у, =

= І) /// где I) и і/ - скорости соответствующих процессов в исходном и ингибированном растворах при сдвиге Е от Екор, равном 20 мВ, соответствешю в анодн>ло и катодную стороны). В растворе НС1, не содержащем стимулирующих добавок, эмульгин незначительно тормозит анодную реакцию и стимулирует катодную. В растворах, содержащих раздельно или совместно Н2Б и С02, он является ингибіггором смешаїшого аноднокатодного действия. Небольшое преобладание того или иного торможения ■зависит от состава раствора и концентрации эмульгина.

Значения порядков катодной (//*) и анодной (//,) электродных реакщгіі по ингибитору эмульгин приведены в таблице 3. Наиболее эффективен ингибитор в сероводородсодержащих растворах.

Исследование влияния эмульгина на наводорожн-вание стали было проведено в двухкамерной ячейке по методу В.В. Балракова с использованием стальных мембран толщиной 0,3 мм. Полученные результаты (табл. 4) показывают, что эмульгин существенно снижает наводороживание стали в растворах НС1 без добавок стимуляторов и содержащих С02 и полностью подавляет его в присутствии Н2Б или Н2Э + С02.

Таким образом, установлено, что эмульгин является перспективным ингибитором коррозші и наводоро-живания углеродистой стали в слабокислых сероводородных и сероводородно-углекислотных растворах.

Дополнительно в докладе приводятся даіпіьіе по защитной эффективности ряда ингибиторов на основе компонентов татлового масла.

Таблица 3.

Порядки анодной и катодной реакций на стали СтЗ по чмульгину в 0,05 М растворах НС1 в присутствии 200 мг/л H2S и 1.7 г/л С02 при 20° С

Добавка

Параметр - СО: H:S H:S - СО:

Пш 0 -0.5 -0.44 -0.55

Як -0.19 0.18 -0.48 -0.25

Таблица 4.

Влияние ингибитора эмульгин (200 мг/л) на скорость диффузии водорода через стальную мембрану (/ц, А/м*) и коэффициенты диффузионной способности (у = ;/|0, где I, и /0 - плотность тока диффузии водорода через мембрану в ингибированном и неинпюированном растворах соответственно) при £кср в 0,05 М НС1 с добавками 200 мг/л H2S и 1.7 г/л С02 при 20° С. Продолжительность опытов 2 часа

Состав раствора /„о. А м' /и.. Ам* У

НС1 0.0812 0.0162 0.2

HCI - СО: 0.3248 0.0650 0.2

НС1 - H:S 0.4304 0 0

HCI - СО: * H:S 0.4548 0 0