Экологическая целесообразность использования отработанных масел для создания консервационных материалов Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

ВЛИЯНИЕ ГИДРОАРСЕНАТ-ИОНОВ НА КИНЕТИКУ РАЗРЯДА ИОНОВ ВОДОРОДА НА ЖЕЛЕЗЕ АРМКО И ДИФФУЗИЮ ВОДОРОДА ЧЕРЕЗ СТАЛЬНУЮ МЕМБРАНУ В ВОДНО-ЭТИЛЕНГЛИКОЛЕВЫХ РАСТВОРАХ © Е.Ю. Копылова, В.И. Вигдоровнч

Наводороживание металлов - весьма распространенное явление, так как оно способствует охрупчиванию металлов вследствие адсорбции водорода. Поэтому наводороживание вызывает огромные материальные потери и экологические проблемы.

В данной работе рассмотрено влияние гидроарсе-нат-ионов (0,5-10 ммоль/л) на кинетику разряда ионов водорода на железе армко в водно-этиленгликолевых растворах НС1 состава х М НС1 + (1 - х) М 1ЛС1, х = 1-50 ммоль/л. Одновременно изучена диффузия водорода через стальную мембрану (СтЗ) толщиной 300 мкм из тех же растворов при ЕКОр-

Проляризационные измерения проводились посредством потенциостата при постоянных потенциале и перенапряжении. Диффузию водорода изучали в двухкамерной ячейке типа Деванатхана по методике В.В. Батракова. Исследовано влияние ЫагНАзС^ (НзАзС>4, Н2А5С>4, НАбО^” ) - стимулятора наводоро-живания - на кинетику и диффузию водорода в сталь.

Показано, что появление мышьяка в растворах НС1 ведет к повышению перенапряжения разряда ионов водорода на железе из водных и этиленгликолевых растворов. Одновременно в присутствии стимулятора замедленная стадия разряда сменяется лимитирующей реакцией рекомбинации.

В водных растворах рост ЕАв вызывает повышение потока диффузии /'н через стальную мембрану, а природа мышьяксодержащих частиц (МСЧ) практически не сказывается на характере зависимости ;'н = = /(Сн+ )е • В этиленгликолевых средах последняя

функция носит сложный характер, наличие на ней максимума и минимума определяется природой превалирующей МСЧ.

С ростом концентрации воды до 2 мае. % зависимость /н = /(СНзА5о4 ) проходит через максимум при

Слаб = 3 ммоль/л. Одновременно /н в фоновом растворе слабо зависит от концентрации НС1.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТРАБОТАННЫХ МАСЕЛ ДЛЯ СОЗДАНИЯ КОНСЕРВАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ © С.Ю. Парамонов, Л.Е. Цыганкова

Использование отработанных масел в качестве растворителя-основы в консервационных составах для защиты металлоизделий от атмосферной коррозии весьма перспективно, исходя из экологической целесообразности их утилизации и экономической выгоды применения выработавшего свой ресурс сырья. Кроме того, отработанные нефтяные масла относятся к третьему классу опасности.

Консервационные материалы на основе отработанных масел (И-20А отработанное, ММО (моторное отработанное) и ММО осветленное) и загущающей и ингибирующей присадки ТС (продукт конденсации моноэтаноламина с борной кислотой, смешанный с соапстоками подсолнечного масла в соотношении 1:1), нанесенные в виде тонкой пленки (10-15 мкм) на стальные образцы, защищают их от коррозии на 99,7-99,9 % в условиях термовлагокамеры при концентрации ТС в масле, равной 7-10 %. Возникает вопрос, чем в большей степени обусловлена эта защита: ингибирующим действием ТС или снижением массопереноса

воды к поверхности стали консервирующими пленками, которая необходима для протекания коррозионного процесса.

Ранее в работе [1] было показано, что пленки минеральных масел, даже значительной толщины, не являются серьезным препятствием для молекул воды и пропускают водяные пары в количествах, способствующих развитию интенсивного коррозионного процесса. Однако, можно полагать, что наличие в барьерной масляной пленке присадки способно существенно тормозить подачу воды. С этой целью изучено влияние концентрации добавки ТС в композициях с различными маслами, а также в эмульгированных составах на массоперенос воды через барьерные пленки этих композиций. Эксперименты проводились по методике, приведенной в [2].

Пленки отработанных масел в отличие от И-20А свежего существенно затрудняют массоперенос воды даже в отсутствие присадки ТС по сравнению с вариантом, когда на поверхности отсутствует пленка (табл. 1).

Таблица 1

Массоперенос воды через барьерные пленки на основе композиций ТС в-различных маслах за 6 часов

/»(Н20)103

^^Стс в масл.пленке, ^^^мас.% масло без пленки 0 5 10

И-20А 26 8,4 6

И-20А отраб. 31,6 8,7 6,3 5,8

ММО 11,7 8,6 7,4

ММО осветл. 10,4 10,3 7,8

Введение во все исследуемые масла добавки ТС приводит к повышению торможения массопереноса воды в тем большей степени, чем выше ее конце! прация.

Можно полагать, что уменьшение величины влаго-проницаемости при постоянной величине градиента влажности определяется повышением кинематической вязкости масляной композиции V*, образующей барьерный слой для молекул воды, которая увеличивается при возрастании концентрации ПАВ. Соответственно, в пленках понижается коэффициент диффузии воды. Действительно, при постоянной величине градиента влажности и толщины барьерного слоя зависимость да(Н20)- однозначно свидетельствует о понижении влагопроницаемости композиций при увеличении ук (рис. 1). Подобная картона наблюдается для составов на основе как неиспользованных, так и отработанных масел, где, однако, резкое снижение влагопроницаемости имеет место уже в отсутствие ТС и обусловлено, очевидно, примесями, образовавшимися в процессе эксплуатации масел.

Аналогичные эксперименты с эмульгировавшими воду композициями ТС в изучаемых маслах показали, что скорость массопереноса воды, как и в предыдущих случаях, понижается при повышении концентрации

Рис. 1. Зависимость массы воды, поглощенной РгОз, от кинематической вязкости барьерного слоя на основе безводных композиций ТС в свежем (а) и отработанном масле И-20А (б). Время поглощения, час: 1-1,2 -2, 3-4, 4-6

добавки ТС и определяется вязкостью барьерного слоя. Однако влагопроницаемость безводных составов выше, чем эмульгированных. Только в случае композиций на основе И-20А отработанного обводнение составов способствует увеличению массопереноса воды.

Сопоставление реально наблюдаемых скоростей коррозии стали в атмосферных условиях и обусловленного ими расхода воды с кинетикой ее подвода через барьерный масляный слой с 10 % ТС по методике [2] показало, что влагопроницаемость защитных покрытий на масляной основе изученного типа играет подчиненную роль в подавлении коррозионного процесса. Определяющим, по-видимому, является торможение маслорастворимыми ингибиторами, в данном случае ТС, кинетики парциальных электродных процессов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Скорчеллетти В.В., Васильев С.Д. И Журнал прикладной химии. 1953. Т. 26. № 10. С. 2231.

2. Шель Н.В., Вигдорович В.И.. Крылова А.Г. II Практика противокоррозионной защиты. 2000. № 2 (16). С. 9-15.

ВЛИЯНИЕ ФЕНОЛЬНЫХ ОСНОВАНИЙ МАННИХА НА СЕРОВОДОРОДНУЮ КОРРОЗИЮ СТАЛИ СтЗ © А.В. Можаров, Л.Е. Цыганкова

Рост потерь от сероводородной коррозии стали в современной технике связан с повышением содержания сероводорода в нефтегазовом сырье. Надежность сохранения металлического оборудования нефтегазового комплекса в подобных условиях в значительной степени определяется эффективностью ингибиторной защиты. Остается актуальным и в настоящее время поиск эффективных замедлителей коррозии, обеспеченных дешевой сырьевой базой.

Данные исследования проведены с целью выяснения защитного действия оксиэтилированных продуктов

конденсации изононил фенола с тетраметил про пилен-триамином (Фенольные Основания Манниха - ФОМ) по отношению к стали СтЗ в солянокислых средах и модельных пластовых водах, содержащих добавки сероводорода различной концентрации.

Коррозионные испытания проведены по широко известной методике, при комнатной температуре, в сосудах, исключающих унос газов.

Скорость коррозии определяли по потере массы образцов, а защитное действие ингибиторов рассчитывали по формуле: