Ингибиторы коррозии металлов на основе полиэлектролитов Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

68 Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # Х, 2014 | Химические науки

ИНГИБИТОРЫ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОВ

Батыршина Нафиса Дамировна

Магистрантка кафедры физической и коллоидной химии, НУУз. г. Ташкент.

Михлибаева Дилноза Журабаевна Магистрантка кафедры физической и коллоидной химии, НУУз. г. Ташкент.

Калядин Владимир Григорьевич

Канд. хим. наук, доцент кафедры физической и коллоидной химии, НУУз. г. Ташкент.

К настоящему времени имеется большой выбор реагентов для антикоррозионной обработки воды, нефти и газа, однако, как неоднократно отмечалось, универсального ингибитора не существует, поэтому подбор ингибитора, обеспечивающего максимальную защиту при определенных внешних условиях, является актуальным. Выбор ингибитора коррозии, для данных условий, определяется степенью его защитного действия, экономическими и экологическими аспектами [1]. Исследована защитная эффективность ряда ингибиторов по отношению к углеродистой стали в имитате пластовой воды, насыщенной сероводородом и углекислым газом. Исследуемые ингибиторы, помимо торможения общей коррозии, вызывают снижение диффузии водорода в сталь и способствуют сохранению ею пластических свойств [2].

Объектами исследования явились водный раствор полифосфата натрия и полимерный ингибиторы коррозии металлов -2 на основе №-КМЦ (ПИКМ-2), при различных температурах и средах. Исследования коррозионного поведения латуни проводили на образцах в форме пластин. Действие солевой среды и ингибиторов на коррозионное поведение образцов латуни определяли методами гравиметрии по убыли массы образца после коррозионных испытаний.

Исследования проведены в различных фоновых растворах пластовой воды (Ф-1) следующего состава, г/л:

№С1-17, NaHCOз-0,8, Mga2x6H2O-0,2, Caa2-0,2, слабо кислых растворов (Ф-2) состава, г/л: H2SO4-25, Nа2SO4-30, слабо щелочных растворов (Ф-3) состава г/л: NaOH-25, Na2SO4-30 и Антифриза ЭА-40 (Ф-4), при температурах 800С. Растворы готовили из реактивов марки «х.ч.» на дистилляте.

Ингибирование поверхности металла на катодных и анодных участках подразумевает существование определенной разности потенциалов между ними и, следовательно, протекание электрического тока. Этот ток, называемый коррозионным, эквивалентен количеству прокор-родировавшего металла. В процессе коррозии потенциалы катодных и анодных участков не остаются постоянными, наблюдается поляризация, следствием которой является сближение потенциалов катода и анода и уменьшение коррозионного тока. Исследование антикоррозионных свойств ингибиторов заключается в экспериментальном изучении поляризационных кривых и поляризационного сопротивления латунного электрода или зонда в растворе фона и в присутствии ингибиторов ПИКМ-2 (таблица 1). Экспериментальные данные, приводимые в данной работе, получены с использованием в качестве фона пластовой воды состава, г/л: №0-17, NaHCOз-0,8, Mga2•6H2O-0,2, СаСЪ-0,2.

Таблица 1

Результаты гравиметрического определения степени защиты ингибиторов (ПИКМ-2) в фоновом растворе

Состав Коррозионные потери, Х, г Скорость коррозии, К, г/м2*сут Степени защиты, 2, %

Латунь

Антифриз ЭА-40 + ПИКМ-2 0,0360 0,017 82,23

Все экспериментальные результаты получены с использованием в качестве фона (Ф-1, Ф-2, Ф-3 и Ф-4).

Растворы двухкомпонентных ингибиторов ПИКМ-2 при всех изученных температурах эффективны и принимают значения степени защиты от 89,73 до 95,74 % таблицы 2.

Также были проведены экспериментальные работы по определению скорости коррозии различных электродов в слабощелочных средах в присутствии ингибиторов

различных концентраций и соотношений при температурах по гравиметрическому методу. После выдержки образцов в течение 360 ч продукты коррозии удаляли скальпелем и гравиметрически определяли следующие величины: скорость коррозии (К) и коррозионные потери (Х), относящиеся к холостому опыту (коррозия в без ин-гибиторном растворе) (таблицы 2).

Таблица 2

Результаты гравиметрического определения степени защиты

№ Фон Ингибитор Температура, г, °С Скорость коррозии,Ы, (г/м2*сут) Коэффициент торможения, У Степени защиты, Z, %

1 Ф-1 ПИКМ-2 80 0С 0,89 27,61 95,03

2 Ф-2 ПИКМ-2 80 0С 0,53 33,08 94,93

3 Ф-3 ПИКМ-2 80 0С 0,67 21,03 93,16

4 Ф-4 ПИКМ-2 80 0С 0,69 40,27 89,73

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # X, 2014 | Химические науки 69

Механизм парциальных электродных реакций на поверхности металлов, покрытой композициями ПАВ и фосфатных растворителей, одинаков, поскольку зависит только от природы металла и среды погружения. Если рассматривать защитное действие аминов как результат их адсорбции на поверхности металлов за счет донорно-ак-цепторного взаимодействия, тогда зависимость Ъ от природы ПАВ обусловлена не одинаковым сродством RNH2 к латуни. Рост сродства амина к металлу, например, в результате донорно-акцепторного взаимодействия должен увеличивать защитное действие и снижать влияние природы растворителя.

Исследована эффективность комплексообразую-щих свойств реагентов и композиций на основе полиэлектролитов путем моделирования в лабораторных условиях процесса образования солей жесткости и оптимизации составов ингибиторов накипеобразования в зависимости от химического состава оборотной воды [3].

Таким образом, исследуемые ингибиторы показали высокую эффективность замедления процесса растворения металлов в слабощелочных средах. Отличительными свойствами данных ингибиторов являются низкая оптимальная концентрация, дешевизна, универсальность, нетоксичность, а также то, что они являются местным сырьем. Наиболее вероятный механизм их защитного

действия, как отмечалось выше, заключается в образовании малорастворимых соединений с ионами металла и последующей адсорбции полимерного компонента на образовавшийся слой, приводящей к замедлению его роста и, вследствие этого, уменьшению его пористости, толщины и увеличению ее защитных свойств.

Список литературы:

1. Нефедов А.Н., Тазеев Р.М., Мырзакожа Д.А. Химическая структура и ингибирующий эффект гетеро-атомных органических соединений для трубопроводного транспорта // Нефть и газ Казахстана, 2001. №2. -С.52-59.

2. Холщов А.Ж., Акбаров Х.И., Тиллаев Р.С., Эшма-матова Н.Б. Исследование эффективности разработанных ингибиторов в различных системах // «Современные техника и технологии горнометаллургической отрасли и пути их развития» Материалы международной научно-технической конференции. -Навои, 2010. -С. 361-362.

3. Цыганкова Л.Е., Фоменков О.А., Комарова О.В. Защита углеродистой стали рядом ингибиторов в имитате пластовой воды, насыщенной H2S и CO2.// Конденсированные среды и межфазные границы, 2009.-Т.10. -№4. -С. 287-292.

СОПОЛИМЕРИЗАЦИЯ (П-ВИНИЛФЕНИЛ) ЦИКЛОПРОПИЛМЕТИЛЦИННАМАТА

СО СТИРОЛОМ И МЕТИЛМЕТАКРИЛАТОМ

Гулиев Казым Гафар оглы

Доктор химических наук,зав.лаб. Института полимерных материалов НАНАзербайджана, г.Сумгайыт

Алиева Афет Мирза гызы

Младший научный сотрудник Института полимерных материалов НАН Азербайджана, г.Сумгайыт

Пономарёва Гюльнара Зияевна

Канд. хим. наук, доцент, вед. науч. сот. Института полимерных материалов НАН Азербайджана, г.Сумгайыт.

Гулиев Абасгулу Мамед оглы Докторк химических наук, профессор, зав.лаб.. Института полимерных материалов НАН Азербайджана, г.Сумгайыт, Член-корреспондент НАН Азербайджана

Одним из первых полимерных материалов, исследованных в качестве электронорезистов, были негативные фоторезисты на основе поливинилциннамата и циклокау-чука. Обзор этих работ представлен в [3, с. 155]. Применение в настоящее время синтетических полимеров в области микроэлектроники в качестве фото- и электронорезис-тов еще не в достаточной мере удовлетворяет тем требованиям, которые предъявляют этой отрасли, а именно высокая фоточувствительность, удовлетворительная разрешающая способность, устойчивость к химическим воздействиям, хорошая адгезия пленки фоторезиста к подложке и хорошие деформационно-прочностные характеристики. Этим объясняется большой интерес исследователей к получению новых типов фоточувствительных полимеров для микроэлектроники [1, с. 362; 2, с. 3; 4, с. 53; 14, с. 1993; 15, с. 58, 16, с. 11; 17, с. 115]. Решение данной проблемы осуществлялось нами путем полимеризации функциональнозамещенных циклопропилстиролов [5, с. 497; 6, с. 1577; 7, с. 183; 8, с. 101].

Интерес к получению таких полимеров был обусловлен, прежде всего, тем, что в образующихся макромолекулах содержатся реакционноспособные функциональные группы различной природы в виде подвесок в основной макроцепи. В результате сополимеризации функциональных циклопропансодержаших виниловых

соединений, являющихся одним из перспективных реак-ционноспособных мономеров, синтезированы полимеры, содержащие циклопропановые группировки, регулярно расположенные в боковых привесках или макроцепи [9, с. 2030; 10, с. 40;].

Данная работа посвящена исследованию сополиме-ризации (п-винилфенил) циклопропилметилциннамата (ФЦПЦ) со стиролом и метилметакрилатом (ММА) и изучению структуры и свойств сополимеров, полученных на их основе с целью создания новых фоточувствительных сополимеров. Выбор данного мономера обусловлен тем, что концентрация двойных связей и их химическая природа, а также наличие циклопропанового кольца в сочетании с карбонильной группой в мономере в решающей степени влияют на такие важнейшие фотолитографические параметры резиста, как фоточувствительность и разрешающая способность, о чем свидетельствует накопленный к настоящему времени довольно большой экспериментальный материал.

ФЦПЦ является новым реакционноспособным мономером, формула и данные о синтезе и гомополимериза-ции которого приведены в работе [8, с. 101]. Выбор данного соединения для исследования сополимеризации с традиционными мономерами (стирол и ММА) обусловлен наличием в молекуле нестандартного мономера сильно