15ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 8 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-8-178-185
КИСЛОТАЛИ МУХИТЛАРДА АДСОРБЦИЯЛАНИШ ЖАРАЁНИНГ
ИЗОТЕРМАЛАРИ
Даврон Мавлон ^ли Рашидов
Тошкент кимё-технологиялар институти талабаси
Альфия Курбанбаевна Осербаева
Тошкент кимё-технологиялар институти катта укитувчиси PhD.
oserbaevaa@mail.ru
Шавкат Пайзиевич Нуруллаев
Тошкент кимё-технологиялар институти профессори
Ма^сет Жоллыбаевич Айымбетов
Бердак номидаги K,оракалпоFистон кимё-технологиялар университети доценти
АННОТАЦИЯ
Ушбу илмий-тадкикот ишида металл намуналарини турли кислотали ва водород сульфидли эритма мухитларида таркибида азот, амид ва фосфор сакловчи композицион ингибиторлар ёрдамида коррозиялани-шини Ленгмюр изотермалари, жараённинг мувозанат константаси, термоди-намик катталиклари, адсорбцияланиш жараёнининг AG ни хароратга боFлик-лиги ва механизми урганилган. Металл намунаси коррозияланаётган мухитда H2S иштирок этса у HS- ёки S-2 ион шаклида темир юзасида FexSy куриниши-даги мураккаб таркибли сульфидларни, хамда темирда адсорбцияланган HS- аниони хосил килиши ва H2S ли эритма мухитида темирни коррозияланиш жараёни боскичма-боскич бориши ва биринчи боскичда H2S металл юзасига
адсорбцияланиши, сунгра катод ва анод жараёнларда коррозия бошланиши ва
2-
S - ионини адсорбция тезлиги харорат ва H2SHинГ концентрациясига боFлик-лиги топилган.
Калит сузлар: ингибирлаш, пулатлар, кислотали ва кодрод сульфидли эритмалар, композицион таркибли ингибиторлар, адсорбцияланиш изотермалари, мувозанат константаси, термодинамик катталиклар.
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 8 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-8-178-185
КИРИШ
Дуне хозирги кунда металларни коррозияланишини олдини олиш максадида таркиби куп компонентли ингибиторларни ва коррозияланишга карши копламаларни яратишнинг физик-кимевий жараенларини атрофлича тадкик килиш, зангланишни хосил булиш механизмларини физик-кимевий усуллар ердамида аниклаш, ингибиторларнинг чидамлилигини ошириш ва металл намуналарини коррозияланишига карши кулланиладиган куп компо-нентли композицион ингибиторларни саноат чикиндилари асосида яратишга катта эътибор берилмокда [1-5]. Шуларга кура Ст.3 ва Ст.12 каби металл намуналарини турли кислотали ва водород сульфидли эритмалар мухитларда коррозияланиши буйича ингибиторларни металл юзасига адсорбцияланиши Фрумкин, Ленгмюр, Темкин, Фрейндлих ва Вариал-Парсонларни адсорбция изотермаларини тадкик килиш билан урганиш амалга оширилади. Адсорб-цияланиш сорбцияланаетган модда ва металл молекулалари орасида ионли боFланиш куринишдаги боFларни вужудга келиши билан амалга ошади. Адсорбцияланувчи модда микдори мухит харорати ва суюк фазали ингиби-торнинг концентрациясига боFлик булади ва адсорбцияланиш мономоле -куляр хамда полимолекуляр шаклларда содир булади. Мономолекуляр кат-ламнинг каттик фаза юзаси ва адсорбат орасидаги узаро тортишиш кучлари, иккинчи хамда ундан кейинги катламларда эса Ван-дер-Ваальс кучлари хисобидан вужудга келиб юза буйича бир текис таркалмаган холатда намоен булиб юзани айрим кисмларида икки ва уч катламли копламалар куринишида учрайди.
ТАДЦЩОТ УСУЛЛАРИ
Юкоридагиларни назарда тутиб адсорбцияланиш термодинамикасини ва ингибирлаш жараенини физик-кимевий асослари Ленгмюрнинг молекуляр-кинетик назариялари асосида урганилди. Ингибир-ловчи модда билан юзани тулиши даражаси кийматини (0) хисоблаш учун коррозияланиш жараенига ингибитор киритилгандаги (Кинг) ва киритилмаган холатлардаги (К0) эриш тезлиги кийматлари асосида куйидаги тенгламадан хам фойдаланилди
9 = 1-[КИнг/К0] (1)
Ст.3 ва Ст.12 пулат намуналарини композицион таркибли ИКА-8 инги-биторлари киритилган кислотали ва водород сульфидли мухитларда корро-зияланиши тажрибаларида Ленгмюр изотермалари куйидаги тенглама буйича урганилди:
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 8 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-8-178-185
+ Синг (2)
0 Кадс
бунда, Синг - ингибитор концентрацияси,
Кадс - адсорбцияланиш ва десорбцияланиш мувозанат доимийси.
НАТИЖАЛАР ВА УЛАРНИНГ МУХрКАМАСИ
Юзани тулиш даражасини 3,0% H2SO4 кислотали мухитда Ст.3 пулат намунасини коррозияланишдан химоя-лашни ИКА-6, ИКА-7, ИКА-8 ингибиторларининг концентрациясига боF-ликлигини Ленгмюр изотермалари юкорида келтирилган (2) тенглама буйича 3,0% H2SO4 ва 5,0% H2S эритмалари мухитларида урганилди (1-жадвал)
1-жадвал
Турли ингибиторларни 3,0%ли H2SO4 мухитда юзани тулдириш даражаси ва адсорбцияланиш мувозанати константаси (В) кийматлари (Ст.З-пулат намунаси, Т=323К)
Ингибито рлар Ингибитор концентрацияси, мг/л К,(г/м2* кунлар) 9 В
ИКА-6 100 18.71 0.84 1.58
150 8.91 0.94 1.03
200 6.15 0.97 0.68
250 5.28 0.97 0.64
ИКА-7 100 14.84 0.92 1.25
150 10.31 0.96 0.91
200 5.94 0.97 0.89
250 4.88 0.97 0.93
ИКА-8 100 9.12 0.93 1.32
150 4.84 0.98 1.12
200 2.83 0.99 0.83
250 1.84 0.99 0.78
Аникланган изотерма эгри чизиклари оркали корреляциялаш усули билан (эгри чизикда ётган туFри чизик) корреляция коэффициенти ва термодинамик катталиклари 298^343 °С хароратлар оралиFида турлича эканлиги топилди. Ушбу холат ИКА-8 ингибиторини турли хароратларда турлича даражада химоялаш самарадорлигига эга эканлигини курсатади.
Шу билан бирга ИКА-8 ингибиторини адсорбцияланиш хоссалари унинг таркибига кирувчи электрон донор хусусиятли гетероатомлар сонига боFликлиги ва гетероатомларни канчалик куп микдорда булиши металл намунаси юзасида кимёвий сорбцияланишни амалга ошишини таъминлаб
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 8 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-8-178-185
бериши аникланди. Тажрибалар натижалари асосида ИКА-8 композицион ингибиторини металл намунаси юзасини кислотали ва H2S ли мухитларда ингибирланиш жуда юкори эканлиги топилди [6-7].
Ингибитор иштирокида юзанинг тулиш даражасини 5,0% H2S мухитда Ст.3 пулат намунасини коррозияланишдан химоялашни ИКА-6, ИКА-7 ва ИКА-8 ингибиторларининг концентрацияси ва хароратга боFликликлиги 2-жадвалда келтирилган.
2-жадвал
Турли ингибиторларни 5%ли H2S мухитда юзани тулдириш даражаси (0) ва адсорбцияланиш мувозанати константаси (В) кийматлари
(Ст.3 пулат намунаси)
Ингибито рлар Х,арор ат, К С мг/л К, (г/м2*ку нлар) 9 В
ИКА-6 298 100 17.85 0.86 1.49
ИКА-7 8.19 0.93 1.14
ИКА-8 4.41 0.97 1.03
ИКА-6 200 7.05 0.94 0.88
ИКА-7 5.88 0.97 0.69
ИКА-8 3.04 0.98 1.08
ИКА-6 323 100 11.10 0.89 1.35
ИКА-7 2.44 0.98 2.01
ИКА-8 1.52 0.99 3.59
ИКА-6 200 3.09 0.96 1.62
ИКА-7 2.89 0.97 2.95
ИКА-8 1.39 0.99 3.05
Тажрибалар асосида олинган натижалар ИКА-6, ИКА-7 ва ИКА-8 хилдаги куп компонентли композицион ингибиторлар иштирокида борадиган адсорбцияланиш жараёнида металл намунаси юзасини юкори даражада тулдирилиши ингибиторларни эритмадаги концентрациясига хамда харо -ратга боFликлиги Ленгмюр изотермалари билан яхши изохланиши аник-ланди. Шунингдек, металл намуналарини эриш тезлиги (К) ингибитор тарки-бига боFлик булади ва ингибитор паст концетрацияга эга булганида хам улар-ни металл намуналарини коррозияланишдан химоялаш даражаси 96-99,6% ни ташкил этади.
Металл намунасининг юзасини коплама катлам билан (дастлабки моно-молекуляр катлам) тулиши даражаси жуда юкори булиб, ушбу холат адсорбцияланиш мувозанат константасини ингибиторлар таркибига нисбатан
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 8 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-8-178-185
боFликлигини курсатиб турибди. Демак, ИКА-6, ИКА-7 ва ИКА-8 ингибитор-ларини юкорида келтирилган металл намунасини турли агрессив мухитларда химоялаш имкони мавжудлигини тасдиклайди.
Термодинамик катталикларни хисоблаш натижалари 3,4-жадвалларда келтирилди. Тажрибалар ИКА-8 ингибитори системага киритилганида унда борадиган адсорбцияланиш-десорбцияланиш жараёнини мувозанат констан-таси киймати катта эканлиги ва ушбу холат ИКА -8 композицион ингибито-рини кислотали ва водород сульфидли мухитларда металл намуналарини коррозияланишдан химоялаш даражаси анча самарали яъни ингибиторни металл юзасига адсорбцияланиши унинг десорбцияланишига нисбатан юкори кийматда эканлигини курсатди. 3,4 - жадвалларга мувофик жараённи АСадеНи манфий кийматга эга булиши ингибиторни металл юзасига адсорбцияланиши уз-узича кайтмас равишда амалга ошишини белгилайди.
Ст.3 пулат намунасини 3,0% H2SO4 эритмаси мухитига ИКА-8 композицион ингибитори киритилганида АОадс нинг киймати 298^343К харорат оралиFида -48.24 кЖ/моль-1 дан -43.92 кЖ/моль-1 кийматгача узгариши ушбу ингибитор Ст.3 пулат намунаси юзасига аралаш турда борувчи адсорб-цияланиш билан таъсир килишини билдиради, яъни ингибитор физикавий ва кимёвий сорбцияланиш жараёнлари натижасида адсорбцияланади.
3-жадвал
ИКА-8 композицион ингибиторини 3% H2SO4 эритмаси мухитида адсорбцияланиши жараёнини термодинамик катталиклари(Ст.3 пулат намунаси, Синг=100мг/л)
Х,арор ат, К Кадс., моль-1 АСадс кЖ/моль R АНадс, кЖ/м оль АSадс.5 кЖ/м оль,
298 6.810 5 -48.24 0.9 91 -75.73 87.54
313 3.310 5 -46.83 0.9 93 -74.84 90.25
323 1.710 5 -45.53 0.9 97 -74.86 92.56
343 0.410 5 -43.92 0.9 98 -73.82 94.75
4-жадвал
ИКА-8 композицион ингибиторини 5,0% H2S эритмаси мухитида адсорбцияланиши жараёнининг термодинамик катталиклари (Ст.3 пулат намунаси, Синг=100мг/л)
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 8 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-8-178-185
X,apöp aT, Kagc., Möflb"1 AGagc K^/M R AHagc., K^/M ASagc., K^/M
K ö^b ö^b ö^b.
298 7.1105 -50.28 0.992 -77.44 89.38
313 4.2105 -49.37 0.993 -76.39 90.41
323 1.8105 -48.35 0.996 -76.52 93.65
343 0.5105 -47.92 0.997 -74.29 95.70
Ct.3 nyraT HaMyHacHHH 3,0% H2SO4 эpнтмacн MyxHTuga HKA-8 HHruöu-TopuHHHr agcop6цнfl.пaннmннн AHagc. KHHMaTH 75.73 Ba 73.82 K^/Mö^b, 5,0% H2S эpнтмacн MyxHTHga эca 77.44 Ba 74.29 K^/Mö^b MH^gop^ap opanHFHga экaн.пнгн Tonungu. AHagc. HHHr ^HHMaTHHH MaH^HH экaн.пнгн MeTan^ HaMyHacu ro3acura HKA-8 HHruÖHTopHHH agcop6цнfl.raннmн экзoтepмнк ^apaeH KypHHH-muga экaн.пнгннн KypcaTagu. Agaöueraapga KemupunraH Ma^yMoraap acocu-ga энgoтepмнк agcop6цнflпaннm ^apaeHHga AHagc>0 öy^umu öe^rH^aHraH. Arapga agcop6цнfl.raннm экзoтepмнк paBHmga cogup öynca y x,ogga AHadc>0<0 öyragu Ba öyHgafi mapoHTga $H3HKaBHH eKH apanam TypgarH copöцнa^aннm aManra omagH.
Ta^puöanap HaTH^anapu 6yÖHHa xuco6.raHraH AGagc Ba ^apaeH x,apopaTH opacHgarH öoF^aHHm op^anu xuco6.raHraH ASagc Ba AHagc .rapHHHr KHHMaraapu эквнвaпeнт KypHHHmga экaн^нгн aHH^aHgu (1-pacM). AGagc HHHr KHHMara ^apaeH x,apopaTHHH omHmH öhtoh TyFpu hh3hk^h öoF^aHHmga y3rapumH Tonungu. EyHga HKA-8 кoмпoзнцнoн HHruÖHTopuHHHr MeTan^ HaMyHacHHH Kuc^oTanu Ba Bogopog cy^b^ug^H Myxuraapga Koppo3ua^aHHmgaH xuMoaramgaru caMapagop^uru xapopaTHH opTHÖ öopumu ÖH^aH geap^H ce3H.nap.nH gapa^aga y3rapMac^uru, xaMga agcopöцнaпaннm ^apaeHHga $H3HKaBHH copöцнa^aннm Kynpo^ Ba KHMeBHH copöцнa^aннm эca HucöaTaH KaMpo»; W3 öepumu aHH^aHgu.
Aca
1-PacM. Aцcop6цнaпaннm ^apaeHHHHHr AGagc KUHMaTHHH x,apopaTra öoF^HK^Hru (CT.3 nynaT HaMyHacu, CHHr=100
Mr/fl)
O^HHraH HaTH^anap CT.3 nyraT HaMyHacuga HKA-8 кoмпoзнцнoн
TapKHÖ^H HHruÖHTopHH
290 300 3iO 320 330 340 TrK
www.ares.uz
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 8 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-8-178-185
адсорбцияланиши 298^343 хароратлар оралотида олиб борилди ва ингибиторни ушбу агрессив мухитларда хам металлни коррозияланишдан химоялаш самарадорлиги юкори эканлиги аникланди, чунки ИКА-8 ингибиторини 298К хароратда адсорбцияланиш АИадс -78.85 кЖ/моль га тенгдир. Демак, ИКА-8 ингибитори ишкорий-тузли мухитларда хам металл намунаси юзаси билан мустахкам боFланиб адсорбцияланишга учрайди. ИКА-8 композицион таркибли ингибиторини ишкорий-тузли мухитда Ленгмюр адсорбция изотермаси эгрилари урганилди (2-расм).
2-Расм. ИКА-8 ингибиторини адсорбция -ланиши ДОадс кийматини хароратга боFлик-лиги (Ст. 3-пулат намунаси, 3,0% NaOH + 3,0%NaCl эритмаси мухитида, Синг=100мг/л)
ЯЧО ЗОО 31 О ЗДО 330 -Я40 т,к
ХУЛОСАЛАР
Композицион ингибиторларни куллаш билан металларни Ст.3 ва Ст.12 пулат намуналарини турли мухитларда фаолланиш энергиясини ва термодинамик хисоблари АGэфф нинг юкори манфий кийматга эга булиши урганилди.
Сирт-фаол хоссаларга эга булган кушимча реагентларни композицион ингибиторлар фосфат ионларини пулат намунаси сиртига чукиш тезлиги бир текисликда бориб Ленгмюр конуни буйича амалга ошади ва металлни коррозияланишини олдини олувчи моно-молекуляр цатлам хосил булиши курсатилди.
Яратилган композицион ингибиторлар ишлаб чикаришда кулланилаёт-ганларига нисбатан минерал тузлар чукиндиларининг тупланишига карши ингибирлаш самарадорлигини 2-4 маротаба ошириш мумкин ва металл намуналарини коррозияланишдан химоя килиш даражаси 97,3% дан юкори эканлиги аникланиб куллашга тавсия этилди.
ACADEMIC RESEARCH IN EDUCATIONAL SCIENCES VOLUME 2 | ISSUE 8 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-8-178-185
REFERENCES
1. Семенова И.В., Флорианович Г. М., Хорошилов А.В. Коррозия и защита от коррозии. -М.,2002, С.336.
2. Килимник А.Б., Гладышева И.В. Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии //Учебное пособие. -Тамбов, 2008, С.80.
3. Кузнецов Ю.И. Защита металлов/Ю.И. Кузнецов, Р.К.Вагаров. 2000.Т.36 №5.- С.520.
4.Волошин В.Ф.Исследование влияния на электродные процессы четвертичных солей 2-алкилимидазолинов//Вопросы химии и химической технологии.-2003. №5.- С.105-108.
5. УгрюмовО.В., Варанавская О.А., Хлебников В.Н., Иванов В.А., Харлампиди Х.Э., Шакиров Ф.Ш и др. Ингибиторы коррозии марки СНПХ-2 ингибитор на основе фосфор и азотсодержащих соединений для защиты нефтепромыслового оборудования // Защита металлов. -Москва,2007, -№1 (43) - C.94-102.
6. Осербаева А.К., Нуруллаев Ш.П. Изучение защитных свойств новых ингибиторов коррозии сталей. Журнал «Точная наука». Сборник сталей международной естественнонаучной конференции, Кемерово, 2018, С. 3-8.
7.Осербаева А.К., Нуруллаев Ш.П., Гуро.В.П. Термодинамика ингибирования коррозии сталей в присутствии азот- и фосфорсодержащих соединений // Международный Научно-исследовательский журнал "Евразийский Союз Ученых". - 2019. - №5(62). - ч.3. - С.61-65
