CC BY
15
УДК 620.193
КОРРОЗИОННОЕ ПОВЕДЕНИЕ МЕДИ В 5 М ИЗОПРОПАНОЛЬНЫХ РАСТВОРАХ ХЛОРОВОДОРОДА © Г.Г. Бердникова, Е.Е. Ермолова
Тамбов. Тамбовский государственный университет и.ч. Г.Р. Державина
Медь, обладая высокой электро- и тешіопроводно-стью, хорошей механической обрабатываемостью в совокупности с достаточно высокой коррозионной стойкостью и широким распространением в земной коре, является одним из основных конструкционных материалов. Она используется, в частности, дія изготовления теплопроводящих элементов, змеевиков водонагревательных систем, электрических проводов, в кораблестроении и т. д.
Создание новых технологий зачастую основано на применении неводных растворов электролитов, что часто приводит к сгагжению коррозионной устойчивости конструкционных материалов, т. к. многие металлы и сплавы, пассивные в водных средах, способны активно растворяться в неводных и смешанных растворителях. Особое внимание в химіїчєской технологии отводится высококонцентрированным агрессивным средам, в частности, спиртовым растворам кислот.
В настоящем сообщении рассмотрена коррозия меди марки М1 (99,99 мас.% Си) в 5 М растворах НС1 как функция содержания воды в смешанном растворителе (ОД и 10 мас.% воды), времени (0,5-24 часа), наличия ионов двухвалентной меда в виде СиС12 в количестве 0,1 моль/л и потенциала (фкст ± 150 мВ). Скорость коррозии определялась гравиметрическим методом по общепринятой методике в воздушной атмосфере при комнатной температуре. Электрохимические измерения - потенциостатическая методика на неподвижном электроде.
В [1] указывается на достаточно высокую агрессивность 1 М изопропанольных растворов хлороводо-рода по отношению к меди Так, величина скорости коррозии, определенная за 2 часа в условно безводной среде (у. б. среда - 0,2 мас.% воды в растворителе) составляет 2,0-10“* г^см^ч). Повышение концентрации НС1 до 5 М увеличивает скорость коррозии (К) в 1,5-4 раза в зависимости от продолжительности эксперимента. Введение добавок воды закономерно снижает величину К (до 25% в случае 10 мас.% воды в растворителе), а добавки ионов Си:* увеличивают коррозионные потери. Влияние этих факторов, а также времени экспозиции на скорость коррозии меди приведено в таблице 1. Следует отметить снижение скорости коррозии меди во времени независимо от добавок СиС12 и содержания воды в растворителе, что, видимо, связано с образованием наклепа на поверхности образцов при их механической обработке.
Таблица I.
г. ч СиСІ; ОЛМСиСЬ
0.2 Час0 о Н;0 10 мае.0 о 11:0 02 мае0 о Н;0 10 мае.0 о Н^)
0.5 4.110“' 4,С Ю*4 2.0-10-' 9.1-10**
2 2,МО-4 1,5-10-* 7.5-10*1 3.3-10*4
10 8.7-10'5 1,8-10"' 5.6-10*4 3.6-10*4
24 8.2-10"' 1.6-10*' - -
Таким образом, дтя 5 М растворов НС1 в изопропиловом спирте набтюдаются, в основном, те же закономерности, что и дія 1 М растворов [1]. Следует все же отметить ряд особенностей, касающихся количествен-ной стороны: влияние времени экспозиции на скорость коррозии меда в у.б. среде уменьшается в 2 раза, а растворителе с 10 мас.% воды - в 3 раза по сравнению с соответствующими 1 М растворами. В растворах же с 0,1 М добавкой ионов Си** количественное снижение К во времени практически то же, что дтя 1 М. Введение ионов Си:* в 5 М растворы оказывает меньший эффект (в среднем 1,5 раза), чем в 1 М средах.
Тафелевский наклон анодных поляризационных кривых, полученных в 5М изопропанольных растворах НС1, находится в пределах 50-60 мВ. что не противоречит двухстадийному процессу анодной ионизации, предтоженному в [2].
Величины скорости коррозии, определенные гравиметрически при различных потенциатах анодной и катодной областей в средах без добавок ионов дв\-хва-лентной меди, указывают на электрохимический механизм коррозии меда в 5 М растворах НС1, что находится в соответствии с полученииN01 ранее данными дтя 1 М сред [1].
С введением добавок СиС12 увеличивается предельный ток катодных поляризационных кривых, что связано, очевидно, с дополнительным процессом восстановления ионов Си2* до Си*. Величины К в области катодных потенциатов указывают на значительную долю неэлектрохимической составляющей в механизме растворения меда, что для 1 М растворов интерпретировано наличием реакции репропорционирования ионов Си:* на поверхности металлического электрода.
Особенность у. б. 5 М раствора НС1 в изопропаноле с 0,1 М добавкой СиС12 по сравнению с 1 М в том, что доля неэлектрохимической составляющей растворения
значительно снижена. Причем введение 10 мас.% воды в растворитель, судя по экспериментальным данным, не оказывает заметного влияния на реакцию репрьпор-ционирования, в то время как для 1 М изопропаноль-ных растворов НС1 эти добавки практически полностью устраняют неэлектрохимическую составляющую механизма растворения меди.
ЛИТЕРАТУРА
1 Бероникова Г.Г.. Машкова Т.П.. Цыганкова Л.К и ор. Корро-шя и элеггрохимичесгое поведение меди в системе НС1-пропанол-2-Н:0 // Вести ТГУ Сер Естеств и технич науки Тамбов. 1997 Т 2. Вып. 1 С 12-18 2. Цыганкова Л.К. Бероникова Г.Г.. Зигоорович В.П.. Машкова Т.П. Анодная ионизация меди в растворах іпо-С}Н*ОН-НіО-НС1 Электрохимия 1998 Т. 34 \«8 С 848-854
УДК 541.1.:541.138.2
ЗАМЕЩЕННЫЕ ТРИАЗИНЫ КАК ИНГИБИТОРЫ-БНОЦНДЫ ПРИ КОРРОЗИИ МАРТЕНСИТНЫХ СТАЛЕЙ В ВОДНО-СОЛЕВОЙ СРЕДЕ С СРБ © С.М. Белоглазое, Е.М. Кондрашсва, Г.Н. Чупахина
Калининград. Калининградский государственный университет
Значительная часть коррозионных разрушении металлических материалов во многих производственных и прнродш.1Х средах является результатом биологической коррозии. Среди множества микроорганизмов, участвующих в коррозионном разрушении металлических конструкций. наиболее опасными считаются сульфатред\тшрующие бактерии (СРБ). Это обусловлено тем. что основным метаболитом жизнедеятельности СРБ является сероводород, который стимулирует коррозию стали и сильно увеличивает абсорбцию ею водорода, выделяющегося на катодных участках локальных коррозионных элементов. Например, известно. что СРБ значительно ускоряют коррозию углероди-стой стали (по некоторым данным - в 20 раз). При работе с нержавеющей сталью закономерен вопрос, в какой степени она подвергается микробиологической коррозии, имея в своем химическом составе 70 - 87 % железа [1]. Поэтому целью настоящей работы является исследование влияния СРБ на коррозию нержавеющей стали, поиск веществ, угнетающих развитие микроорганизмов, среди функционально активных веществ. К ним относятся, например, вещества используемые как ПАВ, ингибиторы коррозии, и наводороживания, биоциды.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В коррозионных исследованиях применяли образцы нержавеющей стали (13 % - Сг, 2 % - N1) диаметром 21, высотой 2 мм, шлифованные шкуркой, обезжиренные венской известью и стерилизованные ртутнокварцевой лампой ОКИ-11. Коррозионной средой служила среда Постгейта Б (г/л): ЫаС1 - 7,5; М§Б04 - 1,0; Ыа^БО., - 2,0; Ыа2СОэ - 1,0; МаН:Р04 - 0,5; лактат кальция - 2,0. которая обеспечивала преимущественное развитие СРБ вида Ое5и1рко\чЬгю с1ези1ркипсапв. Для создания анаэробных условий среду стерилизовали кипячением непосредственно перед разливом по пробиркам, инокулировали 2 мл накопительной культуры, полученной путем пересевов на элективтто жидк\то среду пробы из придонного ила ручья «Парковый».
Герметически закрытые пробирки с образцами помещали в термостат при 310 К. Спустя 48 часов после инокуляции накопительной культуры в стерильную среду образцы, нарезанные из листа стали 3. заменяли на образцы из нержавеющей стали. Для ингибирования бактериальной коррозш! нержавеющей стали и подавления жизнедеятельности СРБ использовали ряд замещенных триазинов. которые вводили в среду в концентрациях 1. 5. 10 мМоль/л (добавки А. В. С. Д). Активность жизнедеятельности СРБ устанавливали каждые 24 часа по изменен!по электродного потенциала нержавеющей стали. pH коррозионной среды, измерение которых производили мультиметром ВР-11 и универсальным иономером ЭВ-74 [2], по изменению концентрации ред>иируемого СРБ сероводорода [3], определяемого методом осадительного иодометрического титрования, количеству бактерий, определяемому методом прямого счета. Наводороживание стали при коррозии изучали путем послойного анодного растворения образцов нержавеющей стали после их экспонирования в коррозионной среде с СРБ. Скорость коррозии вычисляли по результатам гравиметрических измерений. Продолжительность экспозиции в среде с СРБ и орга-ническими ингибиторами составляла 168 часов, за которые происходило завершение жизненного цикла СРБ.
ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Опыты показали, что СРБ сильно влияют на электродный потенциат нержавеющей стати, сдвигая его в отрицательную сторону по сравнению с потенциалом нержавеющей стали в среде без бактерий. На вторые сутки после введения органических веществ в коррозионную среду с СРБ происходит сдвиг потенциала электрода из нержавеющей стали в сторону более положительных значений и тем сильнее, чем выше их концентрация в среде и эффективность как ингибиторов бак-териатьной коррозш. Например, сдвиг потенциала для наиболее эффективной добавки Д составляет 0,216 мВ (С = 1 мМоль/л), 0,250 мВ (С = 10 мМоль/л), для наи-
