Научная статья на тему 'ПОЛУЧЕНИЕ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ МЕТОДОМ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА'

ПОЛУЧЕНИЕ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ МЕТОДОМ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
76
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИНГИБИТОР КОРРОЗИИ / СКОРОСТЬ КОРРОЗИИ / ИНГИБИТОРНЫЙ ЭФФЕКТ / СТЕПЕНЬ ЗАЩИТЫ / 3 %-Й РАСТВОРЕ NACL / МОНОБОРАТ НАТРИЯ / ФОРМАМИД / ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ / ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД / CORROSION INHIBITOR / CORROSION RATE / INHIBITORY EFFECT / DEGREE OF PROTECTION / SODIUM MONOBORATE / FORMAMIDE / PHYSICOCHEMICAL ANALYSIS / IR SPECTROSCOPY

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Успенский Иван Алексеевич, Фадеев Иван Васильевич, Садетдинов Шейиздан Вазыхович, Кулик Сергей Николаевич, Митрохина Екатерина Владимировна

Целью данной работы явилось получение нового эффективного, экологически безвредного ингибитора коррозии из недорогого и недефицитного сырья. Исследована система моноборат натрия-формамид-вода при 25 °C, для чего воспользовались методом физико-химического анализа. Получено новое двойное соединение (моноборатнатрийформамид - МБНФ) состава 2NaBO2 - HCONH2 - 2H2O. Полученные в ходе экспериментов сведения подтверждают получение нового амидоборатного комплекса и позволяют предположить, что он обладает существенными ингибиторными свойствами. Для подтверждения или отклонения гипотезы, что полученное боратное соединение обладает ингибиторными свойствами, гравиметрическим методом было изучено влияние его концентрации на скорость коррозии, ингибиторный эффект и степень защиты стали Ст3 в 3 %-м растворе NaCl. Для опытов использовали образцы размерами 100х25х2 мм из стали Ст3. Установлено, что лучшие ингибиторные свойства МБНФ проявляются при его концентрации 5 г/л в коррозионной © Успенский И. В., Фадеев И. В., Садетдинов Ш. В., Кулик С. Н., Митрохина Е. В., 2020 г среде, так как все три показателя, которыми характеризуются ингибиторы коррозии, достигают экстремума при концентрации МБНФ 5 г/л в 3 %-м растворе NaCl: скорость коррозии снижается с 30,32 до 15,36 г/м2ч-10-3, ингибиторный эффект и степень защиты повышаются до 1,93 и 92,1 % соответственно. На основании результатов экспериментов полученное соединение МБНФ можно рекомендовать в качестве эффективного ингибитора в составе противокоррозионных композиций для защиты оборудования животноводческих комплексов и сельскохозяйственных машин в период межсезонного хранения, а также в растворах синтетических моющих средств для мойки деталей при ремонте агрегатов машин с целью повышения их противокоррозионных свойств.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Успенский Иван Алексеевич, Фадеев Иван Васильевич, Садетдинов Шейиздан Вазыхович, Кулик Сергей Николаевич, Митрохина Екатерина Владимировна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

OBTAINING BLACK METAL CORROSION INHIBITORS METHOD OF PHYSICAL AND CHEMICAL ANALYSIS

The aim of the research was to obtain a new effective, environmentally friendly corrosion inhibitor from inexpensive and non-deficient raw materials. By the method of physical and chemical analysis, the sodium monoborate - formamide - water system was studied at 25°C. For the experiments, sodium monoborate and formative chemically pure grade were used as starting materials. The formation of a new double compound (monoboratesodiumformamide - MBSF) with the composition 2NaBO2 - HCONH2 - 2H2O was established. Using IR spectroscopy, data have been obtained that allow us to interpret new amidoborate complexes and predict their effective inhibitory properties. To confirm or reject the hypothesis that the obtained borate compound has inhibitory properties, the influence of its concentration on the corrosion rate, inhibitory effect and degree of protection of St3 steel in a 3% NaCl solution was studied by gravimetric method. For the experiments, we used samples with sizes 100х25х2 mm made of St3 steel. It was found that the best inhibitory properties of MBSF are manifested at a concentration of 5 g/l in a corrosive environment, since all three indicators that characterize corrosion inhibitors reach an extremum at a concentration of MBSF of 5 g/l in a 3% NaCl solution: the corrosion rate decreases from 30.32 to 15.36 g/m2 h · 10-3, the inhibitory effect and the degree of protection increase to 1.93 and 92.1%, respectively. Based on the results obtained, the obtained MBSF compound can be recommended as an effective inhibitor in the composition of anticorrosive compositions for protecting equipment of livestock complexes and agricultural machines during off-season storage, as well as in solutions of synthetic detergents for washing parts when repairing machine assemblies in order to increase their anticorrosive properties .

Текст научной работы на тему «ПОЛУЧЕНИЕ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ МЕТОДОМ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА»

3. Semenenko, S.Ya. Ekologicheskaya optimizatsiya poliva dozhdevaniem kormovykh kultur aridnoy zony: [monografiya] / Sergey Yakovlevich Semenenko. Rossiyskaya akad. s.-kh. nauk [i dr.]. - Volgograd: Volgogradskiy GAU, 2012. - 208 s.: il., tabl.; 20 sm.- Rez. angl. - Bibliogr.: s. 5 (10 nazv.) ISBN 978-5-85536718-8. - Tekst: neposredstvennyy.

4. Fokin, B.P. Sovremennye problemy primeneniya mnogoopornykh dozhdeval'nykh mashin: nauchnoe izdanie/ B. P. Fokin, A.K.Nosov; Stavropol'skiy nauchno-issledovatel'skiy institut gidrotekhniki i melioratsii. -Stavropol'. - 2011. - 80 s. ISBN 978-5-91266-025-2. Tekst: neposredstvennyy.- Rez. angl.- Bibliogr.: s. 5 (10 nazv.)

5. Spasskaya, O.A. Optimizatsiya sposoba poliva dozhdevaniem/ O. A. Spasskaya, V. G. Grin'. - Tekst neposredstvennyy //V sbornike: VESTNIK NAUCHNO-TEKHNICHESKOGO TVORCHESTVA MOLODEZHI KUBANSKOGO GAU V 4-kh tomakh. Sostaviteli A. Ya. Barchukova, Ya. K. Tosunov; pod redaktsiey A.I. Trubilina, otvetstvennyy redaktor A.G. Koshchaev, - 2016. - S. 45-47. - Rez. angl. - Bibliogr.: s. 5 (10 nazv.)

6. Teterin, V.S. Perspektivyispol'zovaniyatsifrovykhtekhnologiyvdozhdevanii/V. S. Teterin, D.S.Mel'nichuk, N.N.Novikov//Nauka v tsentral'noy Rossii. - 2018. № 6 (36). S. 20-28.- Rez. angl. - Bibliogr.: s. 5 (10 nazv.)

7. Poletaev, Yu.B. Oroshenie dozhdevaniem/Yu. B. Poletaev, K. N. Kriulin, M.Yu. Patrina //Uchebnoe posobie. SPb. gos. Politekhn. un-t, - 2003. - 53 s. - Rez. angl. - Bibliogr.: s. 5 (10 nazv.)

8. Karpova, O.V. Dozhdevanie kak sposob poliva/O.V. Karpova, E.C. Vidinova. _ Tekst: neposredstvennyy //V sbornike: Innovatsii prirodoobustroystva i zashchity okruzhayushchey sredy Materialy I Natsional'noy nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem, 2019. - S. 78-82.- Rez. angl. - Bibliogr.: s. 5 (10 nazv.)

9. Perspektivy razvitiya printsipial'no novykh sposobov poliva/ G.V. Sobolin, I.V. Satunkin, A.A. Pryadkin, A.I. Gulyaev//Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2006. № 4 (12). - S. 6568. - Rez. angl. - Bibliogr.: s. 5 (10 nazv.)

10. Patent № 189173 Rossiyskaya Federatsiya, MPK A01G 25/09 (2006.01). Dozhdeval'naya ustanovka: 2018139223: zayavl. 06.11.2018: opubl. 15.05.2019 / Kostenko M. Yu., Novikov N.N., Mel'nichuk D.S., Teterin V.S., ,Beznosyuk R.V.; zayavitel' Federal'noe gosudarstvennoe byudzhetnoe nauchnoe uchrezhdenie "Federai'nyy nauchnyy agroinzhenernyy tsentr VIM" (FGBNU FNATs VIM). -7s.: il. - Tekst: neposredstvennyy.

УСПЕНСКИЙ Иван Алексеевич, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой технической эксплуатации транспорта, Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Ко-стычева, ivan.uspensckij@yandex.ru

ФАДЕЕВ Иван Васильевич, канд. техн. наук, доцент, зав. кафедрой машиноведения, Чувашский государственный педагогический университет имени И. Я. Яковлева, ivan-fadeev-2012@mail.ru

САДЕТДИНОВ Шейиздан Вазыхович, д-р хим. наук, профессор, кафедра материаловедения и металлургических процессов, Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, avgustaf@ list.ru

КУЛИК Сергей Николаевич, соискатель ученой степени канд. техн. наук, кафедра технической эксплуатации транспорта, Kulik@mup.ru

МИТРОХИНА Екатерина Владимировна, соискатель ученой степени канд. техн. наук, кафедра технической эксплуатации транспорта

Рязанский государственный агротехнологический университет им. П. А. Костычева

Целью данной работы явилось получение нового эффективного, экологически безвредного ингибитора коррозии из недорогого и недефицитного сырья. Исследована система моноборат натрия-формамид-вода при 25 °С, для чего воспользовались методом физико-химического анализа. Получено новое двойное соединение (моноборатнатрийформамид - МБНФ) состава 2№В02 - HСONH2 - 2Н20. Полученные в ходе экспериментов сведения подтверждают получение нового амидоборатного комплекса и позволяют предположить, что он обладает существенными ингибиторными свойствами. Для подтверждения или отклонения гипотезы, что полученное боратное соединение обладает ингибиторными свойствами, гравиметрическим методом было изучено влияние его концентрации на скорость коррозии, ингибиторный эффект и степень защиты стали Ст3 в 3 %-м растворе NaCl. Для опытов использовали образцы размерами 100х25х2 мм из стали Ст3. Установлено, что лучшие ингибиторные свойства МБНФ проявляются при его концентрации 5 г/л в коррозионной

УДК 620.197

DOI 10.36508/RSATU.2020.83.12.014

ПОЛУЧЕНИЕ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ МЕТОДОМ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

© Успенский И. В., Фадеев И. В., Садетдинов Ш. В., Кулик С. Н., Митрохина Е. В., 2020 г

среде, так как все три показателя, которыми характеризуются ингибиторы коррозии, достигают экстремума при концентрации МБНФ 5 г/л в 3 %-м растворе №С1: скорость коррозии снижается с 30,32 до 15,36 г/м2ч-10-3, ингибиторный эффект и степень защиты повышаются до 1,93 и 92,1 % соответственно. На основании результатов экспериментов полученное соединение МБНФ можно рекомендовать в качестве эффективного ингибитора в составе противокоррозионных композиций для защиты оборудования животноводческих комплексов и сельскохозяйственных машин в период межсезонного хранения, а также в растворах синтетических моющих средств для мойки деталей при ремонте агрегатов машин с целью повышения их противокоррозионных свойств.

Ключевые слова: ингибитор коррозии, скорость коррозии, ингибиторный эффект, степень защиты, 3 %-й растворе NaCl, моноборат натрия, формамид, физико-химический анализ, гравиметрический метод.

Введение

Коррозия наносит огромный ущерб экономике любой страны. В мире по причине коррозии ежегодно теряется около 13 млн. тонн металла. В промышленно развитых странах каждая четвертая домна работает на восполнение металла от коррозионных потерь [1]. Потери металла - это прямые убытки от коррозии, а косвенные убытки в виде ущерба от аварий, простоя и выхода из строя оборудования, снижения качества, производительности труда и т. д. вообще трудно поддаются подсчетам. Продолжительно и надежно эксплуатировать стальные конструкции возможно только при их эффективной защите от коррозии.

В настоящее время в России одним из самых распространенных способов борьбы с коррозией является применение ингибиторов [2].

Ингибиторы могут формировать на поверхности металлической детали защитную пленку, преимущественно смещая электродный потенциал начала коррозионных процессов в область более положительных значений [3].

Особенно эффективно применение ингибиторов в установках для мойки деталей при ремонте агрегатов машин, так как объем раствора в них остается постоянным или обновляется незначительно [4].

Применение ингибиторов для борьбы с коррозией имеет свои преимущества еще по той причине, что они, повышая противокоррозионные свойства среды, не изменяют ее физико-химические и моющие свойства и способствуют повышению межремонтного ресурса и эксплуатационной надежности машин [5].

Использование ингибиторов для борьбы с коррозией достаточно эффективно и дает неплохие

результаты. В то же время в сравнении с другими методами борьбы с коррозией, такими как нанесение защитных покрытий (металлических и неметаллических), легирование, изменение состава окружающей среды, этот метод более экономичен.

На основе приведенной информации можно утверждать, что исследования, направленные на получение эффективных ингибиторов и расширение их ассортимента, являются актуальными и востребованными.

Объекты и методы Целью работы является получение нового ингибитора коррозии, для чего в работе был применен метод физико-химического анализа [6].

Полученная из литературных источников информация [7, 8] позволяет утверждать, что бораты обладают ингибиторными свойствами и некоторые боратные комплексы могут проявлять синер-гетический эффект [9, 10],

Для достижения цели работы исследованы фазовые равновесия в системе моноборат натрия-формамид-вода при 25 оС. Для этого воспользовались моноборатом натрия и формамидом марки «х.ч.», водным термостатом, где создавали изотермическую среду, а также применили метод Къельдаля и метод «остатков» Скрейнемакерса.

Влияние концентрации полученного соединения на агрессивность коррозионной среды изучили, определяя скорость коррозии, ингибиторный эффект и степень защиты стали Ст3 в 3 %-м растворе №С1 гравиметрическим методом [11, 12].

Экспериментальная часть Результаты экспериментов по исследованию системы №В02 - HСONH2 - Н20 при 25 оС приведены в таблице 1 и на рисунке 1.

Таблица 1 - Результаты исследования системы №ВО2 - HСONH2 - Н20 при 25оС

Жидкая фаза,мас. % Твердый остаток,мас. % Твердая фаза

№В02 HCONH2 №В02 HCONH2

21,99 - 47,75 - №В02 • 4Н20

20,04 4,96 47,04 0,36 №ВО2 • 4Н20

18,66 9,92 52,20 11,14 т№ВО2 + nHCONH2 • х Н20

17,08 14,36 61,90 21,16 2№В02 • nHCONH2 • 2 Н20

16,32 20,18 61,88 21,20 2№В02 • nHCONH2 • 2 Н20

15,14 26,70 61,89 21,18 2№В02 • nHCONH2 • 2 ^О

14,72 33,20 61,80 21,18 2№ВО2 • nHCONH2 • 2 Н2О

13,86 37,85 61,87 21,20 2№ВО2 • nHCONH2 • 2 Н2О

12,60 45,06 - - нет

8,90 53,17 - - 2NaBO2 • nHCONH2 • 2 H2O

5,12 62,40 - - 2NaBO2 • nHCONH2 • 2 H2O

3,06 71,80 - - 2NaBO2 • nHCONH2 • 2 H2O

- 84,16 - - 2NaBO2 • nHCONH2 • 2 H2O

По результатам экспериментов (табл. 1, рис. 1) можно утверждать, что добавление фор-мамида способствует образованию нового соединения состава 2№В02 • HСONH2 • 2Н20 (моно-боратнатрийформамид - МБНФ), формирование которого происходит в интервале от эвтонической точки, содержащей №В02 - 17,08 мас.%; HСONH2 - 14,36 мас.%, до точки, содержащей формамида 37,85 мас.%.

Для подтверждения или отклонения гипотезы, что полученное боратное соединение обладает ингибиторными свойствами, было изучено влияние его концентрации на показатели оценки ингибиторов. Исследования проводились по методике, изложенной в [15]. Для опытов использовали образцы размерами 100х25х2 мм из стали Ст3, в качестве коррозионной среды - 3 %-й раствор №С1.

НСОИНг 100 ^

В таблице 2, рисунках 2-4 приведены результаты определения скорости коррозии (К= ———),

ингибиторного эффекта {у = степени защиты к —к

(z = -100 %) стали СтЗ за 30 суток в 3 %-м

растворе NaCI в присутствии МБНФ различной

концентрации.

Повышение концентрации МБНФ до 5 г/л замедляет скорость коррозии (К) стали Ст3 в 3 %-м растворе NaCI до 15,35 г/м2ч10-3 за 30 суток (рис. 2). При повышении его концентрации от 5 до 6 г/л заметно ускорение процесса коррозии стали Ст3 до 15,78 г/м2-ч-10"3. Лучшие ингибиторные свойства МБНФ в 3 %-м растворе NaCI проявляются при концентрации 5 г/л, т.к. скорость коррозии стали Ст3 при этом имеет минимальное значение, равное 15,35 г/м2-ч-10-3. Это подчеркивает, что концентрация МБНФ 5 г/л в 3 %-м растворе NaCI является оптимальной.

24

23 22 21 20 19

13 17 16 15

14

23,02 V0,73 y-- V8.54 = 26,234 - 3,3492* + 0,2615хг R2 = 0,9962

17,23

^15,83 15,35 15,7S

Рис.1 - Изотерма растворимости в системе моноборат натрия-формамид-вода при 25 оС

Концентрация ТБА н растворе аТемп-100», х. г/л

Рис. 2 - Зависимость скорости коррозии стали Ст3 в 3 %-м растворе №С! от концентрации тБа за 30 суток

Таблица 2 - Скорость коррозии, ингибиторный эффект и степень защиты стали Ст3 за 30 суток в 3%-м растворе №С! в присутствии МБНФ различной концентрации

Масса образца, г

№№ образ-цов Коррозионная среда Концен-трация МБНФ в растворе,г до опыта, m o после опыта, mi Потеря массы Am=mo-mi, г а, ц з а р б2 2 2 ^ о Скорость коррозии по образцам, г/м2-ч-10-3 Скорость коррозии средняя по образцам, K, г/м2-ч-10-3 Ингиби->рный эффект,Y тепень защиты, Z, %

л П о т С

1 3%-й рас- 46,8057 32,8953 13,9104 6,16 31,36

2 твор NaCI 0 46,4775 33,7565 12,7210 5,83 30,34 30,32 1,0 0

3 (контроль) 46,4787 33,5906 12,8881 5,98 29,95

-

Продолжение таблицы 2

4 45,9817 36,9180 9,0637 6,10 20,62

5 1 45,9538 37,0800 8,8737 5,94 20,75 20,73 1,46 46,26

6 46,1164 37,0732 9,0431 6,03 20,82

7 46,5474 37,0732 7,6011 5,68 18,62

8 2 46,0905 38,9463 7,8273 5,87 18,53 18,54 1,64 63,5

9 45,9010 38,2631 7,7606 5,84 18,47

10 46,8403 39,1958 7,6444 6,13 17,30

11 3 46,7301 38,9745 7,7555 6,24 17,23 17,23 1,76 76,0

12 3%-й раствор №С1 + МБНФ 46,7590 39,0220 7,7370 6,25 17,16

13 46,4910 39,4720 6,8257 5,98 15,85

14 4 46,7010 39,6652 6,3614 5,69 15,56 15,83 1,92 91,5

15 46,4050 40,3396 6,8764 5,94 16,08

16 46,3660 39,7511 6,6148 6,01 15,28

17 5 46,5130 39,8780 6,6349 5,99 15,38 15,36 1,97 97,4

18 46,0120 39,3481 6,6638 6,00 15,42

19 47,056 40,0615 6,9947 6,11 15,72

20 6 46,655 39,7941 6,8607 6,05 15,75 15,78 1,93 92,1

21 47,521 40,6152 6,9060 6,09 15,75

1,93

1,76

1 Ш Уу

/ V = 1,0571 + ■ 0,2518* - П.(1175*2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

= 0,9834

1.32У

0 1 2 3 4 5 6

Концентрация ТБА н растворе «Темп-100», х, г/г

Рис. 3 - Влияние концентрации МБНФ на ингибиторный эффект стали Ст3 в 3 %-м растворе NaCl за 30 суток

97,4

91,5 __92,1

76 ✓

63,5/> V- 5.2829 + 25.41 * -1.7857*2

>6 76 /у Р!г = 0,3823

311У

0 1 2 3 4 5 6

Концентрация ТБА в. растворе «Темп-ЮОв, х. г/л

Рис. 4 - Зависимость степени защиты стали Ст3 в 3 %-м растворе №С! от концентрации МБНФ за 30 суток

Из рисунка 3 видно, что с увеличением концентрации до 5 г/л ингибиторный эффект добавки ТБНФ в 3 %-м растворе №С! за 30 суток для стали Ст3 повышается до 1,97. При повышении концентрации ТБНФ до 6 % наблюдается обратный эффект - ингибиторный эффект снижается до 1,93, что подтверждает оптимальность концентрации МБНФ, равной 5 г/л, в коррозионной среде.

Из рисунка 4 видно, что с увеличением концентрации МБНФ до 5 г/л в 3 %-м растворе №С1 степень защиты от коррозии стали Ст3 за 30 суток повышается до 97,4 %. При дальнейшем повышении концентрации МБНФ до 6 г/л степень защиты стали Ст3 снижается до 92,1 %, что подтверждает оптимальность концентрации МБНФ, равной 5 г/л, в 3 %-м растворе №С1.

Результаты и выводы

Анализируя графики, можно сделать вывод, что лучшие ингибиторные свойства МБНФ проявляются при его концентрации 5 г/л в коррозионной среде, так как все три показателя, которыми характеризуются ингибиторы коррозии (скорость коррозии, ингибиторный эффект, степень защиты), достигают экстремума при концентрации МБНФ 5 г/л в 3 %-м растворе №С1: скорость коррозии снижается с 30,32 до 15,36 г/м2ч10-3, ингибитор-ный эффект и степень защиты повышаются до 1,93 и 92,1 % соответственно.

На основании результатов экспериментов вновь полученное соединение МБНФ можно рекомендовать в качестве эффективного ингибитора в составе противокоррозионных композиций для защиты оборудования животноводческих комплексов и сельскохозяйственных машин в период межсезонного хранения, а также в растворах син-

тетических моющих средств для мойки деталей при ремонте агрегатов машин с целью повышения их противокоррозионных свойств.

Список литературы

1. Фадеев, И. В. Исследование влияния компонентов агрессивной среды дорожного полотна на коррозию днища кузова легкового автомобиля: дисс. ...канд. техн. наук: 05.22.10 / Фадеев Иван Васильевич. - Москва, 2010. - 225 с.

2. Розенфельд, И. Л. Ингибиторы коррозии / И. Л. Розенфельд. - М.: Химия, 1977. - 350 с.

3. Ингибитор коррозии для грунтовок по металлу [Текст]: пат. 2572125 Рос. Федерация: МПК С 09 D 5/08, С 01 В 35/12, С 01 В 35/18, С 01 G 37/00/ Фадеев И. В., Садетдинов Ш. В., Новоселов А. М.; заявитель и патентообладатель Фадеев И. В. -№2014113529/05; заявл. 07.04.14; опубл. 27.12.15, Бюл. №29.

4. Фадеев, И. В. Повышение эффективности технологического процесса мойки при ремонте автомобилей в сельском хозяйстве: дисс. .доктора техн. наук: 05.20.03 / Фадеев Иван Васильевич. -Рязань, 2019. - 395 с.

5. Улиг, Г. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику: пер. с англ. под ред.

A. М. Сухотина / Г. Улиг. - Л.: Химия, 1989. - 456 с.

6. Садетдинов, Ш. В. Трехкомпонентные бо-ратсодержащие системы: дисс. .доктора техн. наук: 02.00.01 / Садетдинов Шейиздан Вазыхович. - Казань, 1999. - 336 с.

7. Фадеев, И. В. Влияние амидоборатного комплекса на коррозию и коррозионную усталость стали Ст.10 / И. В. Фадеев, А. М. Новоселов, Ш.

B. Садетдинов // Приволжский научный журнал. -2014. - № 3. - С. 31-35.

8. Фадеев И. В. Новые моющие средства для узлов и агрегатов автотранспортных средств / И.

В. Фадеев, Ш. В. Садетдинов // Автотранспортное предприятие. - 2014. - № 6. - С. 54-56.

9. Розенфельд, И. Л. Синергетический эффект при защите стали от коррозии неорганическими ингибиторами в нейтральных электролитах / И. Л. Розенфельд, Л. В. Фролова, Н. Н. Тавадзе // Защита металлов. - 1980. - Т. 16, Г'2. - C. 133-136.

10. Розенфельд, И. Л. Синергетический эффект ингибиторов коррозии в нейтральных средах / И. Л. Розенфельд, Л. В. Фролова, Н.Н. Тавадзе // Сб. 5-го Европейского симпозиума по ингибиторам коррозии, Феррара (Италия). - 1980. - Т. 2. - C. 583-591.

11. Половняк, В. К. Растворимость и твердые фазы в системе дицинкгексаборат - карбамид -вода / В. К. Половняк, Ш. В. Садетдинов, А. И. Ка-танаев, Р. С. Миргазитова // Научно - технический вестник Поволжья. - 2012. - № 4. - С. 9-12.

12. Ингибитор коррозии металлов для использования при ремонте автотракторной техники / Н. В. Бышов, С. Д. Полищук, И. В. Фадеев, Ш. В. Садетдинов // Известия Нижневолжского агроунивер-ситетского комплекса. - 2019. - № 2. - С. 257-262.

13. Илларионов, И. Е. Системы из боратов аммония с некоторыми солями, аминами и амидами: монография / И. Е. Илларионов, Ш. В. Садетди-нов, И. В. Фадеев. Под общ. ред. И.Е. Илларионова. - Чебоксары: Изд-во Чувашского гос. ун-та им. И.Н. Ульянова, 2019. - 199 с.

14. Беллами, Л. Инфракрасные спектры сложных молекул / Л. Беллами. - М.: Изд-во иностр. лит., 1963. - 592 с.

15. Фадеев, И. В. Теоретические основы разработки новых ингибиторов коррозии для автотранспортного комплекса / И. В. Фадеев, А. М. Новоселов, Ш. В. Садетдинов // Вестник МАДИ. -2014. - Вып. 4(39). - С. 17-21.

OBTAINING BLACK METAL CORROSION INHIBITORS METHOD OF PHYSICAL AND CHEMICAL ANALYSIS

Uspensckij Ivan A., doctor of technical sciences, professor, head of the department of technical operation of transport, Ryazan State Agrotechnological University named after P.A. Kostychev, ivan.uspensckij@yandex.ru Fadeev Ivan V., associate professor, candidate of technical sciences, head of the department of engineering, Chuvash State Pedagogical University named after I. Ya. Yakovlev, ivan-fadeev-2012@mail.ru

Sadetdinov Sheyizdan V., doctor of chemical sciences, professor, department of Materials science and metallurgical processes, Chuvash State University named after I. N. Ulyanov, avgustaf@list.ru

Kulik Sergey N., student applicant Art. candidate of technical sciences, department of technical operation of transport, Ryazan State Agrotechnological University named after P.A. Kostycheva, Kulik@mup.ru

Mitrokhina Ekaterina V., student applicant Art. candidate of technical sciences, department of technical operation of transport, Ryazan State Agrotechnological University named after P.A. Kostycheva

The aim of the research was to obtain a new effective, environmentally friendly corrosion inhibitor from inexpensive and non-deficient raw materials. By the method of physical and chemical analysis, the sodium monoborate - formamide - water system was studied at 25°C. For the experiments, sodium monoborate and formative chemically pure grade were used as starting materials. The formation of a new double compound (monoboratesodiumformamide - MBSF) with the composition 2NaBO2 - HCONH2 - 2H2O was established. Using IR spectroscopy, data have been obtained that allow us to interpret new amidoborate complexes and predict their effective inhibitory properties. To confirm or reject the hypothesis that the obtained borate compound has inhibitory properties, the influence of its concentration on the corrosion rate, inhibitory effect and degree of protection of St3 steel in a 3% NaCl solution was studied by gravimetric method. For the experiments, we used samples with sizes 100x25x2 mm made of St3 steel. It was found that the best inhibitory properties of MBSF are manifested at a concentration of 5 g/l in a corrosive environment, since all three indicators

that characterize corrosion inhibitors reach an extremum at a concentration of MBSF of 5 g/l in a 3% NaCl solution: the corrosion rate decreases from 30.32 to 15.36 g/m2 h ■ 10-3, the inhibitory effect and the degree of protection increase to 1.93 and 92.1%, respectively. Based on the results obtained, the obtained MBSF compound can be recommended as an effective inhibitor in the composition of anticorrosive compositions for protecting equipment of livestock complexes and agricultural machines during off-season storage, as well as in solutions of synthetic detergents for washing parts when repairing machine assemblies in order to increase their anticorrosive properties .

Key words: corrosion inhibitor. corrosion rate, inhibitory effect, degree of protection, sodium monoborate, formamide, physicochemical analysis, IR spectroscopy.

1. Fadeev, I. V. Issledovanie vliyaniya komponentov agressivnoj sredy dorozhnogo polotna na korroziyu dnishcha kuzova legkovogo avtomobilya: diss. ...kand. tekhn. nauk: 05.22.10 /Fadeev Ivan Vasil'evich. -Moskva, 2010. - 225 s.

2. Rozenfel'd, I. L. Ingibitory korrozii /1. L. Rozenfel'd. - M.: Himiya, 1977. - 350 s.

3. Ingibitor korrozii dlya gruntovok po metallu [Tekst]: pat. 2572125 Ros. Federaciya: MPK S 09 D 5/08, S 01 B 35/12, S 01 B 35/18, S 01 G 37/00/Fadeev I. V, Sadetdinov SH. V, Novoselov A. M.; zayavitel' i patentoobladatel' Fadeev I. V. - №2014113529/05; zayavl. 07.04.14; opubl. 27.12.15, Byul. №29.

4. Fadeev, I. V. Povyshenie effektivnosti tekhnologicheskogo processa mojki pri remonte avtomobilej v sel'skom hozyajstve: diss. ...doktora tekhn. nauk: 05.20.03 / Fadeev Ivan Vasil'evich. - Ryazan', 2019. - 395 s.

5. Ulig, G. Korroziya i bor'ba s nej. Vvedenie v korrozionnuyu nauku i tekhniku: per. s angl. pod red. A. M. Suhotina / G. Ulig. - L.: Himiya, 1989. - 456 s.

6. Sadetdinov, SH. V. Trekhkomponentnye boratsoderzhashchie sistemy: diss. ...doktora tekhn. nauk: 02.00.01 /Sadetdinov SHejizdan Vazyhovich. - Kazan', 1999. - 336 s.

7. Fadeev, I. V. Vliyanie amidoboratnogo kompleksa na korroziyu i korrozionnuyu ustalost' stali St.10 /1. V. Fadeev, A. M. Novoselov, SH. V. Sadetdinov//Privolzhskij nauchnyj zhurnal. - 2014. -

№ 3. - S. 31-35.

8. Fadeev I. V. Novye moyushchie sredstva dlya uzlov i agregatov avtotransportnyh sredstv/1. V. Fadeev, SH. V. Sadetdinov //Avtotransportnoe predpriyatie. - 2014. - № 6. - S. 54-56.

9. Rozenfel'd, I. L. Sinergeticheskij effekt pri zashchite stali ot korrozii neorganicheskimi ingibitorami v nejtral'nyh elektrolitah /1. L. Rozenfel'd, L. V. Frolova, N. N. Tavadze // Zashchita metallov. - 1980. - T. 16, G'2. - C. 133-136.

10. Rozenfel'd, I. L. Sinergeticheskij effekt ingibitorov korrozii v nejtral'nyh sredah /1. L. Rozenfel'd, L. V. Frolova, N.N. Tavadze // Sb. 5-go Evropejskogo simpoziuma po ingibitoram korrozii, Ferrara (Italiya). - 1980.

- T. 2. - C. 583-591.

11. Polovnyak, V. K. Rastvorimost' i tverdye fazy v sisteme dicinkgeksaborat - karbamid - voda / V. K. Polovnyak, SH. V. Sadetdinov, A. I. Katanaev, R. S. Mirgazitova//Nauchno - tekhnicheskij vestnik Povolzh'ya.

- 2012. - № 4. - S. 9-12.

12. Byshov, N. V. Ingibitor korrozii metallov dlya ispol'zovaniya pri remonte avtotraktornoj tekhniki / N. V. Byshov, S. D. Polishchuk, I. V. Fadeev, SH. V. Sadetdinov // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa. - 2019. - № 2. - S. 257-262.

13. Illarionov, I. E. Sistemy iz boratov ammoniya s nekotorymi solyami, aminami i amidami: monografiya /1. E. Illarionov, SH. V. Sadetdinov, I. V. Fadeev. Pod obshch. red. I.E. Illarionova. - CHeboksary: Izd-vo CHuvashskogo gos. un-ta im. I.N. Ul'yanova, 2019. - 199 s.

14. Bellami, L. Infrakrasnye spektry slozhnyh molekul/L. Bellami. - M.: Izd-vo inostr. lit., 1963. - 592 s.

15. Fadeev, I. V. Teoreticheskie osnovy razrabotki novyh ingibitorov korrozii dlya avtotransportnogo kompleksa /1. V. Fadeev, A. M. Novoselov, SH. V. Sadetdinov// Vestnik MADI. - 2014. - Vyp. 4(39). - S. 17-21.

Literatura

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.