Научная статья на тему 'Влияние двухкомпонентных ингибиторов на коррозии стали'

Влияние двухкомпонентных ингибиторов на коррозии стали Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
103
30
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Рашидова Комила Хамидовна, Холиков Абдували Жонизокович, Акбаров Хамдам Икромович

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

Текст научной работы на тему «Влияние двухкомпонентных ингибиторов на коррозии стали»

60% ax + 40% eq sM(s)

10 SÂ-1 15

20

60% ax + 40% eq

4 r, 6

70

Рис.3. Экспериментальная (••••) и теоретическая (-) функции приведенной молекулярной составляющей интенсивности рассеяния М^)(слева) и функции радиального распределения Дг) (справа), а также соответствующие им кривые разности «Эксп. - Теор.». для оптимального соотношения конформеров.

Величина энергии Гиббса для реакции Ax-^-Eq, полученная из ЭГ данных на основании найденного соотношения конформеров, составила AG°= 0.22 ± 0.67 ккал/моль и согласуется по значению с квантово-химическими расчетами, выполненными методами PBE0 и МР2.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант РФФИ №14-03-00923-а) и Министерства образования и науки Российской Федерации.

Список литературы:

1. Alabugin I. V., J. Org. Chem. 2000, 65, P. 3910-3919.

2. Alabugin I. V.; Zeidan T. A., J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, (12),P. 3175-3185.

3. Bushweller C. H. in: Conformational Behavior of Six-Membered Rings; Ed. Juaristi E. Stereodynamics of Cyclohexane and Substituted Cyclohexanes.

Substituent A Values VCH Publishers, Inc. : New York, 1995; p 25-58.

4. Cuevas G.; Juaristi, E., J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, P. 13088-13096.

5. Girichev G.V., Giricheva N. I., Arnason I., Kvaran A., Jonsdottir S., Gudnason P. I., Bodi A., and Oberhammer H. // Chem. Eur. J. - 2007, V.13, P. 1776 -1783.

6. Leventis N.; Hanna S. B.; Sotiriou-Leventis C., J. Chem. Educ. 1997, 74, (7), P. 813-814.

7. Ribeiro D. S.; Rittner R., J. Org. Chem. 2003, 68, P. 6780-6787.

8. Taddei F.; Kleinpeter E., J. Mol. Struct. (Theochem)

2004, 683, P. 29-41.

9. Taddei F.; Kleinpeter E., J. Mol. Struct. (Theochem)

2005, 718, P. 141-151.

0

2

8

0

5

ВЛИЯНИЕ ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ ИНГИБИТОРОВ НА КОРРОЗИИ СТАЛИ

Рашидова Комила Хамидовна

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

Холиков Абдували Жонизокович Канд. хим. наук, ст. преподаватель кафедры физической и коллоидной химии, НУУз. г. Ташкент.

Акбаров Хамдам Икромович

Док. хим. наук, профессор кафедры физической и коллоидной химии, НУУз. г. Ташкент.

Оборудование нефтяных скважин интенсивно корродирует в результате взаимодействия с агрессивными средами. Помимо нефти из пластов поднимается большое количество пластовой воды, содержащей хлориды натрия, магния, кальция, гидрокарбонат натрия. Скорость коррозии в данных условиях может превышать 3 мм в год, что ведет к большим затратам на ремонт оборудования и к нарушению установленных нормативных сроков амортизации. Согласно статистическим данным 17^20% общего количества аварий на нефтепромыслах связано с коррозией. В результате таких аварий теряется большое количество и добываемого продукта, и металла. Возможность практического решения задач по защите металлов в некоторых случаях определяет уровень развития целых областей техники.

Созданы эффективные и экономически целесообразные ингибиторы коррозии металлов на основе местного сырья, а также отходов и побочных продуктов химического и горно-металлургического производств. Полученные данные являются определенным вкладом в формирование нового научного направления эффективной инги-биторной защиты металлов, основанной на способности образования самоорганизующихся поверхностных слоев. К настоящему времени такое модифицирование поверхности металлов является мало изученной областью.

Установлены общие закономерности ингибирова-ния коррозии металлов в пластовой воде с высокой кальциевой жесткостью азотсодержащими соединениями различных классов (метиламин (МА), диметиламин (ДМА)). Выявлена определяющая роль способности этих ингибиторов замедлять скорость катодной реакции на металлы.

Предложен механизм защитного действия ингибиторов полимерного типа. Определены значения тока и скорости коррозии, степени защиты, коэффициента торможения в зависимости от температуры, состава и концентрации ингибиторов и найдены оптимальные условия, обеспечивающие максимальную защиту.

Объектами исследования явились полиэлектролиты №КМЦ и унифлок, и их смеси с азотсодержащих соединениями, при различных температурах и концентрациях. Исследования коррозионного поведения стали и алюминий проводили на образцах в форме пластин. Действие пластовой воды, антифризы и ингибиторов на коррозионное поведение различных металлических образцов определяли методами поляризационного сопротивления, поляризационных кривых и гравиметрически по убыли массы образца после коррозионных испытаний. Были исследованы электрохимическим методом ингибиторы и на прокорродировавшей металлической поверхности.

Исследования проведены в различных фоновых растворах пластовой воды следующего состава, г/л: CaQ2=17,76 г/л; М§СЪ=6,7 г/л; Na2SO4=0,036 г/л;

№2Ш3=0,24 г/л; №С1=41,57 г/л с рН=5,8±0,1 при различных температурах (50-80 0С). Растворы готовили из реактивов марки «х.ч.» на дистилляте. Электроды и мембраны изготовлены из стали Ст.3 состава,%: Fe=98,36, C=0,2, Mn=0,5, Si=0,15, P=0,04, S=0,05, 0=0,3, №=0,2, Си=0,2.

Экспериментальные данные получены в фоновом растворе пластовой воды. Также получены результаты коэффициента торможения (у) и степени защиты (2), определенных по гравиметрическому методу, которые приведены в таблицах 1-2.

Результаты гравиметрических исследований и расчетов значений скорости коррозии и степени защиты смешанными ингибиторами на основе полиэлектролитов и азотсодержащих соединений при различных температурах и концентрациях приведены в таблицах 1-2. Как видно из таблиц, наиболее значительные результаты получены в присутствии 10-30 мг/л растворов NaКМЦ и унифлок с добавлением МА и ДМА или при эквимолярном соотношении. Так, при соотношении компонентов 1:1, величина степени защиты изменяется в переделах от 86,27% до 98,94% (табл. 1-2).

Таблица 1

Результаты гравиметрического определения степени защиты ^КМЦ и его смесей с азотсодержащими соедине-

Ингибитор г, 0с Синг. мг/л Е, (г/м2*сут) у Ъ,%

№КМЦ -МА 50 0 19,03 -

10 0,92 20,68 95,16

20 0,89 21,38 95,31

30 0,95 20,03 95,03

80 0 24,31 - -

10 1,13 21,53 95,36

20 1,11 21,90 95,42

30 1,12 21,70 95,40

№КМЦ -ДМА 50 0 19,03 - -

10 0,50 38,06 97,35

20 0,21 90,62 98,91

30 0,35 54,37 98,13

80 0 24,31 - -

10 0,44 55,25 98,18

20 0,40 60,77 98,35

30 0,42 57,88 98,27

Таблица2

Результаты гравиметрического определения степени защиты унифлок и его смесей с азотсодержащими соеди-_нениями в фоновом растворе при различных температурах и концентрациях _

Ингибитор г, 0с Синг. мг/л Н, (г/м2*сут) у Ъ,%

Унифлк -МА 50 0 19,03 -

10 0,71 26,80 96,25

20 0,70 27,18 96,30

30 0,73 26,07 96,18

80 0 24,31 - -

10 0,96 25,32 96,06

20 0,89 27,31 96,32

30 0,91 26,71 96,27

Унифлок-ДМА 50 0 19,03 - -

10 0,29 65,62 98,47

20 0,20 95,15 98,94

30 0,24 79,29 98,76

80 0 24,31 - -

10 0,34 71,50 98,58

20 0,31 78,42 98,73

30 0,31 78,42 98,72

Эффективность ингибирования возрастает с повышением концентрации добавок, однако увеличение ограничено.

Защитные свойства веществ, содержащих в своем составе атомы азота- и серы, как правило, возрастают по мере увеличения взаимодействия d-электронов железа с неподеленными парами электронов данных атомов и это сказывается на ингибирующей активности этих соединений [1-4].

Ингибиторы унифлок-ДМА и NaКМЦ - ДМА проявляют при 15 суточных испытаниях и концентрации 20 мг/л высокий защитный эффект в фоновых средах (t=50 0C) (табл.1-2). В растворах двухкомпонентных ингибиторов содержатся COO- и NH2, которые также могут адсорбироваться на поверхности стали и алюминий. Наличие последних даже в отсутствие аминов способствует упрочнению пассивационного слоя, а с полиэлектролитами его использование особенно эффективно.

В целом можно ожидать, что электронодонорные молекулы с меньшим потенциалом ионизации, большим отрицательным зарядом на атоме азота активно центра и более положительным зарядом на атоме водорода в про-тонированной форме должны быть лучшими ингибиторами благодаря образованию сильных координационных или водородных связей с металлической поверхностью.

Полученные результаты позволяют рекомендовать эти композиции в качестве активной основы для со-

здания высокоэффективных композиционных ингибиторов коррозии для защиты в системах водоснабжения и оборотных циркулирующих системах в нефтяной промышленности.

Список литературы:

1. Эшмаматова Н.Б., Асилбекова Ж.А., Холиков А.Ж., Акбаров Х.И., Тиллаев Р.С. Защитные свойства ингибиторов коррозии на основе фосфорсодержащих соединений. Международной научно -технической конференции «Новые композиционные материалы на основе местного и вторичного сырья», 5-7 мая 2011 г. Ташкент, -С. 66-68.

2. Холиков А. Ж., Эшмаматова Н.Б., Бегматова Г.А., Акбаров Х. И., Тиллаев Р.С. Механизм ингибитор-ного действия композиций на основе различных полифосфатов и некоторых полиэлектролитов. Вестник НУУз., №4., 2010 г., -С. 25-31.

3. Холиков А.Ж., Акбаров Х.И., Тиллаев Р.С. Защитные свойства ингибиторов коррозии металлов на основе фосфор и азотсодержащих соединений. Материалы Республиканской научно-технической конференции, 12-14 мая 2011 мая 2011 г. Навоий, -С. 179-180.

4. Холиков А. Ж. Влияние двухкомпонентных ингибиторов на коррозию стали в различных средах. Журн. Все материалы., №8., 2009 г., -С. 21-27.

НЕКОТОРЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ АЛЛИЛОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 1,4-ДИОКСАНА

Шатирова Махруза Исмаил

Канд. хим. наук, доцент Институт Полимерных Материалов НАН Азербайджана Институт Полимерных Материалов НАН Азербайджана, г. Сумгайыт. Ведущий научный сотрудник

Изучены некоторые химические превращение аллиловых эфиров и показано, что они используются в реакциях окисления, бромирование, [4+2]- и [2+1]-циклоприсоединения с образованием новых производных. Методом парных конкурирующих реакции показано, что активность аллиловых эфиров 1,4-диоксана в реакциях [2+1]-циклоприсоедине-ния зависит от типа заместителей находящихся при двойной углерод-углеродной связи.

Химия гетероциклических соединений, в том числе кислородсодержащих, быстро развивается и открывает широкие перспективы для использования этих соединений в органическом синтезе. Интерес к этим соединениям связано не только по их химической значимостью, но и практической полезностью привлекают внимание исследователей [1-10].

Для выявления синтетического потенциала этих соединений и продолжения исследований [11-17], в настоящей работе изучены некоторые химические превращение

аллиловых производных 1,4-диоксана и изучены их некоторые химические превращения с участием двойной углерод-углеродной связи.

Установлено, что при взаимодействии глицидило-вых эфиров 2-(СН3, С6Н5, С1, Вг)замещенных аллиловых спиртов с этиленбромгидрином в присутствии эфирата трехфтористого бора при 0-5оС образуются бромгидрины, которые в дальнейшем в присутствии металлического натрия в среде серного эфира (при 25-30оС) дегидробро-мируются и в результате внутримолекулярной циклизации образуются соответствующие 1,4-диоксаны аллило-вого ряда (!а^а) с выходами 70-80%:

(la-Va)

X=H(Ia), CH3(IIa), Cl(IIIa), Br(IVa), C6H5(Va)

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