CC BY
71
Переработка и применение
УДК 620193
ЗАЩИТНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАПСОВОГО МАСЛА И ПРОДУКТОВ ЕГО РАФИНИРОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ АТМОСФЕРНОЙ КОРРОЗИИ
© А.Ю. Таныгин1, В.И. Вигдорович1, Е.Д. Таныгина2
1 Тамбовский государственный технический университет, ул. Советская, 106, Тамбов, 392000 (Россия)
2Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, ул. Советская, 93, Тамбов, 392000 (Россия) E-mail: [email protected]
Изучены полифункциональные свойства продуктов рафинирования низкоэрукового рапсового масла НРМ, используемых для защиты углеродистой стали в условиях атмосферной коррозии. Показано, что отдельные продукты, последовательно выделяемые из НРМ, более эффективны, чем их смесь. В ряде случаев защитное действие достигает 99%. Подобные составы являются перспективными защитными материалами на базе возобновляемого природного сырья, не требующими введения антикоррозионных присадок.
Ключевые слова: рапсовое масло, фосфолипиды, мыла, рафинирование, электрохимическая коррозия, защитное действие, адгезия, влагопоглощение.
Введение
Существует широкая номенклатура антикоррозионных материалов [1], однако одни из них в пострефор-менное время не производятся, основой других являются товарные [2] или отработанные моторные масла [3] либо летучие углеводородные растворители [4]. Вместе с тем, углеводородные продукты имеют целый ряд недостатков: высокая, все время колеблющаяся стоимость с тенденцией к постоянному росту; наличие целого комплекса экологических проблем, связанных с утилизацией защитных материалов; частые существенные сложности, обусловленные необходимостью расконсервации и переконсервации в условиях временного хранения техники и запасных частей; многокомпонентный состав, значительно снижающий технологичность производства и применения.
В последнее время разработана концепция создания и использования малокомпонентных защитных составов, в пределе включающих полифункциональную присадку (ПП), играющую роль ингибитора коррозии, антиоксиданта, пластификатора, модификатора и растворителя-основы [5]. ПП может представлять собой индивидуальное соединение или технологическую смесь, прежде всего отходы производства химической или нефтехимической промышленности. Однако подобные продукты не решают известного комплекса экологических проблем.
Альтернативным защитным материалом указанного типа являются продукты на основе возобновляемого растительного сырья [6], как правило, экологически чистые, лишенные указанных выше недостатков и часто обладающие высокой защитной эффективностью в условиях атмосферной коррозии.
Целью настоящей работы является исследование защитной эффективности, влияния на кинетику парциальных электродных реакций углеродистой стали и ряда физико-химических характеристик низкоэрукового рапсового масла (РМ) и отходов, образующихся при его гидратации О1 [7, 8].
Отходы переработки рапсового масла - фосфолипиды, натриевые мыла ненасыщенных карбоновых кислот (Q8) - олеиновой, линолевой, линоленовой, насыщенных (пальмитиновой), хлорофиллы, фрагменты растительной ткани. Многокомпонентный состав отходов затрудняет прогнозирование влияния неизбежных в ре-
* Автор, с которым следует вести переписку.
альных условиях вариаций концентрации отдельных составляющих на величину защитного действия антикоррозионных покрытий. Последнее может быть обусловлено синергизмом или антагонизмом компонентов отходов рапсового масла. Поэтому в данной работе дополнительно изучены физико-химические свойства отходов О1 и их компонентов, последовательно выделяемых из рапсового мала при рафинировании.
Экспериментальная часть
Рапсовое масло получено горячим прессованием при температуре 80 °С и имело следующие физикохимические показатели качества.
Род - масло рапсовое. Вид - нерафинированное. Прозрачность - над осадком легкое помутнение. Цветное число, мг йода - 85. Нежировые примеси - 0,05%. Массовая доля эруковой кислоты - 0,77. Фосфоросодержащие вещества, в пересчете на стеароолецитин - 1,18. Массовая доля неомыляемых веществ - 0,60%. Влага и летучие вещества - 0,18%. Мыло (качественная проба) - отсутствует. Число омыления, мг КОН -180. Соответствует ГОСТу 8988-2002. Плотность 0,918 г/см3. Жирнокислотный состав низкоэрукового рапсового масла приведе в таблице 1.
Таблица 1. Жирнокислотный состав низкоэрукового рапсового масла
Кислота Формула Мі, г/моль Ю;, %
Пальмитиновая (гексадекановая) С16Н32О2 256,42 3,51
Стеариновая (октадекановая) С18Н36О2 284,47 1,59
Олеиновая С18Н34О2 282,45 65,75
Вакценовая С18Н34О2 282,45 0,49
Линолевая (октадекадиеновая) С18Н32О2 280,44 19,5
Линоленовая С18Н30О2 278,42 6,60
Арахиновая (эйкозановая) С20Н40О2 312,52 0,09
Гадолеиновая (эйкозеновая) С20Н38О2 310,50 1,8
(эйкозадиеновая) С20Н36О2 308,48 0,05
Эруковая (доказеновая) С22Н42О2 338,56 0,60
Нервоновая (тетракозеновая) С24Н46О2 366,61 0,02
Фосфолипиды - сложные эфиры фосфорной кислоты с общей молекулярной формулой
^с^о—сн2
1 I 2
я2с^о—сн о
2 I II
сн2-о—Р—ох
2
он
Содержание сопутствующих веществ в используемом рапсовом масле:
фосфолипиды, % (масс.), всего
в том числе, в % от общего содержания: 0,2—3,6
фосфатидилинозиты 2—12
фосфатидилсерины 15—24
фосфатидилхолины 24—40
фосфатидилэтаноламины 10—23
фосфатидные кислоты 3—19
полифосфатидные кислоты и дифосфатидил-глицерины 0—15
прочие фосфатиды 2—10
В качестве объектов изучены отходы рафинирования [7, 8] (фракция - О1) и нерафинированное рапсовое масло НРМ, из которого посредством обработки его умягченной водой (10% от массы НРМ при интенсивном перемешивании (1 = 50-60 °с) в течение 3 ч) вначале выделяли фосфолипиды (Ф). После дальнейшего отстаивания в течение суток полученная эмульсия расслаивается. В нижней ее части собирается слой водной дисперсии, содержащей Ф, обрывки клеточных тканей и пр. Верхняя - представляет собой гидратированное масло (ГМ). После отделения ГМ подвергали дополнительной кислотной гидратации концентриро-
ванной Н3РО4 (0,05% от массы масла) с целью удаления негидратируемых форм фосфатидов. Кислотное число полученного РМ - 7,8 мг КОН (РМКЧ.=7,8). Для удаления свободных жирных кислот состав нейтрализовали раствором №он при интенсивном перемешивании в течение 3 ч (С = 15 мас.%, 1 = 60-70 °с). После осаждения и отделения хлопьев мыла (М) последовательно промывали продукт водой и раствором лимонной кислоты (С = 10 мас.%), интенсивно перемешивая (1 = 90-95 °С) для экстракции остатков М. Затем полученный состав (РМКЧ. = 3,5) сушили при температуре 90-95 °С для удаления следов влаги.
Продукты рафинирования НРМ: О1, Ф, ГМ, РМКЧ=7,8, М и РМКЧ=3,5 исследованы в качестве антикоррозионных покрытий для защиты поверхности Ст3 от атмосферной коррозии. Коррозионные испытания проводили на образцах Ст3 размером 20x15x3 мм. Покрытия (3 образца на точку) наносили окунанием в ванне консервации и оставляли на воздухе (помещение лаборатории) в вертикальном положении на 1 сутки для стекания избытка масляной композиции и формирования защитной пленки. Толщину сформированной пленки оценивали гравиметрически, полагая покрытие равномерным. Защитное действие определяли по формуле
Ъ, % = [(К - Кз) / К] 100, (1)
где К0 и Кз - скорость коррозии Ст3 без покрытия и при наличии защитной пленки соответственно. Продолжительность испытаний в 0,5 М растворе №0 при 1комн. (атмосфера - воздух) - 336 ч. Испытания в гигростате Г-4 образцов Ст3 проводили в течение 30 суток в следующем режиме: 8 ч при 100% относительной влажности воздуха и 16 ч при закрытой дверце гигростата Г-4 и отключенной камере.
Натурно-стендовые испытания проводили на образцах той же стали размером 150x50x3 мм (3 образца на одну точку) в условиях городской атмосферы. На обработанные указанным ранее способом образцы окунанием наносили защитные покрытия с тем же методом формирования защитной пленки. Продолжительность испытаний - 3 месяца. Расчет Ъ по формуле (1).
Стационарные потенциостатические поляризационные измерения с шагом потенциала 20 мВ (комнатная температура, естественная аэрация) проводили с использованием потенциостата П5827м в трехэлектродной ячейке из стекла «Пирекс» с разделенными анодным и катодным пространствами, контактирующими через шлиф.
Потенциалы измеряли относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода сравнения и пересчитывали на н.в.ш. Рабочий электрод из стали СтЗ с горизонтальной рабочей поверхностью площадью 0,5 см2 армировали в оправку из эпоксидной смолы ЭД-5 с отвердителем полиэтиленполиамином, полировали без применения паст, обезжиривали ацетоном и сушили фильтровальной бумагой, вспомогательный - гладкая платина. Защитную пленку исследуемого состава с фиксированной толщиной формировали на электроде в течение 15 мин с последующей оценкой гравиметрическим методом. Фоновый электролит - 0,5 М раствор №0. Защитное действие Ъа (при потенциале - 0,2 В) и Ъкор (при потенциале коррозии Екор) оценивали из данных поляризационных измерений.
Поверхностное натяжение составов (Сжг) изучено методом отрыва кольца на приборе Дю-Нуи (20±1 °С). Расчет работы когезии - по формуле Wc = 2сжг, адгезии - = Ожг(1 + соб0), где 0 - краевой угол смачивания
поверхности стали РМ, равный 8° (ЖГ - поверхность раздела жидкость - газ). Для изучения влагопоглощающей способности при интенсивном перемешивании (20 мин) в изотермических условиях (20, 40 и 60 °С, делительная воронка с рубашкой) равных объемов композиции и дистиллированной воды с образованием эмульсии типа в/м. После отстаивания измеряли объемы водной (Уводы) и масляной (Ум) фаз. Отношение Уводы/УМ = р представляет объемный коэффициент водопоглощения, характеризующий максимальный объем Н2О, поглощаемый единицей объема масляной композиции.
Обсуждение результатов
Толщина антикоррозионных покрытий нерафинированного рапсового масла (НРМ), отходов О1 и продуктов его рафинирования: Ф, ГМ, РМК ч=78, М и РМК ч=3,5, нанесенных при комнатной температуре на образцы Ст3, не определяет их защитное действие в 0,5 М растворе №0 (табл. 2). Так, например, девятикратное увеличение толщины пленки мыл по сравнению с РМКЧ=3,5 не приводит к существенному снижению скорости коррозии Ст3. По защитной эффективности продукты рафинирования образуют ряд:
Ъ(РМК.Ч.=3,5) > Ъ(М) > Ъ(ГМ) > Ъ(Ф) > Ъ(РМК.Ч.=7,8 ) > (Ъ НРМ) > Ъ(О1).
Ъ1 - малы, что хорошо коррелирует с полученными ранее в нашей лаборатории данными [9].
Таблица 2. Связь защитного действия и природы противокоррозионной пленки (0,5 М раствор №С1)
Состав покрытия Ь-пленкю мкм Ъ, %
НРМ 24 6
О1 34 Стимуляция
ГМ 22 29
Ф 72 27
РМК.Ч.=7,8 28 24
М 187 33
РМК.Ч.=3,5 20 45
В термовлагокамере (гигростат Г-4) доля пораженной поверхности стали (X) при визуальной оценке без покрытия за время экспозиции от 1 до 15 суток возрастает с 70 до 100% (табл. 3). Этот параметр для исследуемых продуктов увеличивается в ряду:
а) через 1 сутки экспозиции Х(Ф)> Х(РМК.Ч=3,5) ~ Х(ГМ) ~ Х(РМК.Ч=7,8) > Х(М);
б) через 15 суток Х(Ф)> Х(ГМ) > Х(РМК.Ч=3,5) ~ Х(РМК.Ч=7,8) > Х(М);
в) через 26 суток Х(Ф)> Х(ГМ) > Х(РМК.Ч=3,5) ~ Х(РМК.Ч=7,8) > Х(М).
Коррозионные испытания в камере Г-4 подтвердили предположение о том, что величина Ъ покрытий
практически не зависит ни от состава пленки, ни от ее толщины, хотя визуальная оценка - характеристика коррозионного воздействия на образцы - указывает на значительную долю пораженной поверхности (X) (потемнение) при практически полном подавлении коррозии Ст3.
При отсутствии в коррозионной среде хлорид-ионов - поверхностно-активных стимуляторов коррозии Ст3 - защитное действие композиций значительно выше такового из коррозионных испытаний в 0,5 М растворе №С1 (табл. 2 и 4). Отходы О1 обнаруживают несколько меньшее защитное действие, чем исходное масло. Однако и они, при необходимости, могут быть предложены в качестве консервационных материалов без каких-либо функциональных присадок.
Испытания в натурных условиях (апрель-июль 2008 г.) показали, что фосфолипиды сами по себе как сравнительно хорошо водорастворимые продукты неэффективны для защиты стали от атмосферной коррозии, так как легко смываются атмосферными осадками. Часть остальных материалов без дополнительного введения ингибиторов коррозии обеспечивает высокое защитное действие, аналогичное тому, что наблюдалось при испытаниях в гигростате Г-4. Отметим, что смесь продуктов рафинирования рапсового масла (О1) вновь обнаруживает минимальную величину Ъ в изученном ряду (табл. 5) с учетом того, что составы ГМ, РМК.Ч.=7,8 и Ф практически не могут быть использованы по функциональным соображениям (Ъ < 13%).
Кинетические параметры электрохимической коррозии углеродистой стали, полученные из данных поляризационных потенциостатических измерений (рис.) на Ст3 в 0,5 М растворе №С1 при наличии и в отсутствие антикоррозионного покрытия, представлены в таблице 6.
Продукты рафинирования исходного рапсового масла, исключая РМК.Ч=3,5, смещают потенциал коррозии (Екор) стали в анодную область и образуют ряд:
Екор(О1,НРМ)>Екор(ГМ)>Екор(Ф)>Екор(РМК.Ч. = 7,8)>Екор(М)>Екор Без покр. = Екор(РМК.Ч.=3,5).
Ток коррозии Ст3 под пленками этих материалов (ікор) снижается в ряду:
Ікор(О1)> ікор(НРМ)> ікор Без покр.>ікор(РМК.Ч. = 7,8)> Ігорів ГМ, М)> ікор(РМК.Ч. = 3,5).
Таблица 3. Зависимость доли пораженной поверхности Ст3 от природы продуктов рафинирования рапсового масла (гигростат Г-4)
Продолжительность
Доля пораженной поверхности (X), %
экспозиции, сутки Без покрытия ГМ Ф РМК.Ч.=7,8 М РМК.Ч.=3,5
1 70 5 50 5 0 5
6 95 75 75 60 0 60
12 95 75 75 65 0 65
18 100 80 80 70 2 70
24 100 80 80 70 3 70
25 100 80 80 70 3 70
26 100 80 80 70 3 70
Таблица 4. Защитное действие (гравиметрическая оценка) исходного рапсового масла и продуктов его рафинирования, нанесенных в качестве покрытия на поверхность Ст3. Продолжительность экспозиции образцов в
Таблица 5. Результаты натурно-стендовых испытаний Ст3 в отсутствии и при наличии покрытий на базе рапсового масла (РМ) в течение 3 месяцев (К - скорость коррозии)
гигростате Г -4 30 суток Состав по- К, Ъ, %
Состав покрытия Ь-пленкю мкм Ъ, % крытия г / м2 * ч
НРМ 31 99 Без покрытия 0,0139 -
О1 32 98 НРМ 0,0005 97
ГМ 27 99 О1 0,0040 71
Ф 122 99 М 0,0002 99
РМК.Ч.=7,8 М 11 99 РМК.Ч. = 3,5 0,0005 96
151 99
РМК.Ч.=3,5 15 99
Таблица 6. Влияние природы антикоррозионной пленки на кинетику электрохимической коррозии углеродистой стали (0,5 М раствор №С1)
Состав Е В -*-^кор? ікор? А / м2 Ьа, В Ьк, В ід, А / м2 іпред-10 ' 5 А / м2 7 % ^кор? /и Ъа, %
Без покрытия -0,42 0,010 0,030 0,080 1,318 3,7 - -
НРМ -0,24 0,0630 0,040 0,060 0,794 7,6 Стимулирование 40
О1 -0,23 0,630 0,050 0,250 2,512 25 Стимулирование Стимулирование
ГМ -0,27 0,006 0,040 0,100 0,126 3,4 37 91
РМК.Ч. = 7,8 -0,31 0,009 0,040 0,150 0,479 4,7 9 64
Ф -0,29 0,006 0,040 0,120 0,229 3,5 37 83
М -0,33 0,006 0,050 0,180 0,501 3,4 37 62
РМК.Ч. = 3,5 -0,42 0,004 0,060 0,020 1,202 3,3 60 9
Тафелев коэффициент наклона анодных поляризационных кривых Ьа, полученных при потенциостатиче-ских измерениях на Ст3 под защитными пленками, изменяется следующим образом:
Ъа(РМк.Ч. = 3,5)>Ьа(О1) = Ъа(М)>Ъа(Ф) * Ъа(РМк.Ч. = 7,8) * Ьа(ГМ) * Ъа(ИРМ)>ЪаБез покр.
Плотность анодного тока ід Ст3 в отсутствие и при наличии защитных покрытий и соответствующее защитное действие Ъа при потенциале -0,2 В изменяется в ряду:
іА(01)>іАБез покр.>іА(РМК.Ч. = 3,5)>іА(ИРМ)>іА(М)>іА(РМК.Ч. = 7,8)>іА(Ф)>іА(ГМ);
Ъа(ГМ)>Ъа(Ф)> Ъа(М, РМк.ч. = 7,8)> Ъа(НРМ)> Ъа(РМКЧ. = 3,з)> Ъа(01).
Рассматриваемые материалы (за исключением НРМ и РМК.Ч=з,5), как и минеральные масла [10], на поверхности Ст3 стимулируют катодный процесс с изменением тафелева наклона согласно неравенству:
Ък(01)>Ък(М)>Ък(РМк.ч. = 7,8)>Ьк(Ф)>Ък(ГМ)>ЪкБез покр >Ьк(ИРМ)>Ък(РМк.ч. = 3,5).
Катодные поляризационные кривые характеризуется наличием предельного тока (іпред), убывающего в ряду:
іпред.(01)>іпред.(ИРМ-)>іпред. Без покр. — іпред. (Ф)>іпред.(РМК.Ч. = 7,8)>іпред.(РМК.Ч= 3,5, M, ГМ).
Существенно то, что іпред. при нанесении пленок НРМ и особенно 01 на стали значительно больше, чем без покрытия, что ранее наблюдалось неоднократно.
По величине работы адгезии покрытий к поверхности стали антикоррозионные составы образуют ряд (табл. 7):
Wа(01)> ,№а (НРМ, ГМ)> 'ЩРМк.ч=7,8 )> 'ЩРМк.ч =3,5)> Wa(Ф)> Wa(М).
Таблица 7. Работа адгезии Wа исходного рапсового масла, отходов О1 и продуктов, последовательно выделяемых из него при рафинировании
Состав покрытия Wa, мДж/м2
НРМ 140
О1 147
ГМ 140
Ф 114
РМК.Ч.=7,8 130
М 110
РМК.Ч.=3,5 116
Мыла обладают наименьшей работой адгезии по сравнению с другими антикоррозионными материалами. Максимальная Wa характерна для смеси отходов рафинирования рапсового масла (табл. 7).
Смешиваемость продуктов рафинирования НРМ с водой (или раствором электролита) является весьма значимым параметром, определяющим эффект последействия. Смешиваемость исследованных составов оценивали по величине коэффициента водопоглощения. Рассматриваемые продукты способны образовывать как истинные растворы, так и гетерогенные системы различной степени дисперсности.
Исходное рапсовое масло, как и ГМ, практически не поглощает воду в температурном интервале 20-60 °С. Имеет место разделение водного и масляного слоя сразу же после прекращения перемешивания.
Эмульгирующая способность РМКЧ=7,8 зависит от температуры. При 20-40 °С р достигает 1 за счет образования обратной эмульсии. Нагревание до 60 °С разрушает ее, объемный коэффициент водо-поглощения уменьшается до 0,84. Одновременно формируются три слоя: масляный, эмульсионный и водный. Затем при стоянии эмульсия разрушается, и остаются два слоя: масляный и водный.
Водопоглощение РМКЧ=3,5 тоже зависит от температуры системы, ведущей к диспергированию и образованию эмульсии типа в/м. При 20 °С р достигает 1. Нагревание до 40 °С разрушает эмульсию, объемный коэффициент водопоглоще-ния уменьшается до 0,66. Процесс сопровождается формированием трех слоев: масляного, эмульсионного и водного в объемном соотношении 22 : 56 : 16, которое меняется с повышением температуры до 60 °С, становясь равным 14 : 77 : 5. Отстаивание эмульсии приводит к ее разрушению с разделением на масляный и водный слои.
Из рассматриваемых продуктов рафинирования НРМ наиболее растворимы в воде фосфолипиды. В интервале 20-60 °С визуально они образуют однородную смесь с водой, последующее расслоение которой связано с природой Ф. Однако постепенно формируется дисперсная система. В верхней части располагаются компоненты, плотность которых меньше таковой воды, затем прозрачный, видимо, истинный раствор и, наконец, в нижней части системы дисперсия тяжелых фракций фосфолипидов.
Мыла, содержащие некоторое количество рапсового масла, представляют собой структурированную гетерогенную систему, которая поглощает воду в температурном интервале 20-60 °С, вероятно, по механизму обратной солюбилизации. Эта система обнаруживает кинетическую устойчивость, во времени не расслаиваясь.
Принципиально важен тот факт, что каждый из продуктов рафинирования в отсутствие хлорид-ионов более эффективен, чем исходное НРМ или смесь всех продуктов его переработки (О1). Наибольшим защитным эффектом обладают пленки РМК ч=3,5, из чего следует, что свободные непредельные жирные кислоты в определенной мере стимулируют коррозию стали в нейтральных хлоридных средах. Ранее [10] в композициях в минеральными маслами Ф рассматривались как перспективные антикоррозионные материалы. По
Потенциостатические поляризационные кривые Ст3 под пленками нерафинированного рапсового масла и продуктов его переработки: 1-8 - катодные кривые, 1'-8' - анодные кривые. 1, 1' - без покрытия; 2, 2' -гидратированное масло; 3, 3' - рапсовое масло с кислотным числом 7,8 мг КОН /г; 4, 4' -фосфолипиды; 5, 5' - мыло; 6, 6' - рапсовое масло с кислотным числом 3,5 мг КОН/г; 7, 7' -нерафинированное рапсовое масло; 8, 8' - отходы, образующиеся при рафинировании рапсового масла
нашим данным, сами по себе Ф малоэффективны. Об этом, в частности, свидетельствует тот факт, что различие состава ГМ и РМКЧ=7,8, обусловленное присутствием негидратируемых форм фосфолипидов, не приводит к заметной разнице в защитной эффективности (табл. 2). Таким образом, Ф предпочтительнее использовать в качестве присадок, а не собственно консервационного материала. Присадки Ф необходимо вводить в неполярный гидрофобный растворитель, играющий роль связующего. Причем для Ф следует использовать минеральное, а не растительное масло.
Продукты рафинирования рапсового масла являются ингибиторами анодного действия. Причем, этот эффект варьирует в очень широких пределах (табл. 6, рис.). Так, смесь продуктов рафинирования (О1) стимулирует анодное растворение, ГМ - в значительной степени подавляет его, а для РМК Ч =3,5 - защитный эффект ничтожно мал.
Ьа, Ц, Екор, Ъа и Ъкор Ст3 под пленками Ф, ГМ, М и РМК Ч. = 7,8 сравнительно близки в присутствии хлорид-ионов (табл. 6). При одновременном смещении Екор в анодную область происходит ускорение катодного восстановления растворенного в нейтральной среде кислорода. Исключением является РМКЧ=3,5, которое выступает в роли ингибитора смешанного действия.
Корреляция между защитным действием Ъкор, рассчитанным при потенциале коррозии (табл. 6) и образующим ряд:
Ъкор(РМК.Ч. = 3,5)> Ъкор(Ф М, ГМ)> Ъкор(РМК.Ч. = 7,8^
и величиной Ъ из данных коррозионных испытаний Ст3 под соответствующими защитными пленками в 0,5 М растворе хлорида натрия следует из таблицы 2.
Коррозионные испытания в камере Г-4 подтвердили вывод о том, что Ъ покрытий практически не зависит от их толщины, а часто и состава защитной пленки. По визуальной оценке образцов наблюдается значительная доля поражения поверхности в виде ее потемнения, но без разрушения поверхностного слоя металла и при практически полном подавлении коррозионных потерь Ст3. В натурных условиях колебания относительной влажности воздуха и температуры могут способствовать как испарению воды с поверхности гидрофобной защитной пленки, так и процессам окисления непредельных компонентов НРМ. Это может сопровождаться структурными изменениями покрытия, что повлияет на его полифункциональные свойства: защитную эффективность, водопроницаемость, эмульгирующую способность и пр. Следовательно, в ряде случаев не следует ожидать сопоставимых результатов натурных исследований и лабораторных коррозионных данных, учитывая и тот факт, что в реальных условиях состав коррозионной среды непостоянен.
Вместе с тем очевидна целесообразность применения отдельных фракций продуктов рафинирования рапсового масла в качестве антикоррозионных материалов для защиты стали от атмосферной коррозии. Если же предполагается использование продуктов в хлоридных нейтральных средах, то их необходимо модифицировать антикоррозионными добавками для повышения защитного действия.
Выводы
1. Антикоррозионные составы, полученные при рафинировании рапсового масла, неэффективны в нейтральных средах, содержащих хлорид-ионы.
2. В натурных условиях и в термовлагокамере антикоррозионные покрытия на базе НРМ проявляют высокое защитное действие, достигающее 99%, и являются эффективными защитными составами.
3. Продукты рафинирования НРМ, отходы О1, ГМ, Ф, М, РМКЧ=7,8 являются ингибиторами анодного действия по отношению к электрохимической коррозии углеродистой стали в нейтральных хлоридных средах. Состав РМК.Ч=3,5 замедляет обе парциальные электродные реакции.
4. Защитная эффективность отдельных составляющих, образующихся при рафинировании НРМ, практически всегда выше, чем для их смеси О1.
Список литературы
1. Вигдорович В.И., Насыпайко И.Г., Прохоренков В.Д. Антикоррозионные консервационные материалы. М., 1987. 127 с.
2. Вигдорович В.И., Трифанова О.Н., Поликарпов В.М. Электрохимическая оценка защитной эффективности масляных композиций на основе КОСЖК, ТВК-1 и трансформаторного масла // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2005. Т. 48. №6. С. 75-78.
3. Вигдорович В.И., Прохоренков В.Д., Князева Л.Г. Защита от атмосферной коррозии отработанными маслами, ингибированными продуктами их очистки. Сообщение 2. Электрохимические исследования // Практика противокоррозионной защиты. 2005. Т. 38. №4. С. 49-55.
4. Богданова Т.И., Шехтер Ю.Н. Ингибированные нефтяные составы для защиты от коррозии. М., 1984. 247 с.
5. Вигдорович В.И., Болдырев А.В., Цыганкова Л.Е., Шель Н.В. Эффективность использования высших карбоновых кислот и алифатических аминов в качестве маслорастворимых антикоррозионных присадок и загустителей масел // Журнал прикладной химии. 1996. Т. 69. №4. С. 611-619.
6. Шель Н.В., Вигдорович В.И., Ермакова О.Н., Цыганкова Л.Е., Чивелева А.В. Некоторые аспекты технической политики и сырьевой базы производства ингибиторов коррозии металлов // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 1998. Т. 3. №2. С. 114-122.
7. Товбин И.М. Технология переработки жиров. М., 1987. 283 с.
8. Тютюнников Б.Н. Химия жиров. М., 1974. 446 с.
9. Вигдорович В.И., Дольская Ю.С., Прохоренков В.Д., Черникова Л.А., Тужилкина Н.В. Использование отработанного моторного масла для защиты от коррозии сельскохозяйственной техники // Защита металлов. 1986. Т. 22. №1. С. 164-168.
10. Таныгина Е.Д. Полифункциональные свойства производных полиэтиленполиамина и диметилгидразина как маслорастворимых ингибиторов коррозии металлов : автореф. дис ... канд. хим. наук. Тамбов, 2000. С. 95.
Поступило в редакцию 16 августа 2008 г.
После переработки 14 декабря 2008 г.
