JPS5924188B2 - 金属の腐食抑制組成物 - Google Patents
金属の腐食抑制組成物Info
- Publication number
- JPS5924188B2 JPS5924188B2 JP812577A JP812577A JPS5924188B2 JP S5924188 B2 JPS5924188 B2 JP S5924188B2 JP 812577 A JP812577 A JP 812577A JP 812577 A JP812577 A JP 812577A JP S5924188 B2 JPS5924188 B2 JP S5924188B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrazine
- water
- boiler
- oxygen
- reaction
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- Expired
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- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、水媒体中の金属の腐食抑制組成物に関する。
ボイラーをはじめとして、水または水蒸気と接触する金
属製機器においては腐食は極めて深刻な０ 問題である
。
属製機器においては腐食は極めて深刻な０ 問題である
。
例えば、腐食により機器の耐用年数が低下するし、発生
したサビが使用水中に混入して水が着色したりさらに熱
交換機等の器壁に付着して熱効率の低下を来たす。また
ボイラー等の高圧容器では、腐食にもとずく破裂事故を
招くこと５ もある。従つてこれらの腐食を防止するた
めに、冷却水系の場合では、クロム酸塩、亜硝酸塩、リ
ン化合物、有機酸塩等の腐食抑制剤が用いられている。
一方、ボイラー用水の場合は、通常化学的あるいは物理
的方法によつて用水中の溶存酸素を’０ 除去して腐食
を抑制している。溶存酸素を除去する化学的方法として
、従来から多く採用されているのはヒドラジンを用いる
方法である。
したサビが使用水中に混入して水が着色したりさらに熱
交換機等の器壁に付着して熱効率の低下を来たす。また
ボイラー等の高圧容器では、腐食にもとずく破裂事故を
招くこと５ もある。従つてこれらの腐食を防止するた
めに、冷却水系の場合では、クロム酸塩、亜硝酸塩、リ
ン化合物、有機酸塩等の腐食抑制剤が用いられている。
一方、ボイラー用水の場合は、通常化学的あるいは物理
的方法によつて用水中の溶存酸素を’０ 除去して腐食
を抑制している。溶存酸素を除去する化学的方法として
、従来から多く採用されているのはヒドラジンを用いる
方法である。
ヒドラジンは次の反応式ＮＨ２−ＮＨ２＋Ｈ２Ｏ→Ｎ２
＋ ２Ｈ２Ｏ（１）’５ によつて酸素と反応、して水
系に溶存する酸素を除去する。
＋ ２Ｈ２Ｏ（１）’５ によつて酸素と反応、して水
系に溶存する酸素を除去する。
この方法は（１）式に示すごとく、分解生成物が窒素ガ
スと水であること、及びヒドラジンに腐食性がなくむし
ろアミンとしての防食作用を有することから、特にボイ
ラーの腐食に対する解決”０ 策として採用されて来た
。しかしながらヒドラジンと溶存酸素との反応は、低温
ではほとんど進行せず、温度を上げても反応が遅くかつ
不完全である。そのためこの方法においては過剰のヒド
ラジンを用いるかあるいは反応を促進させるための活！
５ 性化剤を添加することが行なわれる。ヒドラジンと
溶存酸素との反応を促進させる活性化剤として金属イオ
ンを添加する方法と、酸化還元平衡を有する有機化合物
を添加する方法とがある。前者は通常コバルトやマンガ
ン類が使用され防食面で優れる反面、蒸発残渣を生成す
る欠点がある。後者の有機化合物としては通常ハイドロ
キノン、メチルハイドロキノン、アミノフエノ一ル等が
使用され、就中ハイドロキノンがヒドラジンと酸素との
反応を著しく促進すること及ひ蒸発残渣を残さないこと
等の理由で先ず用いられるに至つた。その後、有機化合
物によるヒドラジンと酸素との反応促進に関して多くの
研究がなされて来ているが、金属イオン系活性化剤に匹
適する防食効果を兼ね備えたものはいまだ出現するに至
つていない。本発明者らは鋭意研究の結果、前記公知技
術における課題を解件し本発明を完成するに至つた。本
発明は一般式（１）で示される１，４−べンゾキノン誘
導体、又は−般式（■）で示される１，４−ハイドロキ
ノン誘導体〔上式中Ｒはフエニル基又はｐ−トリル基を
表わす。
スと水であること、及びヒドラジンに腐食性がなくむし
ろアミンとしての防食作用を有することから、特にボイ
ラーの腐食に対する解決”０ 策として採用されて来た
。しかしながらヒドラジンと溶存酸素との反応は、低温
ではほとんど進行せず、温度を上げても反応が遅くかつ
不完全である。そのためこの方法においては過剰のヒド
ラジンを用いるかあるいは反応を促進させるための活！
５ 性化剤を添加することが行なわれる。ヒドラジンと
溶存酸素との反応を促進させる活性化剤として金属イオ
ンを添加する方法と、酸化還元平衡を有する有機化合物
を添加する方法とがある。前者は通常コバルトやマンガ
ン類が使用され防食面で優れる反面、蒸発残渣を生成す
る欠点がある。後者の有機化合物としては通常ハイドロ
キノン、メチルハイドロキノン、アミノフエノ一ル等が
使用され、就中ハイドロキノンがヒドラジンと酸素との
反応を著しく促進すること及ひ蒸発残渣を残さないこと
等の理由で先ず用いられるに至つた。その後、有機化合
物によるヒドラジンと酸素との反応促進に関して多くの
研究がなされて来ているが、金属イオン系活性化剤に匹
適する防食効果を兼ね備えたものはいまだ出現するに至
つていない。本発明者らは鋭意研究の結果、前記公知技
術における課題を解件し本発明を完成するに至つた。本
発明は一般式（１）で示される１，４−べンゾキノン誘
導体、又は−般式（■）で示される１，４−ハイドロキ
ノン誘導体〔上式中Ｒはフエニル基又はｐ−トリル基を
表わす。
〕の少なくとも１種、及びヒドラジンを含有することを
特徴とする金属の腐食抑制組成物である。本発明に用い
る一般式（１）で示される１，４−べンゾキノン誘導体
としては２−フエニル−１，４−べンゾキノン及び２−
（ｐ−トリル）−１，４ーべンゾキノンがあり、一般式
（■）で示される１，４−ハイドロキノン誘導体として
は２−フエニル−１，４ハイドロキノン及び２−（ｐ−
トリル）ハイドロキノンがあり、これらの少なくとも１
種がヒドラジンと共に用いられる。
特徴とする金属の腐食抑制組成物である。本発明に用い
る一般式（１）で示される１，４−べンゾキノン誘導体
としては２−フエニル−１，４−べンゾキノン及び２−
（ｐ−トリル）−１，４ーべンゾキノンがあり、一般式
（■）で示される１，４−ハイドロキノン誘導体として
は２−フエニル−１，４ハイドロキノン及び２−（ｐ−
トリル）ハイドロキノンがあり、これらの少なくとも１
種がヒドラジンと共に用いられる。
これらの化合物は通常は水に難溶性であるが、ヒドラジ
ンとの共存下では実用に適する溶解性を示す。ヒドラジ
ンと該化合物との配合率は特に限定されるものではない
が、通常１５：１〜１０，０００：１（ヒドラジン：該
べンゾキノン又はハイドロキノン誘導体の重量比、以下
同様とする）の比率、好ましくは５０：１〜１０００：
１の比率で用いられる。本組成物は通常水化ヒドラジン
水溶液に該化合物を溶解させて得られるが、ヒドラジン
と該化合物とを別々に上記比率になるように用水に供給
することもできる。また低圧ボイラーのように酸性物質
の添加が可能な場合には、塩酸ヒドラジン、硫酸ヒドラ
ジンのようなヒドラジン酸付加塩の形で添加しても良い
。該１，４−ベンゾキノン誘導体（１）と１，４−ハイ
ドロキノン誘導体（■）とは次の反応式で示される平衡
関係にあると考えられ、使用化合物が（１）又は（■）
の何れであつても、実際上過剰のヒドラジンが存在する
系では、上記の平衡関係は右側に偏つているものと考え
られる。
ンとの共存下では実用に適する溶解性を示す。ヒドラジ
ンと該化合物との配合率は特に限定されるものではない
が、通常１５：１〜１０，０００：１（ヒドラジン：該
べンゾキノン又はハイドロキノン誘導体の重量比、以下
同様とする）の比率、好ましくは５０：１〜１０００：
１の比率で用いられる。本組成物は通常水化ヒドラジン
水溶液に該化合物を溶解させて得られるが、ヒドラジン
と該化合物とを別々に上記比率になるように用水に供給
することもできる。また低圧ボイラーのように酸性物質
の添加が可能な場合には、塩酸ヒドラジン、硫酸ヒドラ
ジンのようなヒドラジン酸付加塩の形で添加しても良い
。該１，４−ベンゾキノン誘導体（１）と１，４−ハイ
ドロキノン誘導体（■）とは次の反応式で示される平衡
関係にあると考えられ、使用化合物が（１）又は（■）
の何れであつても、実際上過剰のヒドラジンが存在する
系では、上記の平衡関係は右側に偏つているものと考え
られる。
本発明の組成物は一般にポイラー供給水の脱酸素剤とし
て、あるいはボイラー停止期間中の腐食抑制剤として添
加される場合が多い。
て、あるいはボイラー停止期間中の腐食抑制剤として添
加される場合が多い。
ボイラー供給水に脱酸素剤として用いる場合は、供給水
中の溶存酸素に対してヒドラジンが反応当量以上、好ま
しくはヒドラジンが２〜５当量になるように添加する。
ボイラー停止期間中の満水保存水に添加する場合は、停
止期間やボイラーの構造によつて異なるが、通常ヒドラ
ジンとして１００〜３００ＰｙＢになるように添加する
。本発明に係る組成物の特徴は、 １）ヒドラジンと酸素との反応を促進すること、１１）
ボイラー用水に用いた場合、蒸発残渣を残さないため、
貫流ボイラーへも適用可能であること、及び１１１）鋼
に対する防食性が著しく改善されたことにある。
中の溶存酸素に対してヒドラジンが反応当量以上、好ま
しくはヒドラジンが２〜５当量になるように添加する。
ボイラー停止期間中の満水保存水に添加する場合は、停
止期間やボイラーの構造によつて異なるが、通常ヒドラ
ジンとして１００〜３００ＰｙＢになるように添加する
。本発明に係る組成物の特徴は、 １）ヒドラジンと酸素との反応を促進すること、１１）
ボイラー用水に用いた場合、蒸発残渣を残さないため、
貫流ボイラーへも適用可能であること、及び１１１）鋼
に対する防食性が著しく改善されたことにある。
即ち近年大型ボイラーは超高圧化され、ドラム式ボイラ
ーから、ドラムをもたない貫流方式ボイラーへとボイラ
ーの形式が変更されてきており、これに伴つてボイラー
供給水の処理態様にも変化が生じている。
ーから、ドラムをもたない貫流方式ボイラーへとボイラ
ーの形式が変更されてきており、これに伴つてボイラー
供給水の処理態様にも変化が生じている。
とりわけヒドラジンによる酸素除去に関連しては、従来
水系の液性は水酸化ナトリウム一第２リン酸ナトリウム
によつてＰＨｌＯ〜１２に保たれていたのに対し、貫流
方式ボイラーではアンモニアによつてＰＨを８〜１０に
保たねばならなくなつたことである。これはボイラー供
給水中に不揮発性成分の存在が許されなくなつたこと、
及び超高圧化に伴なう温度上昇のためＰＨｌＯ〜１２で
はアルカリ性が強過ぎ、それによつて生ずるアルカリ腐
食を防止する必要があるからである。しかるに、一方．
：″ヒドラジンは水系のアルカリ性が弱くなると酸素〆
との反応速度が著しく小さくなる難点がある。これに対
し、本 明の組成物はＰＨｌＯ〜１２の高アルカリ領域
で（．勿論のこと、ＰＨ８〜１０の低アルカリ領域でも
浴存酸素との反応を顕著ｌこ促進させる効果を有する。
水系の液性は水酸化ナトリウム一第２リン酸ナトリウム
によつてＰＨｌＯ〜１２に保たれていたのに対し、貫流
方式ボイラーではアンモニアによつてＰＨを８〜１０に
保たねばならなくなつたことである。これはボイラー供
給水中に不揮発性成分の存在が許されなくなつたこと、
及び超高圧化に伴なう温度上昇のためＰＨｌＯ〜１２で
はアルカリ性が強過ぎ、それによつて生ずるアルカリ腐
食を防止する必要があるからである。しかるに、一方．
：″ヒドラジンは水系のアルカリ性が弱くなると酸素〆
との反応速度が著しく小さくなる難点がある。これに対
し、本 明の組成物はＰＨｌＯ〜１２の高アルカリ領域
で（．勿論のこと、ＰＨ８〜１０の低アルカリ領域でも
浴存酸素との反応を顕著ｌこ促進させる効果を有する。
この効果は前記の現状に鑑み極めて重要な意義を有する
。さらに上記（１）及び（）の化合物は昇華性でボイラ
ー供給水中に残渣を残さないことと相まつて本発明の組
成物は新時代の要望に充分応えうるものである。本発明
組成物の鋼に対する防食性は、比較的低濃度で流動水は
もとより静止水中でも顕著な効果を示す。
。さらに上記（１）及び（）の化合物は昇華性でボイラ
ー供給水中に残渣を残さないことと相まつて本発明の組
成物は新時代の要望に充分応えうるものである。本発明
組成物の鋼に対する防食性は、比較的低濃度で流動水は
もとより静止水中でも顕著な効果を示す。
一般にボイラーが補修や休転などのため、数日〜数ケ月
間停止される場合は、ヒドラジンを添加した水による満
水保存法により防食管理されることが多い。しかし前述
のようにヒドラジンと溶存酸素との反応は遅くかつ不完
全であり、またヒドラジン自身の防食効果が低濃度では
不十分であることより、高濃度のヒドラジン水溶液が必
要，である。また活性化剤として有機化合物を添加した
ヒドラジン水溶液を用いれば、溶存酸素との反応は促進
されるが、防食性は充分でなく、これまた高濃度のヒド
ラジンの添加が必要となる。しかしヒドラジンは高価な
こと及び保存水の排水対策（特にＣＯＤ対策）の困難さ
から、できる限り低ノ 濃度のヒドラジンで完全な防食
管理を実施する必要がある。しかるに、本発明の組成物
においては、その作用機構は未だ解明されていないが、
脱酸素作用と、組成物自身の防食作用とを併せ有するた
め、比較的低濃度のヒドラジンを含有させることにより
停止中のボイラーの防食管理を完全かつ経済的に実施す
ることが可能である。以下、実施例により本発明を説明
する。
間停止される場合は、ヒドラジンを添加した水による満
水保存法により防食管理されることが多い。しかし前述
のようにヒドラジンと溶存酸素との反応は遅くかつ不完
全であり、またヒドラジン自身の防食効果が低濃度では
不十分であることより、高濃度のヒドラジン水溶液が必
要，である。また活性化剤として有機化合物を添加した
ヒドラジン水溶液を用いれば、溶存酸素との反応は促進
されるが、防食性は充分でなく、これまた高濃度のヒド
ラジンの添加が必要となる。しかしヒドラジンは高価な
こと及び保存水の排水対策（特にＣＯＤ対策）の困難さ
から、できる限り低ノ 濃度のヒドラジンで完全な防食
管理を実施する必要がある。しかるに、本発明の組成物
においては、その作用機構は未だ解明されていないが、
脱酸素作用と、組成物自身の防食作用とを併せ有するた
め、比較的低濃度のヒドラジンを含有させることにより
停止中のボイラーの防食管理を完全かつ経済的に実施す
ることが可能である。以下、実施例により本発明を説明
する。
実験例 １
…９．２に調整した、溶存酸素を８．１Ｊ１Ｐ含有する
ＮＨ３−ＮＨ４Ｃｌ緩衝液（ミハエリス「Ｍｉｃｈａｅ
ｌｉｓ」の緩衝液）に、第１表に示す組成物をヒドラジ
ンとして３００Ｐ１１１となるように添加し、温度を２
５℃に保ち、溶存酸素計によつて経時的に溶存酸素含有
量の変化を測定し、第１図に示す結果を得た。
ＮＨ３−ＮＨ４Ｃｌ緩衝液（ミハエリス「Ｍｉｃｈａｅ
ｌｉｓ」の緩衝液）に、第１表に示す組成物をヒドラジ
ンとして３００Ｐ１１１となるように添加し、温度を２
５℃に保ち、溶存酸素計によつて経時的に溶存酸素含有
量の変化を測定し、第１図に示す結果を得た。
図中、横軸は時間（単位：分）、縦軸は溶存酸素濃度（
単位：ＰＶＢ）を示し、各曲線に付した数字は第１表の
試験番号を示す。実験例 ２ 容量１０００ＣＣのトールビーカ一に脱イオン水９００
ＣＣを入れ、第２表に示す組成物をヒドラジンとして１
５０ＰＦになるように添加し、これに表面を研摩、脱脂
洗浄した鋼板（ＳＰＣＣ−６０×８０Ｘ１ｍｍ）を浸漬
し、密栓して５０℃で２０日間静置後、試験片の腐食状
態を観察して第２表の結果を得た。
単位：ＰＶＢ）を示し、各曲線に付した数字は第１表の
試験番号を示す。実験例 ２ 容量１０００ＣＣのトールビーカ一に脱イオン水９００
ＣＣを入れ、第２表に示す組成物をヒドラジンとして１
５０ＰＦになるように添加し、これに表面を研摩、脱脂
洗浄した鋼板（ＳＰＣＣ−６０×８０Ｘ１ｍｍ）を浸漬
し、密栓して５０℃で２０日間静置後、試験片の腐食状
態を観察して第２表の結果を得た。
第１図は本発明に係る組成物を含有する液中の溶存酸素
濃度の経時的変化を示す図である。
濃度の経時的変化を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）〔式中Ｒは
フェニル基又はｐ−トリル基を表わす〕で示される１，
４−ベンゾキノン誘導体、又は一般式（II）▲数式、化
学式、表等があります▼（II）〔式中Ｒはフェニル基又
はｐ−トリル基を表わす〕で示される１，４−ハイドロ
キノン誘導体の少なくとも１種、及びヒドラジンを含有
することを特徴とする金属の腐食抑制組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP812577A JPS5924188B2 (ja) | 1977-01-26 | 1977-01-26 | 金属の腐食抑制組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP812577A JPS5924188B2 (ja) | 1977-01-26 | 1977-01-26 | 金属の腐食抑制組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5393141A JPS5393141A (en) | 1978-08-15 |
| JPS5924188B2 true JPS5924188B2 (ja) | 1984-06-07 |
Family
ID=11684561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP812577A Expired JPS5924188B2 (ja) | 1977-01-26 | 1977-01-26 | 金属の腐食抑制組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5924188B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5147604A (en) * | 1980-04-28 | 1992-09-15 | Betz Laboratories, Inc. | Dioxo-aromatic compounds as oxygen scavengers |
-
1977
- 1977-01-26 JP JP812577A patent/JPS5924188B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5393141A (en) | 1978-08-15 |
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