PL140308B1 - Inhibitor of etching of steel surfaces in hydrochloric acid and method of making the same - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest inhibitor trawienia powierzchni stalowych w kwasie solnym i sposób wytwarzania inhibitora trawienia powierzchni sta¬ lowych w kwasie solnym. Inhibitor stosowany jest przy usuwaniu zgorzeliny, rdzy lub kamienia kotlowego do spowalniania kwasowego wytrawia¬ nia powierzchni stalowych w wodnych roztworach kwasu solnego.Proces ten moze byc prowadzony jako oddzielny proces oczyszczania przemyslowego powierzchni stalowych lub jako jeden z procesów jednostko¬ wych w wielozabiegowych technologiach naklada¬ nia powlok ochronnych, takich jak powloki konwersyjne, na przyklad fosforanowe, organiczne lub metalowe.W procesie trawienia powierzchni stalowych w kwasie solnym stosuje sie inhibitory, które ograniczaja szybkosc trawienia podloza stalowego bez zmniejszania szybkosci rozpuszczania zgorze¬ liny, rdzy lub kamienia kotlowego. Znane sa inhi¬ bitory trawienia w kwasie solnym, zmniejszajace szybkosc trawienia podloza stalowego do 98% takie jak urotropina, mono- dwu- i trójetanoloamina, cykloheksyloamina, dwufenyloamina.Znany jest z opisu patentowego PRL nr 109 816 inhibitor bedacy produktem kondensacji urotropiny z dwufenyloamina.Znane sa równiez inhibitory trawienia w kwasie solnym z grupy alkoholi alkinylowych omówione w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych 2 Ameryki nr 3 030 311 i 3 321507. Znane inhibitory charakteryzuja sie dosc dobra skutecznoscia hamo¬ wania reakcji metalu podloza z kwasem przy jednoczesnym zachowaniu oddzialywania kwasu 5 na zgorzeline, rdze czy kamien kotlowy.Znane inhibitory stosowane sa w postaci pasty, pastylek, granulek lub proszku.Wada znanych inhibitorów jest znaczny czas potrzebny na rozpuszczenie inhibitora w roztworze 10 trawiacym.Znane inhibitory, które sa uzywane w postaci stalej ulegaja czesto znacznemu pokruszeniu a czesc ich ulega rozkruszeniu na drobny proszek.Stanowi to istotna niedogodnosc poniewaz naste- 15 puje rozpylenie inhibitora w powietrzu, pogorsze¬ nie warunków bezpieczenstwa i higieny pr acy oraz straty masy inhibitora w wyniku jego rozpylenia.Celem wynalazku jest opracowanie nowego 20 inhibitora trawienia w kwasie solnym zmniejsza¬ jacego skutecznie szybkosc trawienia podloza stalowego i bedacego stezonym roztworem nada¬ jacym sie do szybkiego rozcienczenia w roztworze trawiacym. 25 Zadaniem wynalazku jest opracowanie inhibitora, który dodany do roztworu trawiacego o znanym skladzie zasadniczym powoduje zmniejszenie szyb¬ kosci trawienia podloza stalowego bez zmniejszania szybkosci rozpuszczania zgorzeliny, rdzy lub ka- 30 mienia kotlowego. 140 308140 308 Podloze po wytrawieniu moze byc stosowane równiez do nakladania powlok ochronnych.Zadaniem wynalazku jest równiez okreslenie ilosci skladników inhibitora jakie nalezy dodac do roztworu trawiacego o znanym skladzie zasad¬ niczym oraz okreslenie sposobu wytwarzania inhibitora trawienia.Inhibitor trawienia w kwasie solnym powierzchni ^ stalowych pokrytych zgorzelina, rdza lub kamie¬ niem kotlowym stanowiacy wodny roztwór zawierajacy zwiazki inhibitujace wedlug istoty wynalazku charakteryzuje sie tym, ze jako zwiazek inhibitujacy zawiera alkinol o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza H lub CH2-OH lub CH2-0-CH2-OH lub grupe o wzorze 2 natomiast Ri oznacza CH2 lub CH2-0-CH2 lub CH2-0-CH2- -CH-CL i/lub aldehyd alifatyczny lacznie z sola amoniowa o wzorze ogólnym 3, w którym R oznacza H lub CnH2n_i a n jest liczba naturalna od 1 do 4, przy czym alkinolu zawiera od 1 do 30 milimoli na 1 litr roztworu trawiacego, soli amo¬ niowej zawiera od 5 do 30 milimoli na 1 litr roztworu trawiacego, a aldehydu alifatycznego zawiera od 5 do 30 milimoli na 1 litr roztworu trawiacego.Sposób wytwarzania inhibitora wedlug wyna¬ lazku polega na dodawaniu i mieszaniu ze soba odmierzonych lub odwazonych ilosci skladników i wedlug istoty wynalazku charakteryzuje sie tym, ze sól amoniowa wprowadza sie do aldehydu 2/ifatycznego lub jego roztworu wodnego i nas¬ tepnie do otrzymanej mieszaniny dodaje sie alkinol lub wodny roztwór alkinolu, uzupelnia sie woda do objetosci 1 litra, wygrzewa w temperaturze 70°C przez kilka godzin a po zakonczeniu wygrze¬ wania uzupelnia sie ubytek wody.Jako zwiazek inhibitujacy wedlug wynalazku mozna stosowac alkinol lub sól amoniowa z aldehydem alifatycznym albo mieszanine tych trzech zwiazków.Inhibitor wedlug wynalazku stosuje sie równiez do trawienia powierzchni stalowych przed proce¬ sem nakladania powloki ochronnej.Inhibitor wedlug wynalazku i sposób jego wytwarzania sa przedstawione w przykladzie wykonania.Przyklad I. 30 milimoli chlorku czteroetylo- amoniowego wprowadza sie do 10% roztworu wodnego formaldehydu zawierajacego 28 milimoli formaldehydu. Dodaje sie 3 milimole 2-butyn- 1,4(|3$'-dwuhydroksy)-dwupropoksy dwuchlorku a nastepnie uzupelnia sie woda do objetosci 1 litra.Ogrzewa sie przez okolo 4 godziny w temperatu¬ rze 70°C. Po wygrzewaniu uzupelnia sie ubytek wody do objetosci 1 litra.Otrzymano 1 litr inhibitora stanowiacego wodny roztwór zawierajacy w jednym litrze 3 milimole alkinolu, 30 milimoli chlorku czteroetyloamonio- wego i 28 milimoli formaldehydu.Pomiar ograniczenia szybkosci trawienia podloza stalowego przeprowadzono na plytkach stalowych z blachy karoseryjnej zimnowalcowanej o zawar¬ tosci wegla od 0,06 do 0,08% i wymiarach 50X50X X0,8 mm w temp. 20°, uzywajac wodnego roztworu kwasu solnego o stezeniu 15% i stosujac czas trawienia 1 godz. Powierzchnie próbek przed tra¬ wieniem szlifowano papierem sciernym o ziarnis¬ tosci 320, odtluszczano trzykrotnie acetonem, suszono i wazono próbki. Skutecznosc dzialania 5 inhibitora wyrazono zdolnoscia hamowania reakcji Hr kwasu solnego ze stala i obliczano metoda wagowa wedlug wzoru 15 Hr = 100 (%), w którym symbolem mA oznaczono ubytek masy próbki wytrawionej w roztworze A (bez inhibitora) w gramach, a symbolem mB oznaczono ubytek masy próbki wytrawionej w roztworze B (z inhibitorem) w gra¬ mach. Uzyskano zdolnosc hamowania Hr wyno¬ szaca 99:%.Przyklad II. Sposób przygotowania roztworu trawiacego oraz wszystkie parametry i czynnosci 20 jak w przykladzie I. Sklad roztworu trawiacego: kwas solny 30%, 4-(p-hydroksypropoksy)-2butyn- -l-ol — 8 milimoli/1, aldehyd maslowy — 22 mili- moli/1, chlorek czteropropyloamoniowy — 10 mili¬ moli/l.' 25 Uzyskano zdolnosc hamowania Hr wynoszaca 98,5%.Roztwór trawiacy zawierajacy inhibitor wedlug wynalazku mozna skutecznie stosowac przy tem¬ peraturach od +5°C do 100°C i stezeniach kwasu :o solnego od 0,03% do 36%.Odmierzona ilosc inhibitora wprowadzamy bez¬ posrednio do calkowitej objetosci kapieli trawiacej.Zastrzezenia paten to we 35 1. Inhibitor trawienia w kwasie solnym powierz¬ chni stalowych pokrytych zgorzelina, rdza lub kamieniem kotlowym, stanowiacy wodny roztwór zawierajacy zwiazki inhibitujace, znamienny tym, 40 ze jako zwiazek inhibitujacy zawiera alkinol o wzorze ogólnym l,.w którym R oznacza H lub CH2-OH iub CH2-0-CH2-OH lub grupe o wzorze 2 natomiast Ri oznacza CH2 lub CH2-0-CH2 lub CH2-0-CH2-CH-0 i/lub aldehyd alifatyczny lacznie 45 z sola amoniowa o wzorze ogólnym 3, w którym R oznacza H lub CnH2n_i a n jest liczba naturalna od 1 do 4, przy czym alikinolu, zawiera od 1 do 30 milimoli na 1 litr roztworu trawiacego1, soli amo¬ niowej zawiera od 5 do 30 milimoli na 1 litr 50 roztworu trawiacego a aldehydu alifatycznego zawiera od 5 do 30 mi&imo1! na 1 litr roztworu trawiacego. 2. Sposób wytwarzania inhibitora trawiema w kwasie solnym powierzchni stalowych pokrytych 55 zgorzelina, rdza lub kamieniem kotlowym, polega¬ jacy na dodawaniu i mieszaniu ze soba odmie¬ rzonych lub odwazonych ilosci skladników, znamienny tym, ze sól amoniowa wprowadza sie do aldehydu alifatycznego lub jego roztworu 60 wodnego i nastepnie do otrzymanej mieszaniny dodaje sie alkinol lub wodny roztwór alkinolu, uzupelnia sie woda do objetosci 1 litra i wygrzewa w temjperaturze 70°C przez kilka godzin a po zakonczeniu wygrzewania uzupelnia sie ubytek M wody.140 308 R-C=C-H,-OH wzór 4 CHr0-CH2-CH(Cl)-0H wzór 2 N+(Rkcr wzór 3 PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia paten to we 35 1. Inhibitor trawienia w kwasie solnym powierz¬ chni stalowych pokrytych zgorzelina, rdza lub kamieniem kotlowym, stanowiacy wodny roztwór zawierajacy zwiazki inhibitujace, znamienny tym, 40 ze jako zwiazek inhibitujacy zawiera alkinol o wzorze ogólnym l,.w którym R oznacza H lub CH2-OH iub CH2-0-CH2-OH lub grupe o wzorze 2 natomiast Ri oznacza CH2 lub CH2-0-CH2 lub CH2-0-CH2-CH-0 i/lub aldehyd alifatyczny lacznie 45 z sola amoniowa o wzorze ogólnym 3, w którym R oznacza H lub CnH2n_i a n jest liczba naturalna od 1 do 4, przy czym alikinolu, zawiera od 1 do 30 milimoli na 1 litr roztworu trawiacego1, soli amo¬ niowej zawiera od 5 do 30 milimoli na 1 litr 50 roztworu trawiacego a aldehydu alifatycznego zawiera od 5 do 30 mi&imo1! na 1 litr roztworu trawiacego.
2. 2. Sposób wytwarzania inhibitora trawiema w kwasie solnym powierzchni stalowych pokrytych 55 zgorzelina, rdza lub kamieniem kotlowym, polega¬ jacy na dodawaniu i mieszaniu ze soba odmie¬ rzonych lub odwazonych ilosci skladników, znamienny tym, ze sól amoniowa wprowadza sie do aldehydu alifatycznego lub jego roztworu 60 wodnego i nastepnie do otrzymanej mieszaniny dodaje sie alkinol lub wodny roztwór alkinolu, uzupelnia sie woda do objetosci 1 litra i wygrzewa w temjperaturze 70°C przez kilka godzin a po zakonczeniu wygrzewania uzupelnia sie ubytek M wody.140 308 R-C=C-H,-OH wzór 4 CHr0-CH2-CH(Cl)-0H wzór 2 N+(Rkcr wzór 3 PL