RU2087592C1

RU2087592C1 - Inhibitor of corrosion of steel in sulfuric acid

Info

Publication number: RU2087592C1
Application number: RU95109722A
Authority: RU
Inventors: В.А. Никонов
Original assignee: Акционерное общество "Автонормаль"
Priority date: 1995-06-13
Filing date: 1995-06-13
Publication date: 1997-08-20
Also published as: RU95109722A

Abstract

FIELD: protection of metal surface against corrosion; metallurgy and machine building at acid etching of steel. SUBSTANCE: inhibitor comprises, mas. %: sodium chloride, not less than 0.1; copolymer of N,N-dimethyl-N,N-diallyl ammonium chloride with sulfurous anhydride, the balance. Said copolymer has common formula given in specification, its molecular weight being 7000-8000. Proposed inhibitor is highly effective at its low concentrations. EFFECT: improved inhibitor activity. 1 tbl

Description

Изобретение относится к области защиты металлической поверхности от коррозии и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышленностях при кислотном травлении сталей. The invention relates to the field of protection of a metal surface from corrosion and can be used in the metallurgical and engineering industries for acid etching of steels.

Наиболее близки по строению и назначению к предлагаемому изобретению, из промышленно используемых ингибиторов является КИ-1, представляющий собой смесь бензилпиридина и циклического амина в виде соляно-кислых солей. Однако данный ингибитор при высокой эффективности (степень защиты 96,4-98%) вводится в довольно высоких концентрациях (0,2 мас.). The closest in structure and purpose to the present invention, of the industrially used inhibitors is KI-1, which is a mixture of benzylpyridine and a cyclic amine in the form of hydrochloric acid salts. However, this inhibitor at high efficiency (degree of protection 96.4-98%) is introduced in fairly high concentrations (0.2 wt.).

В основу изобретения поставлена задача разработать ингибитор коррозии, который обладал бы высокой эффективностью при низких его концентрациях в рабочем растворе. The basis of the invention is the task to develop a corrosion inhibitor, which would have high efficiency at low concentrations in the working solution.

Поставленная задача достигается тем, что ингибитор содержит в качестве четвертичного аммонийного соединения сополимер N, N-диметил-N,N-диаллиламмоний хлорида с SO₂, общей формулы

и хлористый натрий при следующем соотношении компонентов:
сополимер диметилдиаллиламмоний хлорида с сернистым ангидридом до 100 мас.This object is achieved in that the inhibitor contains as a quaternary ammonium compound a copolymer of N, N-dimethyl-N, N-diallylammonium chloride with SO ₂ , of the General formula

and sodium chloride in the following ratio of components:
copolymer of dimethyldiallylammonium chloride with sulfur dioxide up to 100 wt.

NaCI не более 0,1 мас. NaCI not more than 0.1 wt.

n степень полимеризации, соответствующая молекулярной массе 7000-8000
Ингибитор испытывали на пластинках из стали марки ст.3 размером 30х20х2 мм, в течение 2 ч при температуре 60^oC и 80^oC в растворе серной кислоты 180 г/л.n degree of polymerization corresponding to a molecular weight of 7000-8000
The inhibitor was tested on plates made of steel grade 3 with a size of 30x20x2 mm, for 2 hours at a temperature of 60 ^o C and 80 ^o C in a solution of sulfuric acid of 180 g / l.

Введение предлагаемого сополимера N,N-диметил N,N-диаллиламмоний хлорида с сернистым ангидридом, даже при его концентрации 0,01 мас. позволяет достичь степень защиты z 92,1%
Введение NaCL (0,1 мас.) к сополимеру N,N-диметил-N,N-диаллиламмоний хлорида с сернистым ангидридом, приводит к росту степени защиты.The introduction of the proposed copolymer of N, N-dimethyl N, N-diallylammonium chloride with sulfur dioxide, even at a concentration of 0.01 wt. allows to achieve a degree of protection z of 92.1%
The introduction of NaCL (0.1 wt.) To the copolymer of N, N-dimethyl-N, N-diallylammonium chloride with sulfur dioxide leads to an increase in the degree of protection.

Результаты испытаний сополимера N,N-диметил-N,N-диаллиламмоний хлорида с сернистым ангидридом в присутствии NaCL представлены в таблице, где К - скорость коррозии, г/м²ч определяется формулой
K (m m)/ts;
где m₀ m₁ вес образца до и после коррозионных испытаний, г;
t время испытаний, ч;
s площадь образцов, м²;
Z степень защиты от коррозии
Z (K₀-K₁)/K₀•100%
K₀-K₁ скорость коррозии в отсутствие и присутствии ингибитора;
γ коэффициент торможения коррозии
g = K_o/K₁.
Как следует из таблицы, степень защиты достигает значений Z 97,0 - 98,2% при концентрации сополимера 0,01 0,05 мас.The test results of the copolymer of N, N-dimethyl-N, N-diallylammonium chloride with sulfur dioxide in the presence of NaCL are presented in the table, where K is the corrosion rate, g / m ² h is determined by the formula
K (mm) / ts;
where m ₀ m _{1 the} weight of the sample before and after corrosion tests, g;
t test time, h;
s area of samples, m ² ;
Z degree of corrosion protection
Z (K ₀ -K ₁ ) / K ₀ • 100%
K ₀ -K ₁ corrosion rate in the absence and presence of an inhibitor;
γ corrosion inhibition coefficient
g = K _o / K ₁ .
As follows from the table, the degree of protection reaches Z values of 97.0 - 98.2% at a copolymer concentration of 0.01 0.05 wt.

Введение NaCL обусловлено тем, что поверхность Fe в серной кислоте при стационарном потенциале Φ_c -0,28В) заряжена положительно и органические вещества катионного типа почти не адсорбируются на поверхности железа, но адсорбция их резко возрастает в присутствии анионов-галоидов. Галоид-ионы при этом играют роль соединительного мостика (Розенфельд И.Л. Краморенко Д.М. Ланцева Е.Н. Защита металлов, 1, 184, 473, 1965; 3,172, 1965).The introduction of NaCL is due to the fact that the surface of Fe in sulfuric acid at a stationary potential Φ _c -0.28 V) is positively charged and organic substances of the cationic type are almost not adsorbed on the surface of iron, but their adsorption sharply increases in the presence of halogen anions. In this case, halogen ions play the role of a connecting bridge (Rosenfeld I.L. Kramorenko D.M. Lantseva E.N. Protection of metals, 1, 184, 473, 1965; 3.172, 1965).

Как следует из представленных данных ингибитор по изобретению обеспечивает эффективную защиту металла от коррозии. Кроме того, сополимер N,N-диметил-N, N-диаллиламмоний хлорида с SO₂ является нетоксичным соединением и выпускается в промышленном масштабе.As follows from the data presented, the inhibitor according to the invention provides effective protection of the metal from corrosion. In addition, the copolymer of N, N-dimethyl-N, N-diallylammonium chloride with SO ₂ is a non-toxic compound and is commercially available.

Наибольшее применение в качестве ингибитора коррозии он может найти в машиностроительной промышленности при травлении металла в серной кислоте при высоких температурах. It can be most widely used as a corrosion inhibitor in the machine-building industry when pickling metal in sulfuric acid at high temperatures.

Claims

A steel corrosion inhibitor in sulfuric acid containing a quaternary ammonium compound, characterized in that it additionally contains sodium chloride, and as a quaternary ammonium compound is a copolymer of N, N-dimethyl-N, N-diallylammonium chloride with sulfur dioxide of the general formula

where n is the degree of polymerization corresponding to mol.m. 7000 8000 h.

in the following ratio of components, wt.

Sodium Chloride Not more than 0.1
Copolymer of N, N-dimethyl-N, N-diallylammonium chloride with sulfur dioxide
Up to 100t