RU2151216C1

RU2151216C1 - Corrosion inhibitor of metals in sulfuric and hydrochloric acids

Info

Publication number: RU2151216C1
Application number: RU98106716A
Authority: RU
Inventors: Е.Е. Кравцов; Н.Н. Старкова; А.В. Муховников; О.А. Мухамбетова; Е.П. Шаметько; И.В. Книжников; А.Ю. Бирюков; Т.С. Кондратенко
Original assignee: Кравцов Евгений Евгеньевич
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 2000-06-20

Abstract

FIELD: protection of metals against acid corrosion by means of inhibitors. SUBSTANCE: inhibitor is introduced in acids in amount of 2.4 to 5.6 g/l at the following concentrations of individual components: product of condensation of amine with aldehyde; used as this product is 3-nitrobenzal-4-aminophenol, 0.4 to 0.9 g/l; urotropin, 0.9 to 3.1 g/l; pyridinethiol-2-oxide 1-zinc salt, 0.6 to 1.2 g/l and allyl trimethyl ammonia iodide, 0.5 to 1.3 g/l. Inhibitor retards corrosion of steel, cobalt, nickel and titanium considerably reducing tendency of steel to absorb hydrogen. Proposed inhibitor is recommended for use in pickling solutions and for acid cleaning of equipment. EFFECT: enhanced efficiency. 1 tbl

Description

Изобретение относится к области защиты металлов от кислотной коррозии с помощью ингибиторов и может быть применено при травлении стали, кобальта и никеля, а также при кислотных очистках оборудования. The invention relates to the field of protection of metals from acid corrosion using inhibitors and can be used in the etching of steel, cobalt and nickel, as well as in acid cleaning of equipment.

Известно применение уротропина для защиты стали от коррозии в соляной и серной кислотах (А.И. Алцыбеева, С.З. Левин "Ингибиторы коррозии металлов", Л., "Химия", 1968 г. с. 28-29). Однако уротропин недостаточно эффективен при подавлении коррозии стали в кислотах и слабо тормозит коррозию других металлов. Слишком велика к тому же концентрация уротропина, вводимого в кислоты, исчисляемая миллимолями на литр или достигающая 2%. It is known that urotropine is used to protect steel from corrosion in hydrochloric and sulfuric acids (A.I. Altsybeeva, SZ Levin "Metal corrosion inhibitors", L., "Chemistry", 1968, pp. 28-29). However, urotropin is not effective enough in suppressing corrosion of steel in acids and weakly inhibits corrosion of other metals. The concentration of urotropin introduced into acids is too high, calculated in millimoles per liter or as high as 2%.

Наиболее близким к предлагаемому ингибитору по технической сущности и полученным результатам является известный ингибитор - продукт конденсации анилина и капринового альдегида (Е.Г. Турбина и Н.Г. Ключников "Защита стали от коррозии в соляной кислоте продуктами конденсации аминов и альдегидов", сборник статей "Ингибиторы коррозии металлов", ЦНИИ технологии судостроения, издательство "Судостроение", 1965, с. 124-129). Известный ингибитор защищает сталь от коррозии в соляной кислоте в меньшей концентрации, чем уротропин, причем последний менее эффективен, чем продукт конденсации. Все же следует отметить, что для известного ингибитора степени защиты довольно сильно отличаются от полной защиты. Так, в 3; 5 и 7 - нормальных растворах соляной кислоты степени защиты соответственно составляет 92,07; 95,50; 97,29%. Для титана, никеля и кобальта они еще ниже. Слабо замедляет известный ингибитор наводороживание стали. The closest to the proposed inhibitor in technical essence and the results obtained is the known inhibitor - the condensation product of aniline and capric aldehyde (EG Turbina and N.G. Klyuchnikov "Protection of steel from corrosion in hydrochloric acid by the condensation products of amines and aldehydes", collection of articles "Metal Corrosion Inhibitors", Central Research Institute of Shipbuilding Technology, Sudostroenie Publishing House, 1965, pp. 124-129). A known inhibitor protects steel from corrosion in hydrochloric acid in a lower concentration than urotropine, the latter being less effective than the condensation product. Nevertheless, it should be noted that for a known inhibitor, the degrees of protection are quite different from full protection. So, at 3; 5 and 7 - normal solutions of hydrochloric acid, degree of protection, respectively, is 92.07; 95.50; 97.29%. For titanium, nickel and cobalt, they are even lower. Slowly slows down the known steel hydrogenation inhibitor.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности защиты от коррозии стали, кобальта, никеля и титана в соляной и серной кислотах, а также усиление подавления наводороживания стали. The aim of the present invention is to increase the effectiveness of corrosion protection of steel, cobalt, nickel and titanium in hydrochloric and sulfuric acids, as well as strengthening the suppression of hydrogenation of steel.

Указанная цель может быть достигнута при введении в кислоты предлагаемого ингибитора, содержащего продукт конденсации амина с альдегидом и уротропин и кроме того дополнительно пиридинтиол-2-оксид-1 цинковую соль и аллилтриметиламмонийиодид, а в качестве продукта конденсации - 3-нитробензаль-4-аминофенол. Ингибитор вводится в кислоты в концентрации 2,4 - 6,5 г/л, а отдельные компоненты его в следующих концентрациях (г/л):
3-нитробензаль-2-аминофенол - 0,4 - 0,9
пиридинтиол-2-оксид-1-цинковая соль - 0,6 - 1,2
аллилтриметиламмонийиодид - 0,5 - 1,3
уротропин - 0,9 - 3,1
Структуры первых трех компонентов имеют следующий вид:
3-нитробензаль-4-аминофенол

пиридинтиол-2-оксид-1 цинковая соль

аллилтриметиламмонийиодид
[(CH₃)₃NCH₂CH=CH₂]⁺Y^-
Компоненты ингибитора вводятся в раствор кислоты, начиная с продукта конденсации, а затем - в любой последовательности. Можно также сначала ввести все компоненты, исключая продукт конденсации, который добавляется в последнюю очередь, причем его можно предварительно растворить в 3-4 мл этанола или ацетона.This goal can be achieved by introducing into the acid the proposed inhibitor containing the product of the condensation of an amine with an aldehyde and urotropin and, in addition, additionally pyridinethiol-2-oxide-1 zinc salt and allyl trimethylammonium iodide, and 3-nitrobenzal-4-aminophenol as a condensation product. The inhibitor is introduced into acids in a concentration of 2.4 - 6.5 g / l, and its individual components in the following concentrations (g / l):
3-nitrobenzal-2-aminophenol - 0.4 - 0.9
pyridinethiol-2-oxide-1-zinc salt - 0.6 - 1.2
allyltrimethylammonium iodide - 0.5 - 1.3
urotropin - 0.9 - 3.1
The structures of the first three components are as follows:
3-nitrobenzal-4-aminophenol

pyridinethiol-2-oxide-1 zinc salt

allyltrimethylammonium iodide
[(CH ₃ ) ₃ NCH ₂ CH = CH ₂ ] ⁺ Y ^-
The components of the inhibitor are introduced into the acid solution, starting with the condensation product, and then in any sequence. You can also first enter all the components, excluding the condensation product, which is added last, and it can be pre-dissolved in 3-4 ml of ethanol or acetone.

Примеры испытаний предлагаемого и известного ингибиторов (продукта конденсации капринового альдегида и анилина) приведены в таблице. Examples of tests of the proposed and known inhibitors (condensation product of capric aldehyde and aniline) are given in the table.

Степень защиты от коррозии металлов определялась по убыли массы образцов. Наводороживание измерялось с помощью скручивания проволочных образцов до излома на машине К-5. Образцы предварительно порялизовались в кислоте, в которую был введен хлорид сурьмы (III) в концентрации 0,05 г/л. The degree of corrosion protection of metals was determined by the loss of mass of the samples. Hydrogen saturation was measured by twisting the wire samples to a break on a K-5 machine. Samples were preliminarily pore-dried in acid into which antimony (III) chloride was introduced at a concentration of 0.05 g / l.

Рассмотрение данных таблицы, касающихся торможения коррозии, показывает, что для стали лишь в редких случаях эффективность известного ингибитора оказывается выше, чем предлагаемого (примеры 6 и 7). В остальных же примерах предлагаемый ингибитор превосходит известный. Весьма существенно превосходство предлагаемого ингибитора по сравнению с известным для кобальта, никеля и титана. Известный ингибитор значительно уступает предлагаемому по степени защиты от наводороживания. Таким образом, предлагаемый ингибитор является более эффективным, чем известный, и по торможению коррозии и торможению поглощения водорода. A review of the table data regarding corrosion inhibition shows that for steel only in rare cases the effectiveness of a known inhibitor is higher than that proposed (examples 6 and 7). In the remaining examples, the proposed inhibitor is superior to the known. The superiority of the proposed inhibitor in comparison with the known one for cobalt, nickel and titanium is very significant. Known inhibitor is significantly inferior to the proposed degree of protection against hydrogenation. Thus, the proposed inhibitor is more effective than the known, and inhibition of corrosion and inhibition of hydrogen uptake.

Сравнение предлагаемого ингибитора с широко применяемым в практике ингибитором ПБ-5 также обнаруживает превосходство первого: например, коэффициент торможения для стали у предлагаемого ингибитора более 100, а у ПБ-5 около 40. Comparison of the proposed inhibitor with the PB-5 inhibitor widely used in practice also reveals the superiority of the first: for example, the braking coefficient for steel of the proposed inhibitor is more than 100, and for PB-5 about 40.

Предлагаемый ингибитор обладает и большей устойчивостью: он не коагулирует под действием ионов железа, ПБ-5, напротив коагулирует. The proposed inhibitor also has greater stability: it does not coagulate under the influence of iron ions, PB-5, on the contrary coagulates.

Предлагаемый ингибитор можно рекомендовать для использования в машино- и судостроения при травлении металлов, а также в энергетике, химической и пищевой промышленности для кислотных очисток оборудования. The proposed inhibitor can be recommended for use in machine and shipbuilding for metal etching, as well as in the energy, chemical and food industries for acid cleaning equipment.

Claims

Corrosion inhibitor of metals in sulfuric and hydrochloric acids based on the product of the condensation of amine with aldehyde and usotropin, characterized in that pyridinethiol-2-oxide-1 zinc salt and allyl trimethylammonium iodide are additionally introduced into the acid, and 3-nitrobenzal-4- as the condensation product aminophenol with a total inhibitor content in acid of 2.4 - 6.5 g / l at the following concentrations of the individual components, g / l:
3-nitrobenzal-4-aminophenol - 0.4 - 0.9
Pyridinethiol-2-oxide-1 zinc salt - 0.6 - 1.2
Allyltrimethylammonium iodide - 0.5 - 1.3
Urotropin - 0.9 - 3.1v