RU2173734C2 - Metal corrosion inhibitor in sulfuric and hydrochloride acids - Google Patents

Metal corrosion inhibitor in sulfuric and hydrochloride acids

Info

Publication number
RU2173734C2
RU2173734C2 RU98106057A RU98106057A RU2173734C2 RU 2173734 C2 RU2173734 C2 RU 2173734C2 RU 98106057 A RU98106057 A RU 98106057A RU 98106057 A RU98106057 A RU 98106057A RU 2173734 C2 RU2173734 C2 RU 2173734C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inhibitor
acid
steel
corrosion
protection
Prior art date
Application number
RU98106057A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98106057A (en
Inventor
Е.Е. Кравцов
М.А. Албердина
О.А. Пивоваренок
Н.Н. Старкова
С.Г. Калиев
Я.Н. Драгункина
Т.С. Кондратенко
Original Assignee
Кравцов Евгений Евгеньевич
Filing date
Publication date
Application filed by Кравцов Евгений Евгеньевич filed Critical Кравцов Евгений Евгеньевич
Publication of RU98106057A publication Critical patent/RU98106057A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2173734C2 publication Critical patent/RU2173734C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: protection of metals from acid corrosion using inhibitors. SUBSTANCE: method comprises adding inhibitor to acid. Inhibitor comprises, wt. %: aldehyde-amine condensation product which is n- bromobenzalsulfate thiazole, 11.9-13.7; nickel iodide, 16.4-27.3; 2,6- dinitro-4-N,N-triisopropyl aniline, 18.1-23.9; and urotropin, 40.9- 47.0, claimed inhibitor effectively retards corrosion of steel and titanium and suppresses considerably hydrogen absorption. Inhibitor is used for pickling steel and titanium and acid cleaning of equipment. EFFECT: improved properties of the inhibitor. 2 ex, 2 tbl

Description

Изобретение относится к защите металлов от коррозии в кислотах с помощью ингибиторов и может быть применено при травлении стали и титана в машиностроении и для кислотных очисток оборудования из тех же металлов. The invention relates to the protection of metals from corrosion in acids with the help of inhibitors and can be used for pickling steel and titanium in mechanical engineering and for acid cleaning of equipment from the same metals.

Известно применение уротропина в качестве ингибитора коррозии стали в кислотах. Однако защита с помощью уротропина недостаточно эффективна для стали и особенно для титана. Недостатком уротропина является его весьма высокая концентрация, достигающая 2% (Алцыбеева А.И., Левин С.3. Ингибиторы коррозии металлов. - Л.: Химия, 1968, с. 28-29). The use of urotropine as an inhibitor of steel corrosion in acids is known. However, protection with urotropine is not effective enough for steel and especially for titanium. The disadvantage of urotropine is its very high concentration, reaching 2% (Altsybeeva AI, Levin P.3. Inhibitors of metal corrosion. - L .: Chemistry, 1968, p. 28-29).

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигнутому результату является известный ингибитор - продукт конденсации капринового альдегида и анилина (В.Г. Турбина и Н.Г. Ключников "Защита стали от коррозии в соляной кислоте продуктами конденсации аминов и альдегидов", сборник статей "Ингибиторы коррозии металлов", ЦНИИ технология судостроения, изд. "Судостроение", 1965, с. 124-129). Известный ингибитор защищает сталь от коррозии лучше, чем уротропин. Однако степень защиты от коррозии и в этом случае недостаточно велика: 92,07; 95,50 и 97,29% соответственно в 3, 5 и 7 Н растворах соляной кислоты. Для титана защита неэффективна, наводороживание стали ингибитор замедляет незначительно. The closest to the proposed solution in terms of technical nature and the achieved result is a well-known inhibitor - a condensation product of capric aldehyde and aniline (V.G. Turbina and N.G. Klyuchnikov "Protection of steel from corrosion in hydrochloric acid by condensation products of amines and aldehydes", collection of articles "Metal Corrosion Inhibitors", Central Scientific Research Institute of Shipbuilding Technology, Publishing House "Shipbuilding", 1965, p. 124-129). A known inhibitor protects steel from corrosion better than urotropin. However, the degree of corrosion protection in this case is not large enough: 92.07; 95.50 and 97.29%, respectively, in 3, 5 and 7 N hydrochloric acid solutions. For titanium, protection is ineffective; the hydrogen inhibitor of the steel slows down slightly.

При разработке данного изобретения ставилась задача создания ингибитора кислотной коррозии, который защищал бы не только сталь, но и титан, а также снижал бы наводороживание стали. Оба эффекта предполагалось получить за счет взаимного усиления ингибиторного действия компонентов разрабатываемого ингибитора. Эффективность предлагаемого ингибитора, как минимум, должна превосходить эффективность прототипа. When developing this invention, the task was to create an acid corrosion inhibitor that would protect not only steel but also titanium, as well as reduce the hydrogenation of steel. Both effects were supposed to be obtained due to the mutual enhancement of the inhibitory effect of the components of the developed inhibitor. The effectiveness of the proposed inhibitor, at least, should exceed the effectiveness of the prototype.

Для достижения указанной цели в растворы соляной и серной кислот предлагается добавлять ингибитор, представляющий смесь соли тяжелого металла и продукта конденсации амина и альдегида, уротропина, и 2,6-динитро-4,N,N-триизопропиланилина, причем в качестве двух первых компонентов используют йодид никеля и n-бромбензаль-сульфатиазол. To achieve this goal, it is proposed to add an inhibitor to solutions of hydrochloric and sulfuric acids, which is a mixture of a heavy metal salt and a condensation product of amine and aldehyde, urotropine, and 2,6-dinitro-4, N, N-triisopropylaniline, and the first two components are used Nickel iodide and n-bromobenzal-sulfathiazole.

Указанные вещества представляют собой следующие структуры:
n-бромбензаль-сульфатиазол

Figure 00000001

2,6-динитро-4,N,N-триизопропиланилин
Figure 00000002

В состав ингибитора компоненты входят в следующих концентрациях, мас.%:
Йодид никеля - 16,4 - 27,3
n - бромбензаль - сульфатиазол - 11,9 - 13,7
2,6-динитро-4,N,N-триизопропиланилин - 18,1 - 23,9
Уротропин - 40,9 - 47,8
Для удобства определения навесок компонентов при приготовлении ингибированных растворов кислот приводятся следующие данные:
Йодид никеля - 16,4-27,3% мас. (1,1 - 0,6 г/л)
Продукт конденсации - 11,9-13,7-//-(0,8-0,3-//-)
Производное анилина - 18,1-23,9-//-(0,4-1,6-//-)
Уротропин - 40,9-47,8-//-(0,9-3,2-//-)
При растворении компонентов в кислотах можно добавлять их в раствор в любой последовательности (практически предпочтительнее в первую очередь растворить продукт конденсации).These substances are the following structures:
n-bromobenzal-sulfathiazole
Figure 00000001

2,6-dinitro-4, N, N-triisopropylaniline
Figure 00000002

The components of the inhibitor are in the following concentrations, wt.%:
Nickel iodide - 16.4 - 27.3
n - bromobenzal - sulfathiazole - 11.9 - 13.7
2,6-dinitro-4, N, N-triisopropylaniline - 18.1 - 23.9
Urotropin - 40.9 - 47.8
For the convenience of determining the weight of components in the preparation of inhibited acid solutions, the following data are provided:
Nickel iodide - 16.4-27.3% wt. (1.1 - 0.6 g / l)
Condensation Product - 11.9-13.7 - // - (0.8-0.3 - // -)
Aniline derivative - 18.1-23.9 - // - (0.4-1.6 - // -)
Urotropin - 40.9-47.8 - // - (0.9-3.2 - // -)
When dissolving the components in acids, you can add them to the solution in any sequence (it is practically preferable to first dissolve the condensation product).

Результаты коррозионных испытаний предлагаемого ингибитора на стали и титане приведены в таблице 1 и примерах. Для известного ингибитора данные собраны в таблице 2. Экспериментальные данные, приведенные в таблицах, получены гравиметрическим методом. Наводороживание стали изучалось с помощью скручивания образцов до излома на машине К-5. Степени защиты от наводороживания приведены в тех же таблицах. The results of corrosion tests of the proposed inhibitor on steel and titanium are shown in table 1 and examples. For a known inhibitor, the data are collected in table 2. The experimental data shown in the tables were obtained by the gravimetric method. Hydrogenation of steel was studied by twisting the samples to fracture on a K-5 machine. Degrees of protection against hydrogenation are given in the same tables.

Пример 1. Для испытания предложенного ингибитора был взят 5 н. раствор серной кислоты, содержащий 5,7 г/л предлагаемого ингибитора со следующими концентрациями компонентов:
Йодид никеля - 16,4% (0,6 г/л)
n-бромбензаль-сульфатриазол - 11,9% (0,3 г/л)
2,6-динитро-4,N,N-триизопропиланилин - 23,9% (1,6 г/л)
Уротропин - 47,8% (3,2 г/л)
Опыт проводился при 20+1oC (температура поддерживалась за счет применения жидкостного термостата). Раствор готовился в объеме 500 мл, в котором было растворено 2,85 г ингибитора (йодид никеля 0,3 г; n-бромбензаль-сульфатиазол 0,15 г; 2,6-динитро-4,N,N-триизопропиланилин 0,8 г; уротропин - 1,6 г). Первым в кислоту вводился n-бромбензальсульфатиазол, после его растворения при энергичном помешивании растворялся 2,6-динитро-4,N,N-триизопропиланилин, затем - два последних компонента. Стальные образцы имели размер 40х25х0,8 мм, их зачищали тонкой наждачной бумагой, обезжиривали ацетоном, выдерживали 2 ч в эксикаторе с хлоридом кальция, взвешивали на аналитических весах.
Example 1. For testing the proposed inhibitor was taken 5 N. sulfuric acid solution containing 5.7 g / l of the proposed inhibitor with the following concentrations of components:
Nickel iodide - 16.4% (0.6 g / l)
n-bromobenzal-sulfatriazole - 11.9% (0.3 g / l)
2,6-dinitro-4, N, N-triisopropylaniline - 23.9% (1.6 g / l)
Urotropin - 47.8% (3.2 g / l)
The experiment was carried out at 20 + 1 o C (the temperature was maintained through the use of a liquid thermostat). The solution was prepared in a volume of 500 ml in which 2.85 g of the inhibitor was dissolved (nickel iodide 0.3 g; n-bromobenzal-sulfathiazole 0.15 g; 2,6-dinitro-4, N, N-triisopropylaniline 0.8 g; urotropin - 1.6 g). First, n-bromobenzalsulfathiazole was introduced into the acid, after it was dissolved with vigorous stirring, 2,6-dinitro-4, N, N-triisopropylaniline was dissolved, then the last two components. Steel samples had a size of 40x25x0.8 mm, they were cleaned with fine sandpaper, degreased with acetone, kept for 2 hours in a desiccator with calcium chloride, and weighed on an analytical balance.

Опыт в трехкратной повторности длился 3 ч. The experiment in triplicate lasted 3 hours

Скорость коррозии в чистой кислоте равна 9,27•10-4 г/дм2/ч, в кислоте с ингибитором 1,02•10-5 г/дм2/ч. Коэффициент торможении коррозии:

Figure 00000003

степень защиты
Figure 00000004

При 90 ± 1oC опыт длился 1 ч и ставился с тремя образцами. Скорость коррозии составляет: в чистой кислоте 38,92 г/дм2/ч, в ингибированной кислоте 0,3114 г/дм2/ч. Следовательно:
Figure 00000005

Figure 00000006

Во второй серии опытов в кислоту вводили отдельные компоненты ингибитора в тех же концентрациях, что и в первой серии. Коэффициенты торможения составили для йодида никеля 1,3 (степень защиты 23%), для n-бромбензаль-сульфатиазола 2,5 (степень защиты 60%), для 2,6-динитро-4,N,N-триизопропиланилина 2,0 (степень защиты 50%), для уротропина 2,7 (степень защиты 63%). Теоретический коэффициент торможения коррозии для предлагаемого ингибитора рассчитывался как произведение приведенных величин частных коэффициентов для каждого компонента и составил 17,5. Опытный Кт для предлагаемого ингибитора равен 90,9, то есть в 5 раз больше, что указывает на синергетическое усиление совместного действия компонентов ингибитора.The corrosion rate in pure acid is 9.27 • 10 -4 g / dm 2 / h, in an acid with an inhibitor of 1.02 • 10 -5 g / dm 2 / h. Corrosion Inhibition Ratio:
Figure 00000003

degree of protection
Figure 00000004

At 90 ± 1 o C, the experiment lasted 1 h and was set with three samples. The corrosion rate is: in pure acid 38.92 g / dm 2 / h, inhibited acid 0.3114 g / dm 2 / h. Consequently:
Figure 00000005

Figure 00000006

In the second series of experiments, the individual components of the inhibitor were introduced into the acid at the same concentrations as in the first series. Inhibition coefficients for nickel iodide were 1.3 (degree of protection 23%), for n-bromobenzal-sulfathiazole 2.5 (degree of protection 60%), for 2,6-dinitro-4, N, N-triisopropylaniline 2.0 ( degree of protection 50%), for urotropine 2.7 (degree of protection 63%). The theoretical coefficient of corrosion inhibition for the proposed inhibitor was calculated as the product of the given values of the partial coefficients for each component and amounted to 17.5. Experimental CT for the proposed inhibitor is 90.9, that is, 5 times more, which indicates a synergistic increase in the joint action of the components of the inhibitor.

Для испытания способности предлагаемого ингибитора - тормозить наводороживание стали - брались проволочные образцы длиной 12 см, с диаметром 0,8 мм и скручивались на машине К-5 до излома образца. Испытывались нетравленые образцы, выдержавшие 53 оборота, травленые в 5 н. серной кислоте выдерживали 3 оборота до излома. В ингибированной кислоте (концентрация предлагаемого ингибитора 5,7 г/л при тех же частных концентрациях отдельных компонентов, что и в других сериях опытов) - 19. To test the ability of the proposed inhibitor - to inhibit the hydrogenation of steel - wire samples were taken 12 cm long, with a diameter of 0.8 mm and twisted on a K-5 machine until the sample broke. Tested etched samples that withstood 53 turns, etched in 5 N. sulfuric acid withstood 3 turns to break. In inhibited acid (the concentration of the proposed inhibitor is 5.7 g / l at the same particular concentrations of the individual components as in other series of experiments) - 19.

Уменьшение числа оборотов до излома для чистой кислоты составляет 50, для ингибированной кислоты - 34. Коэффициент торможения наводороживания составляет:

Figure 00000007

а степень защиты
Figure 00000008

Пример 2. Для испытания предлагаемого ингибитора при защите от кислотной коррозии титана была взята 7 н. соляная кислота в объеме 500 мл, температура 90 ± 1oC. Концентрация ингибитора составляла 5,7 г/л. Компоненты ингибитора брались в тех же количествах, что и в примере 1.The decrease in the number of revolutions before breaking for a pure acid is 50, for an inhibited acid - 34. The coefficient of inhibition of hydrogenation is:
Figure 00000007

and degree of protection
Figure 00000008

Example 2. For testing the proposed inhibitor in the protection against acid corrosion of titanium was taken 7 N. hydrochloric acid in a volume of 500 ml, temperature 90 ± 1 o C. The inhibitor concentration was 5.7 g / l. The components of the inhibitor were taken in the same quantities as in example 1.

Образцы размером 40х25х0,9 мм выдерживались в чистой и ингибированной кислотах в течение 2 ч. Коэффициент торможения составил 12,8, степень защиты 92,2%. Samples of 40x25x0.9 mm in size were kept in pure and inhibited acids for 2 hours. The inhibition coefficient was 12.8, and the degree of protection was 92.2%.

В опытах с отдельными компонентами они были взяты в тех же концентрациях, что и в примере 1. Коэффициенты торможения оказались следующими: для йодида никеля 1,1; для n-бромбензаль-сульфатиазола 1,3; для 2,6-динитро-4,N, N-триизопропиланилина 2,4; для уротропина 1,6. In experiments with individual components, they were taken at the same concentrations as in Example 1. The inhibition coefficients were as follows: for nickel iodide 1.1; for n-bromobenzal-sulfathiazole 1.3; for 2,6-dinitro-4, N, N-triisopropylaniline 2,4; for urotropin 1.6.

Теоретический коэффициент торможения ингибитора равен 5,5, то есть более чем в 2 раза уступает экспериментальной величине. Следовательно, и в этом случае происходит синергетическое усиление действия компонентов ингибитора. The theoretical inhibitory coefficient of the inhibitor is 5.5, that is, more than 2 times inferior to the experimental value. Therefore, in this case, too, a synergistic increase in the action of the inhibitor components occurs.

Из сравнения данных, приведенных в таблицах и примерах, можно сделать следующие выводы:
1. Предлагаемый ингибитор превосходит известный по степени защиты от коррозии для стали и особенно для титана.
From a comparison of the data given in the tables and examples, we can draw the following conclusions:
1. The proposed inhibitor is superior to the known degree of corrosion protection for steel and especially for titanium.

2. Он весьма значительно повышает по сравнению с известным степень защиты стали от наводороживания. 2. It significantly increases compared with the known degree of protection of steel against hydrogenation.

3. Подтверждается предположение о синергетическом характере совместного действия компонентов ингибитора как основы повышения эффективности защиты стали и титана в кислотах. 3. The assumption of the synergistic nature of the combined action of the inhibitor components as the basis for increasing the protection efficiency of steel and titanium in acids is confirmed.

Сравнение предлагаемого ингибитора с широко применяемым в производственной практике ингибитором ПБ-5 также обнаруживает превосходство первого; для стали с ПБ-5 коэффициенты торможения коррозии составляют всего 41, а для предлагаемого 100, то есть в несколько раз меньше, чем для предлагаемого ингибитора. Кроме того, в отличие от ПБ-5 предлагаемый ингибитор не коагулирует под воздействием солей железа, накапливающихся при травлении стали в серной и соляной кислотах. A comparison of the proposed inhibitor with the PB-5 inhibitor widely used in industrial practice also reveals the superiority of the former; for steel with PB-5, the corrosion braking coefficients are only 41, and for the proposed 100, that is, several times less than for the proposed inhibitor. In addition, unlike PB-5, the proposed inhibitor does not coagulate under the influence of iron salts that accumulate during steel pickling in sulfuric and hydrochloric acids.

Предлагаемый ингибитор можно рекомендовать к применению при травлении стали и титана в серной и соляной кислотах, а также при кислотных очистках оборудования из этих металлов в машиностроении, энергетике и пищевой промышленности. The proposed inhibitor can be recommended for use in the etching of steel and titanium in sulfuric and hydrochloric acids, as well as in acid cleaning of equipment made of these metals in mechanical engineering, energy and food industry.

Claims (1)

Ингибитор коррозии металлов в серной и соляной кислотах, содержащий продукт конденсации амина с альдегидом, отличающийся тем, что в качестве продукта конденсации он содержит n-бромбензаль-сульфатиазол и дополнительно содержит иодид никеля, 2,6-динитро-4,N,N-триизопропиланилин и уротропин при следующих концентрациях компонентов, мас.%:
Иодид никеля - 16,4 - 27,3
n-бромбензаль-сульфатиазол - 11,9 - 13,7
2,6-динитро-4,N,N-триизопропиланилин - 18,1 - 23,9
Уротропин - 40,9 - 47,8
A metal corrosion inhibitor in sulfuric and hydrochloric acids containing the product of the condensation of an amine with an aldehyde, characterized in that it contains n-bromobenzal-sulfathiazole and additionally contains nickel iodide, 2,6-dinitro-4, N, N-triisopropylaniline and urotropin at the following concentrations of components, wt.%:
Nickel iodide - 16.4 - 27.3
n-bromobenzal-sulfathiazole - 11.9 - 13.7
2,6-dinitro-4, N, N-triisopropylaniline - 18.1 - 23.9
Urotropin - 40.9 - 47.8
RU98106057A 1998-04-02 Metal corrosion inhibitor in sulfuric and hydrochloride acids RU2173734C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98106057A RU98106057A (en) 2000-01-27
RU2173734C2 true RU2173734C2 (en) 2001-09-20

Family

ID=

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТУРБИНА В.Г. и др. Защита стали от коррозии в соляной кислоте продуктами конденсации аминов и альдегидов, Сб. Ингибиторы коррозии металлов. - Судостроение, 1965, с.124. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Arora et al. Corrosion inhibition of aluminium by Capparis deciduas in acidic media
RU2173734C2 (en) Metal corrosion inhibitor in sulfuric and hydrochloride acids
Peter et al. Use of Azadirachta indica (AZI) as green corrosion inhibitor against mild steel in acidic medium: Anti-corrosive efficacy and adsorptive behaviour
Avdeev et al. Protection of chromium-nickel steel in hydrochloric acid solution by a substituted triazole
RU2210627C1 (en) Inhibitor of metal corrosion in hydrochloric and sulfuric acids
RU2261292C2 (en) Corrosion inhibitor of metals in hydrochloric acid and sulfuric acid
RU2247795C2 (en) Metal corrosion inhibitor in hydrochloric and sulfuric acid
RU2203981C2 (en) Corrosion inhibitor of metals in sulfuric, hydrochloric and orthophosphorous acids
RU2398916C1 (en) Inhibitor of metal corrosion in sulphuric and hydrochloric acids
RU2296814C1 (en) Corrosion inhibitor for protection of metals in sulfuric, hydrochloric and sulfamic acids
RU2324766C2 (en) Corrosion metal inhibitor in dipping, chlorohydric and ortho - phosphoric acids
RU2190696C1 (en) Inhibitor of metal corrosion in sulfuric, hydrochloric, and sulfamic acids
RU2343226C1 (en) Metal corrosion inhibitor in sulfuric and chlor-hydrogenous acids
RU2330123C1 (en) Inhibitor for corrosion of metals in sulphuric, hydrochloric and orthophosphoric acid
RU2487193C1 (en) Inhibitor of metal corrosion in sulphuric and hydrochloric acids
US2708184A (en) Tincture of iodine as acid pickling inhibitor
RU2265675C1 (en) Corrosion inhibitor in sulfuric, hydrochloric and orthophosphoric acids
RU2352687C1 (en) Metal corrosion inhibitor in sulfuric, chloride hydride and orthophosphoric acid
RU2385362C1 (en) Inhibitor of metal corrosion in sulphuric, hydrochloric and orthophosphoric acids
Meena et al. Inhibitory efficacy of Capparis decidua extract on the corrosion of aluminium in various acidic media
RU2456374C1 (en) Inhibitor of metal corrosion in sulphuric and hydrochloric acids
RU2398915C1 (en) Inhibitor of metal corrosion in sulphuric and hydrochloric acids
RU2418099C1 (en) Inhibitor of corrosion of metals in sulphuric, hydrochloric and orthophosphoric acids
RU2539129C1 (en) Inhibitor of acid metal corrosion
Fouda et al. Inhibitive effect of azine and diazine derivatives on the corrosion of 316L SS in acidic media