RU2343226C1 - Metal corrosion inhibitor in sulfuric and chlor-hydrogenous acids - Google Patents
Metal corrosion inhibitor in sulfuric and chlor-hydrogenous acids Download PDFInfo
- Publication number
- RU2343226C1 RU2343226C1 RU2007125729/02A RU2007125729A RU2343226C1 RU 2343226 C1 RU2343226 C1 RU 2343226C1 RU 2007125729/02 A RU2007125729/02 A RU 2007125729/02A RU 2007125729 A RU2007125729 A RU 2007125729A RU 2343226 C1 RU2343226 C1 RU 2343226C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inhibitor
- steel
- sulfuric
- corrosion
- proposed
- Prior art date
Links
Landscapes
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к защите металлов от кислотной коррозии и может быть использовано в машиностроении для травления металлов, а также для кислотных очисток оборудования.The invention relates to the protection of metals from acid corrosion and can be used in mechanical engineering for pickling metals, as well as for acid cleaning of equipment.
Известно применение уротропина для защиты стали в серной и хлороводородной кислотах (Алцыбеева А.И., Левин С.З. Ингибиторы коррозии металлов. - Л.: Химия, 1968, с.28-29). Однако защита стали от коррозии с помощью уротропина недостаточно эффективна. Весьма низкие степени защиты обнаруживает уротропин для других металлов. Недостатком уротропина как ингибитора является его высокая концентрация (до 2%), необходимая для получения защитного эффекта.It is known that urotropine is used to protect steel in sulfuric and hydrochloric acids (Altsybeeva A.I., Levin SZ, Metal corrosion inhibitors. - L.: Chemistry, 1968, p. 28-29). However, the protection of steel against corrosion using urotropine is not effective enough. Urotropin for other metals exhibits very low degrees of protection. The disadvantage of urotropin as an inhibitor is its high concentration (up to 2%), necessary to obtain a protective effect.
Наиболее близким к предлагаемому ингибитору по технической сущности и достигаемым результатам является продукт конденсации капринового альдегида с анилином (Турбина Е.Г., Ключников Н.Г. Защита стали от коррозии в соляной кислоте продуктами конденсации аминов и альдегидов. Сборник статей «Ингибиторы коррозии металлов», ЦНИИ технологии судостроения, изд. Судостроение, 1965, с.124-129). Известный ингибитор защищает лучше, чем уротропин, но степени защиты все же недостаточно велики (92,07; 95,50; 97,29% в 3, 5 и 7 н. хлороводородной кислоте). Для алюминия и никеля степени защиты еще ниже. Известный ингибитор слабо защищает сталь от наводороживания.The closest to the proposed inhibitor in technical essence and the achieved results is the condensation product of capric aldehyde with aniline (Turbina E.G., Klyuchnikov N.G. Protection of steel from corrosion in hydrochloric acid by condensation products of amines and aldehydes. Collection of articles "Metal corrosion inhibitors" , Central Research Institute of Shipbuilding Technology, ed. Shipbuilding, 1965, p.124-129). The known inhibitor protects better than urotropin, but the degree of protection is still not large enough (92.07; 95.50; 97.29% in 3, 5 and 7 N. hydrochloric acid). For aluminum and nickel, the degree of protection is even lower. Known inhibitor weakly protects steel from hydrogenation.
Задача, которая решалась при разработке данного предлагаемого изобретения, состоит в создании ингибитора кислотной коррозии не только стали, но и алюминия и никеля, который (ингибитор) обладал бы высоким защитным действием для перечисленных металлов. Положительный эффект изобретения возникает за счет совместного усиления (синергизма) защитного действия компонентов предлагаемого ингибитора.The problem that was solved during the development of this proposed invention is to create an acid corrosion inhibitor not only of steel, but also of aluminum and nickel, which (the inhibitor) would have a high protective effect for these metals. The positive effect of the invention arises due to the joint enhancement (synergism) of the protective effect of the components of the proposed inhibitor.
Для реализации названной технической задачи в растворы серной и хлороводородной кислот предлагается ввести ингибитор, который представляет собой смесь компонентов, а именно азометина, уротропина, производного пиримидина и вещества, содержащего серу и иодид-ион, причем в качестве двух последних соединений были взяты 2-хлор-6-диэтиламино-4-метилпиримидин и 1,3-бис(карбамоилтио)-2-(N,N-диметиламино)пропан гидроиодид, а в качестве азометина продукт конденсации амина и альдегида - n-бромбензаль-м-нитроанилин.To achieve this technical problem, it is proposed to introduce an inhibitor into solutions of sulfuric and hydrochloric acids, which is a mixture of components, namely azomethine, urotropin, a pyrimidine derivative, and a substance containing sulfur and iodide ion, with 2-chlorine taken as the last two compounds -6-diethylamino-4-methylpyrimidine and 1,3-bis (carbamoylthio) -2- (N, N-dimethylamino) propane hydroiodide, and as azomethine, the condensation product of amine and aldehyde is n-bromobenzal-m-nitroaniline.
Названные вещества представляют собой следующие структуры:The named substances are the following structures:
В состав ингибитора указанные компоненты входят в следующих концентрациях, мас.%:The inhibitor contains these components in the following concentrations, wt.%:
В скобках указаны концентрации компонентов, выраженные в г/л.In parentheses are the concentrations of the components, expressed in g / l.
При приготовлении ингибированного раствора кислоты следует в первую очередь ввести в кислоту продукт конденсации (азометин) и тщательно перемешать раствор. Остальные компоненты можно растворять в любой последовательности.When preparing an inhibited acid solution, the condensation product (azomethine) must first be introduced into the acid and the solution mixed thoroughly. The remaining components can be dissolved in any order.
Результаты коррозионных испытаний образцов стали, алюминия и никеля в растворах кислот с предлагаемым ингибитором приводятся в таблице 1 и примерах. Для известного ингибитора данные содержатся в таблице 2 и тех же примерах. Экспериментальные результаты получены как гравиметрическим методом (по убыли массы образцов), так и объемным (по объему выделившегося водорода). Водородная хрупкость (наводороживание) стали определялась с применением машины К-5 по числу оборотов образцов стали до излома без предварительного травления и после него в чистых и ингибированных растворах кислот. Степени защиты от наводороживания, как и от коррозии приводятся в таблицах и примерах.The results of corrosion tests of samples of steel, aluminum and nickel in acid solutions with the proposed inhibitor are given in table 1 and examples. For a known inhibitor, the data are contained in table 2 and the same examples. The experimental results were obtained both by the gravimetric method (by decreasing the mass of the samples) and by volumetric (by the volume of hydrogen released). Hydrogen brittleness (hydrogenation) of steel was determined using a K-5 machine by the number of revolutions of steel samples before breaking without preliminary etching and after it in pure and inhibited acid solutions. Degrees of protection against hydrogenation, as well as corrosion are given in tables and examples.
Пример I. Опыты со стальными образцами проводились в 500 мл 3 н. серной кислоты при 20±1 и 90±1°С (температура поддерживалась с помощью жидкостного термостата). Ингибитор брался в концентрации 6,6 г/л, концентрации компонентов при этом составляют: азометин (продукт конденсации) 10,6; производное пиримидина 18,2; гидроиодид 30,3; уротропин 40,9 мас.%. Опыты проводились в трехкратной повторности с образцами, имеющими размер 50×25×1 мм. Образцы обрабатывались наждачной бумагой, обезжиривались ацетоном, помещались на 2 часа в эксикатор над прокаленным хлоридом кальция и затем взвешивались на аналитических весах. После опыта образцы промывались водой, протирались бумажной салфеткой, высушивались в эксикаторе и вновь взвешивались. По убыли массы образцов определялась скорость коррозии стали. Для 20°С она составила 9,58·10-4 г/дм2/час (в растворе без ингибитора) и 14,44·10-6 г/дм2·час (с ингибитором). При 90°С скорость коррозии 25,71 г/дм2·час (без ингибитора) и 0,13 г/дм2·час. Длительность опыта составляла при 20°С 60 час, при 90°С 0,5 час. Затем были рассчитаны коэффициенты торможения: для 20°С - 66,6 (степень защиты 98,5%) и для 90°С - 200 (степень защиты 99,5%).Example I. Experiments with steel samples were carried out in 500 ml of 3 N. sulfuric acid at 20 ± 1 and 90 ± 1 ° C (the temperature was maintained using a liquid thermostat). The inhibitor was taken at a concentration of 6.6 g / l, the concentrations of the components in this case are: azomethine (condensation product) 10.6; pyrimidine derivative 18.2; hydroiodide 30.3; urotropin 40.9 wt.%. The experiments were carried out in triplicate with samples having a size of 50 × 25 × 1 mm. The samples were processed with sandpaper, degreased with acetone, placed in a desiccator for 2 hours over calcined calcium chloride and then weighed on an analytical balance. After the experiment, the samples were washed with water, wiped with a paper towel, dried in a desiccator and weighed again. The rate of steel corrosion was determined from the decrease in mass of the samples. At 20 ° C, it was 9.58 · 10 -4 g / dm 2 / hour (in solution without inhibitor) and 14.44 · 10 -6 g / dm 2 · hour (with inhibitor). At 90 ° C, the corrosion rate is 25.71 g / dm 2 · hour (without inhibitor) and 0.13 g / dm 2 · hour. The duration of the experiment was 60 hours at 20 ° C, and 0.5 hours at 90 ° C. Then the braking coefficients were calculated: for 20 ° С - 66.6 (degree of protection 98.5%) and for 90 ° С - 200 (degree of protection 99.5%).
Во второй серии опытов образцы испытывались в 5 н. растворе Н2SO4, с введением только одного компонента ингибитора. Найденные коэффициенты торможения соответственно составили (для тех же концентраций компонентов, что и в 1-й серии):In the second series of experiments, the samples were tested in 5 N. a solution of H 2 SO 4 , with the introduction of only one component of the inhibitor. The found braking coefficients were respectively (for the same component concentrations as in the 1st series):
Произведение приведенных величин составляет 27,4, т.е. примерно в 2,5 раза уступает величине коэффициента торможения, полученной в кислоте с 4-компонентным ингибитором. Столь значительное увеличение коэффициента торможения для предлагаемого ингибитора указывает на взаимное усиление защитного эффекта в смеси, т.е. на синергизм компонентов предложенного ингибитора. Поляризационные измерения подтвердили вывод о синергизме: катодная поляризация в присутствии ингибитора возросла на 130 мВ, анодная - на 55 мВ, в то время, как отдельные компоненты ингибитора повышают поляризацию всего на 5-25 мВ.The product of the given values is 27.4, i.e. approximately 2.5 times inferior to the value of the drag coefficient obtained in acid with a 4-component inhibitor. Such a significant increase in the drag coefficient for the proposed inhibitor indicates a mutual enhancement of the protective effect in the mixture, i.e. on the synergism of the components of the proposed inhibitor. Polarization measurements confirmed the conclusion about synergism: the cathodic polarization in the presence of an inhibitor increased by 130 mV, the anodic polarization increased by 55 mV, while individual components of the inhibitor increased polarization by only 5-25 mV.
Аналогичные опыты для известного ингибитора дали значительно пониженные результаты: степень защиты стали (H2SO4) 93,1% (т.е. коэффициент торможения коррозии 14,4). Еще заметнее снижение степени защиты от наводороживания (37% в растворе с предлагаемым ингибитором и 8% - с известным).Similar experiments for the known inhibitor yielded significantly reduced results: the degree of protection of steel (H 2 SO 4 ) 93.1% (i.e., the coefficient of corrosion inhibition of 14.4). Even more noticeable is the reduction in the degree of protection against hydrogenation (37% in solution with the proposed inhibitor and 8% with the known).
Пример II. Предлагаемый и известный ингибиторы использованы для торможения коррозии алюминия в 3 н. хлороводородной кислоте при 20°С и 50°С. Ингибитор и компоненты его брались в тех же концентрациях, что и в примере I. Опыт длился 20 мин (при 50°С) и 360 мин (при 20°С). Полученные величины коэффициентов торможения составляют 333 и 1000, а степени защиты 99,7 и 99,9 (соответственно, для 20 и 50°С). В опытах с отдельными компонентами ингибитора были зафиксированы следующие значения коэффициентов торможенияExample II The proposed and well-known inhibitors are used to inhibit corrosion of aluminum in 3 N. hydrochloric acid at 20 ° C and 50 ° C. The inhibitor and its components were taken at the same concentrations as in Example I. The experiment lasted 20 minutes (at 50 ° C) and 360 minutes (at 20 ° C). The obtained values of the braking coefficients are 333 and 1000, and the degrees of protection are 99.7 and 99.9 (respectively, for 20 and 50 ° C). In experiments with individual inhibitor components, the following values of inhibition coefficients were recorded
Произведение указанных величин составляет 35,5, т.е. почти в 2,5 раза меньше, чем экспериментальная величина 333, что как и в случае стали, свидетельствует о взаимном усилении защитных свойств компонентов ингибитора.The product of these values is 35.5, i.e. almost 2.5 times less than the experimental value 333, which, as in the case of steel, indicates a mutual strengthening of the protective properties of the inhibitor components.
Известный ингибитор тормозит коррозию алюминия в значительно меньшей мере, степень защиты составляет 41,9%, для предлагаемого 99,7%.A known inhibitor inhibits corrosion of aluminum to a much lesser extent, the degree of protection is 41.9%, for the proposed 99.7%.
Пример III. В качестве примера торможения коррозии никеля приводятся данные для 3 н. H2SO4 при концентрации ингибитора, как и в примере I. Опыты проводились при 20°С (60 час) и при 90°С (0,5 часа). В растворе с предлагаемым ингибитором степень защиты составляет 79,1% (20°С) и 79,2% (90°С), с известным соответственно 31,8 и 33,7%.Example III As an example of inhibition of nickel corrosion, data for 3 n. H 2 SO 4 at an inhibitor concentration, as in Example I. The experiments were carried out at 20 ° C (60 hours) and at 90 ° C (0.5 hours). In solution with the proposed inhibitor, the degree of protection is 79.1% (20 ° C) and 79.2% (90 ° C), with a known 31.8 and 33.7%, respectively.
Итак, совокупность данных, собранных в таблицах 1 и 2, а также в примерах 1-3, однозначно указывает на превосходство предлагаемого ингибитора по сравнению с известным по торможению коррозии для стали, алюминия и никеля в серной и хлороводородной кислотах. Еще значительнее преимущество предлагаемого ингибитора по замедлению наводороживания стали.So, the totality of the data collected in tables 1 and 2, as well as in examples 1-3, clearly indicates the superiority of the proposed inhibitor compared with the known corrosion inhibition for steel, aluminum and nickel in sulfuric and hydrochloric acids. Even more significant advantage of the proposed inhibitor to slow down the hydrogenation of steel.
В дополнительных опытах было показано, что предлагаемый ингибитор более эффективно защищает сталь в кислой среде, чем широко применяемый в производственной практике ингибитор ПБ-5 (так, последний замедляет коррозию стали в 10-20 раз, в то время как предлагаемый - в 20-100 раз). Кроме того, предлагаемый ингибитор, в отличие от ПБ-5, не коагулирует при накоплении в травильном растворе ионов железа.In additional experiments, it was shown that the proposed inhibitor protects steel more effectively in an acidic environment than the PB-5 inhibitor widely used in industrial practice (for example, the latter inhibits steel corrosion by 10-20 times, while the proposed one - by 20-100 time). In addition, the proposed inhibitor, unlike PB-5, does not coagulate upon accumulation of iron ions in the etching solution.
Повышение защитных свойств предлагаемого ингибитора связано с усилением ингибиторной активности за счет взаимного синергического действия компонентов.The increase in the protective properties of the proposed inhibitor is associated with an increase in inhibitory activity due to the mutual synergistic action of the components.
Предлагаемый ингибитор может быть рекомендован для травления стали, алюминия и никеля в кислых средах, для кислотных очисток оборудования в энергетике и пищевой промышленности, а также при кислотных промывках скважин в газо- и нефтедобыче.The proposed inhibitor can be recommended for the etching of steel, aluminum and nickel in acidic environments, for acid cleaning of equipment in the energy and food industries, as well as for acid washing of wells in gas and oil production.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007125729/02A RU2343226C1 (en) | 2007-07-06 | 2007-07-06 | Metal corrosion inhibitor in sulfuric and chlor-hydrogenous acids |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007125729/02A RU2343226C1 (en) | 2007-07-06 | 2007-07-06 | Metal corrosion inhibitor in sulfuric and chlor-hydrogenous acids |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2343226C1 true RU2343226C1 (en) | 2009-01-10 |
Family
ID=40374181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007125729/02A RU2343226C1 (en) | 2007-07-06 | 2007-07-06 | Metal corrosion inhibitor in sulfuric and chlor-hydrogenous acids |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2343226C1 (en) |
-
2007
- 2007-07-06 RU RU2007125729/02A patent/RU2343226C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ИНГИБИТОРЫ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ. Сборник статей ЦНИИ технологии машиностроения. - М.: Судостроение. 1965, с.124-129. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bouknana et al. | Phenolic and non-phenolic fractions of the olive oil mill wastewaters as corrosion inhibitor for steel in HCl medium | |
| Iroha et al. | Assessment of performance of velvet tamarind-furfural resin as corrosion inhibitor for mild steel in acidic solution | |
| RU2343226C1 (en) | Metal corrosion inhibitor in sulfuric and chlor-hydrogenous acids | |
| RU2602575C2 (en) | Corrosion inhibitors of copper and copper-containing alloys | |
| Onuegbu et al. | Eupatorium odoratus as eco-friendly green corrosion inhibitor of mild steel in sulphuric acid | |
| RU2210627C1 (en) | Inhibitor of metal corrosion in hydrochloric and sulfuric acids | |
| RU2324766C2 (en) | Corrosion metal inhibitor in dipping, chlorohydric and ortho - phosphoric acids | |
| RU2296814C1 (en) | Corrosion inhibitor for protection of metals in sulfuric, hydrochloric and sulfamic acids | |
| Lü et al. | Corrosion performance of high strength 15Cr martensitic stainless steel in severe environments | |
| Omotosho et al. | Investigating the acid failure of aluminium alloy in 2 M hydrochloric acid using Vernonia amygdalina | |
| RU2203981C2 (en) | Corrosion inhibitor of metals in sulfuric, hydrochloric and orthophosphorous acids | |
| RU2265675C1 (en) | Corrosion inhibitor in sulfuric, hydrochloric and orthophosphoric acids | |
| RU2398916C1 (en) | Inhibitor of metal corrosion in sulphuric and hydrochloric acids | |
| RU2385362C1 (en) | Inhibitor of metal corrosion in sulphuric, hydrochloric and orthophosphoric acids | |
| RU2330123C1 (en) | Inhibitor for corrosion of metals in sulphuric, hydrochloric and orthophosphoric acid | |
| RU2170288C2 (en) | Metal corrosion inhibitor in sulfuric, hydrochloric acid orthophosphoric acids | |
| RU2320777C1 (en) | Inhibiting agent for inhibiting corrosion of metals in sulfuric, hydrochloric and orthophosphoric acids | |
| RU2456374C1 (en) | Inhibitor of metal corrosion in sulphuric and hydrochloric acids | |
| RU2296816C1 (en) | Corrosion inhibitor for protection of metals in sulfuric, hydrochloric and orthophosphoric acids | |
| RU2247795C2 (en) | Metal corrosion inhibitor in hydrochloric and sulfuric acid | |
| RU2173734C2 (en) | Metal corrosion inhibitor in sulfuric and hydrochloride acids | |
| RU2352687C1 (en) | Metal corrosion inhibitor in sulfuric, chloride hydride and orthophosphoric acid | |
| RU2347854C1 (en) | Inhibitor of metal corrosion in sulphuric, hydrochloric and sulfamic acids | |
| RU2418099C1 (en) | Inhibitor of corrosion of metals in sulphuric, hydrochloric and orthophosphoric acids | |
| RU2398915C1 (en) | Inhibitor of metal corrosion in sulphuric and hydrochloric acids |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110707 |