RU2347854C1 - Inhibitor of metal corrosion in sulphuric, hydrochloric and sulfamic acids - Google Patents
Inhibitor of metal corrosion in sulphuric, hydrochloric and sulfamic acids Download PDFInfo
- Publication number
- RU2347854C1 RU2347854C1 RU2008100318/02A RU2008100318A RU2347854C1 RU 2347854 C1 RU2347854 C1 RU 2347854C1 RU 2008100318/02 A RU2008100318/02 A RU 2008100318/02A RU 2008100318 A RU2008100318 A RU 2008100318A RU 2347854 C1 RU2347854 C1 RU 2347854C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inhibitor
- corrosion
- twenty
- hcl
- steel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к защите металлов от кислотной коррозии с помощью ингибиторов и может применяться в машиностроении при травлении, для кислотных очисток оборудования в энергетике и пищевой промышленности, а также при кислотных промывках скважин.The invention relates to the protection of metals from acid corrosion using inhibitors and can be used in mechanical engineering during etching, for acid cleaning of equipment in the energy and food industries, as well as for acid washing of wells.
Известно применение полиэтиленполиамина (ПЭПА) в качестве ингибитора при коррозии стали в 5-10 н. соляной кислоте (Брынза А.П., Герасютина Л.Н., Федаш В.П., Бейбарова Е.Я. "Полиэтиленполиамин - ингибитор коррозии стали в соляной кислоте", "Защита металлов", 1983, т.19, с.961). ПЭПА замедляет коррозию стали в соляной кислоте в широком интервале температур 20-90°С, но защитный эффект его довольно мал, составляя 61-95% (степень защиты).It is known the use of polyethylene polyamine (PEPA) as an inhibitor in corrosion of steel in 5-10 N. hydrochloric acid (Brynza A.P., Gerasyutina L.N., Fedash V.P., Beybarova E.Ya. "Polyethylene polyamine - an inhibitor of steel corrosion in hydrochloric acid", "Protection of metals", 1983, v.19, p. 961). PEPA slows down the corrosion of steel in hydrochloric acid in a wide temperature range of 20-90 ° C, but its protective effect is quite small, amounting to 61-95% (degree of protection).
Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому результату является известный ингибитор кислотной коррозии, содержащий продукт конденсации анилина с каприновым альдегидом (Турбина В.Г., Ключников Н.Г. «Защита стали от коррозии в соляной кислоте продуктами конденсации аминов и альдегидов». Сб. статей «Ингибиторы коррозии металлов». - М.: ЦНИК технологии, «Судостроение», 1965, с.124-129). Известный ингибитор защищает сталь лучше, чем ПЭПА. Однако степени защиты все же недостаточно велики: 92,07; 95,50 и 97,29% соответственно в 3,5 и 7 н. растворах соляной кислоты. Для титана и алюминия эффективность защиты еще ниже. Кроме того, известный ингибитор слабо замедляет наводороживание стали.The closest to the proposed solution in technical essence and the achieved result is a known acid corrosion inhibitor containing the condensation product of aniline with capric aldehyde (Turbina V.G., Klyuchnikov N.G. “Protection of steel from corrosion in hydrochloric acid by the condensation products of amines and aldehydes” Collection of articles “Metal Corrosion Inhibitors.” - M.: Central Research Institute for Technology, Shipbuilding, 1965, p.124-129). A known inhibitor protects steel better than PEPA. However, the degree of protection is still not large enough: 92.07; 95.50 and 97.29% respectively in 3.5 and 7 N. hydrochloric acid solutions. For titanium and aluminum, the protection efficiency is even lower. In addition, the known inhibitor slightly slows down the hydrogenation of steel.
Техническая задача предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы повысить эффективность защиты от коррозии в кислотах для стали, титана и алюминия, а также увеличить торможение наводороживания стали.The technical task of the invention is to increase the efficiency of corrosion protection in acids for steel, titanium and aluminum, as well as to increase the braking of hydrogenation of steel.
Названная техническая задача решается с помощью введения в серную, соляную и сульфаминовую кислоту ингибитора коррозии, содержащего продукт конденсации амина и альдегида, полиэтиленамина и дополнительно 3-додецилбензимидазол иодида, а в качестве продукта конденсации 5-нитросалицилальсульфатиазола.This technical problem is solved by introducing a corrosion inhibitor into sulfuric, hydrochloric and sulfamic acid containing the condensation product of amine and aldehyde, polyethyleneamine and additionally 3-dodecylbenzimidazole iodide, and 5-nitrosalicylalsulfathiazole as the condensation product.
Последний компонент имеет следующее строение:The last component has the following structure:
Структура 3-додецилбензимидазол иодидаStructure of 3-dodecylbenzimidazole iodide
Полиэтиленполиамин представляет собой смесь высокомолекулярных фракций полиаминов со средней молекулярной массой 150-170 а.е.м.Polyethylenepolyamine is a mixture of high molecular weight fractions of polyamines with an average molecular weight of 150-170 amu
Главными компонентами ПЭПА являются тетраэтиленпентаминThe main components of PEPA are tetraethylene pentamine
H2NCH2CH(NH2)CH2CH(NH2)C2H2CH(NH2)CH2CHNH2 H 2 NCH 2 CH (NH 2 ) CH 2 CH (NH 2 ) C 2 H 2 CH (NH 2 ) CH 2 CHNH 2
и триэтилентетраминand triethylenetetramine
H2NCH2CH(NH2)CH2CH(NH2)CH2CHNH2.H 2 NCH 2 CH (NH 2 ) CH 2 CH (NH 2 ) CH 2 CHNH 2 .
Указанные вещества входят в состав разработанного ингибитора в следующих концентрациях (мас.%):These substances are part of the developed inhibitor in the following concentrations (wt.%):
Для удобства приготовления ингибированных растворов кислот приводятся концентрации компонентов ингибитора в той же последовательности, выраженные в г/л: 0,9-1,8; 0,3-1,5 и 1,9-4,4. Для ускорения растворения продукта конденсации рекомендуется навеску его предварительно растворить в 2-3 мл ацетона (экспериментально показано, что ацетон практически не влияет на защитные свойства ингибитора). Введение компонентов в растворы кислот осуществляется в следующей последовательности: производное бензимидазола (при энергичном перемешивании), затем ПЭПА и, наконец, продукт конденсации (или ацетоновый раствор его).For the convenience of preparing inhibited acid solutions, the concentrations of the inhibitor components in the same sequence are given, expressed in g / l: 0.9-1.8; 0.3-1.5 and 1.9-4.4. To accelerate the dissolution of the condensation product, it is recommended to pre-dissolve it in 2-3 ml of acetone (it has been experimentally shown that acetone practically does not affect the protective properties of the inhibitor). The introduction of components into acid solutions is carried out in the following sequence: a benzimidazole derivative (with vigorous stirring), then PEPA and, finally, a condensation product (or its acetone solution).
Скорость коррозии образцов стали, титана и алюминия измерялась по объему выделившегося водорода и гравиметрическим методом по убыли массы образцов. Наводороживание стали определялось на крутильной машине К-5 по числу оборотов проволочных образцов до их излома.The corrosion rate of samples of steel, titanium and aluminum was measured by the volume of hydrogen released and the gravimetric method from the loss of mass of the samples. Hydrogenation of steel was determined on a K-5 twisting machine by the number of revolutions of wire samples before they broke.
Результаты опытов приведены в таблицах 1 и 2, а также в примерах.The results of the experiments are shown in tables 1 and 2, as well as in the examples.
Пример I. В 1 л 5 н. H2SO4 растворили 5,2 г ингибитора (продукт конденсации 26,1, производное бензимидазола 14,8, ПЭПА 59,1 мас.%). Образцы стали, зачищенные тонкой наждачной бумагой, обезжиренные ацетоном, выдержанные в течение 2-х часов в эксикаторе над прокаленным хлоридом кальция, взвешивались на аналитических весах и затем погружались в чистую и ингибированную серную кислоту. При 20°С опыт продолжался 48 часов, при 90°С - 0,5 часа. Все опыты по измерению скорости коррозии проведены не менее, чем в 5-ти повторностях.Example I. In 1 liter of 5 N. H 2 SO 4 was dissolved 5.2 g of the inhibitor (condensation product 26.1, benzimidazole derivative 14.8, PEPA 59.1 wt.%). Samples of steel, cleaned with thin sandpaper, degreased with acetone, aged for 2 hours in a desiccator over calcined calcium chloride, were weighed on an analytical balance and then immersed in pure and inhibited sulfuric acid. At 20 ° C, the experiment lasted 48 hours, at 90 ° C - 0.5 hours. All experiments on measuring the corrosion rate were carried out in no less than 5 replicates.
Коэффициенты торможения определялись на основе экспериментальных результатов, из которых находился средний показатель изменения массы образцов Δm1 для чистой кислоты и Δm2 для кислоты с ингибитором и По полученным таким образом коэффициентам торможения γ20 и γ90 вычислялись степени защиты от коррозииInhibition coefficients were determined on the basis of experimental results, from which the average change in sample mass Δm 1 for pure acid and Δm 2 for acid with an inhibitor was found and Using the braking coefficients γ 20 and γ 90 obtained in this way, the degrees of corrosion protection were calculated
При 20°С Z=99,5%, для 90°С Z=98,9%. Для известного ингибитора те же показатели имеют величины соответственно 90,5 и 87,7%.At 20 ° С Z = 99.5%, for 90 ° С Z = 98.9%. For a known inhibitor, the same values are 90.5 and 87.7%, respectively.
Затем были определены коэффициенты торможения для отдельных компонентов ингибитора, которые брались в тех же концентрациях, в каких они входят в состав трехкомпонентного ингибитора.Then, the inhibition coefficients were determined for the individual components of the inhibitor, which were taken at the same concentrations at which they are part of the three-component inhibitor.
Коэффициенты торможения имеют следующие величины (при 20°С):The braking coefficients have the following values (at 20 ° C):
Произведение коэффициентов дает величину 36,4, что значительно ниже, чем для трехкомпонентного ингибитора. Следовательно, можно констатировать, что наблюдается заметный синергизм, т.е. взаимное усиление защитного действия компонентов.The product of the coefficients gives a value of 36.4, which is significantly lower than for a three-component inhibitor. Therefore, we can state that there is a noticeable synergy, i.e. mutual strengthening of the protective action of the components.
Аналогичная картина имела место и при 90°С, значения коэффициентов торможения в той же последовательности компонентов равны 3,0; 3,5; 3,4; произведение частных коэффициентов 35,7. Синергизм проявляется в меньшей мере, но наличие взаимного усиления действия компонентов несомненно.A similar picture occurred at 90 ° C, the values of the braking coefficients in the same sequence of components are 3.0; 3.5; 3.4; product of partial coefficients 35.7. Synergism is manifested to a lesser extent, but the presence of mutual enhancement of the action of the components is undoubted.
Заключение о синергическом эффекте в смеси компонентов подтверждается и поляризационными измерениями, которые показали увеличение и катодной, и анодной поляризации (примерно в 3 и 2 раза соответственно).The conclusion about the synergistic effect in the mixture of components is also confirmed by polarization measurements, which showed an increase in both cathodic and anodic polarization (about 3 and 2 times, respectively).
Как уже было отмечено выше, защита от коррозии с предлагаемым ингибитором заметно выше, чем с известным. Еще существеннее эффект снижения наводороживания стали предлагаемым ингибитором сравнительно с известным: в этом случае степень защиты повышается в несколько раз (для предлагаемого ингибитора она составляет в серной кислоте 45%, а для известного всего 9%).As already noted above, corrosion protection with the proposed inhibitor is significantly higher than with the known. Even more significant is the effect of reducing the hydrogenation of the proposed inhibitor compared to the known one: in this case, the degree of protection is increased several times (for the proposed inhibitor, it is 45% in sulfuric acid, and only 9% for the known).
Пример II. Аналогичные опыты были проведены с трехкомпонентным ингибитором на титане в 7 н. HCl. Степень защиты при 20°С составила 90,2%, при 90°С - 91,5%. Для известного ингибитора соответственно 71,7 и 70,9%. Сравнение коэффициентов торможения для предлагаемого ингибитора (смесь 3-х компонентов) и произведения частных коэффициентов торможения для отдельных компонентов также указывает на наличие синергизма компонентов в смеси (для смеси γ=12,4, для произведения γ отдельных компонентов γ=5,8).Example II Similar experiments were carried out with a three-component inhibitor on titanium in 7 N. HCl. The degree of protection at 20 ° C was 90.2%, at 90 ° C - 91.5%. For a known inhibitor, respectively, 71.7 and 70.9%. A comparison of the braking factors for the proposed inhibitor (a mixture of 3 components) and the product of particular braking coefficients for the individual components also indicates the presence of synergy between the components in the mixture (for the mixture γ = 12.4, for the product γ of the individual components γ = 5.8).
Пример III. В 1 н. растворе сульфаминовой кислоты проведены опыты с алюминиевыми образцами с предлагаемым и известным ингибиторами (концентрации их те же, что и в примерах I и II). Коэффициент торможения для предлагаемого ингибитора равен 34,6, для известного заметно ниже - 24,5. Взаимное усиление защитного действия компонентов предлагаемого ингибитора обнаружено и для алюминия: для произведения частных коэффициентов торможения получена величина 10,5, что более чем в 3 раза меньше γ для смеси.Example III In 1 N. a solution of sulfamic acid experiments were conducted with aluminum samples with the proposed and known inhibitors (their concentrations are the same as in examples I and II). The inhibitory coefficient for the proposed inhibitor is 34.6, for the known much lower - 24.5. Mutual enhancement of the protective effect of the components of the proposed inhibitor was also found for aluminum: to produce partial braking coefficients, a value of 10.5 was obtained, which is more than 3 times less than γ for the mixture.
Таким образом, для всех трех испытанных металлов предложенная смесь компонентов проявила синергизм, в результате чего трехкомпонентный ингибитор оказался более эффективным, чем известный. Преимущество предлагаемого ингибитора обнаружилось как при торможении коррозии, так и, особенно значительно, для уменьшения наводороживания.Thus, for all three tested metals, the proposed mixture of components showed synergism, as a result of which the three-component inhibitor was more effective than the known one. The advantage of the proposed inhibitor was found both in the inhibition of corrosion, and, especially significantly, to reduce hydrogenation.
В дополнительных опытах с известным и широко применяемым в антикоррозионной практике ингибитором ПБ-5 было выяснено, что он значительно уступает предлагаемому ингибитору в двух отношениях: во-первых, по коэффициенту торможения стали в 3 н. HCl (соответственно для ПБ-5 γ=41, а для предлагаемого γ=83,3); во-вторых, ПБ-5 коагулирует при накоплении солей железа, в то время как предлагаемый - не коагулирует.In additional experiments with the PB-5 inhibitor, known and widely used in anticorrosion practice, it was found that it is significantly inferior to the proposed inhibitor in two respects: firstly, by the braking coefficient of steel of 3 N. HCl (respectively, for PB-5, γ = 41, and for the proposed γ = 83.3); secondly, PB-5 coagulates upon accumulation of iron salts, while the proposed one does not coagulate.
Предлагаемый ингибитор может быть рекомендован при травлении стали, титана и алюминия в названных выше кислотах, а также при очистках оборудования, в котором имеются перечисленные металлы.The proposed inhibitor can be recommended for the etching of steel, titanium and aluminum in the above acids, as well as for cleaning equipment in which the listed metals are present.
Зависимость степеней защиты от коррозии и наводороживания стали, титана и алюминия в серной, соляной и сульфаминовой кислотах от концентрации (мас.%) компонентов предлагаемого ингибитора и температуры.Table 1
The dependence of the degrees of protection against corrosion and hydrogenation of steel, titanium and aluminum in sulfuric, hydrochloric and sulfamic acids on the concentration (wt.%) Of the components of the proposed inhibitor and temperature.
Торможение коррозии стали, титана и хрома и торможение наводороживания в соляной, серной и сульфаминовой кислотах известным ингибитором (продуктом конденсации анилина с каприновым альдегидом, концентрация 5 г/л)table 2
Inhibition of corrosion of steel, titanium and chromium and inhibition of hydrogenation in hydrochloric, sulfuric and sulfamic acids by a known inhibitor (condensation product of aniline with capric aldehyde, concentration 5 g / l)
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008100318/02A RU2347854C1 (en) | 2008-01-09 | 2008-01-09 | Inhibitor of metal corrosion in sulphuric, hydrochloric and sulfamic acids |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008100318/02A RU2347854C1 (en) | 2008-01-09 | 2008-01-09 | Inhibitor of metal corrosion in sulphuric, hydrochloric and sulfamic acids |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2347854C1 true RU2347854C1 (en) | 2009-02-27 |
Family
ID=40529857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008100318/02A RU2347854C1 (en) | 2008-01-09 | 2008-01-09 | Inhibitor of metal corrosion in sulphuric, hydrochloric and sulfamic acids |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2347854C1 (en) |
-
2008
- 2008-01-09 RU RU2008100318/02A patent/RU2347854C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Ингибиторы коррозии металлов. Сб. статей. - М.: Судостроение, 1965, с.124-129. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Fekkar et al. | Eco-friendly Chamaerops humilis L. fruit extract corrosion inhibitor for mild steel in 1 M HCl | |
RU2347854C1 (en) | Inhibitor of metal corrosion in sulphuric, hydrochloric and sulfamic acids | |
JP2019515134A (en) | Method for the anticorrosion treatment of metal surfaces in which the corrosion removal of the material is reduced | |
CN109913626B (en) | Quenching medium and preparation method thereof | |
RU2747720C2 (en) | Composition for reducing material removal by etching when etching metal surfaces including galvanized and/or uncoated steel | |
US20150275377A1 (en) | Nanoparticles of diquaternary schiff dibases as corrosion inhibitors for protecting steel against exposure to acidic fluids | |
RU2398915C1 (en) | Inhibitor of metal corrosion in sulphuric and hydrochloric acids | |
RU2330123C1 (en) | Inhibitor for corrosion of metals in sulphuric, hydrochloric and orthophosphoric acid | |
Onuegbu et al. | Eupatorium odoratus as eco-friendly green corrosion inhibitor of mild steel in sulphuric acid | |
RU2320777C1 (en) | Inhibiting agent for inhibiting corrosion of metals in sulfuric, hydrochloric and orthophosphoric acids | |
RU2398916C1 (en) | Inhibitor of metal corrosion in sulphuric and hydrochloric acids | |
RU2296816C1 (en) | Corrosion inhibitor for protection of metals in sulfuric, hydrochloric and orthophosphoric acids | |
RU2385362C1 (en) | Inhibitor of metal corrosion in sulphuric, hydrochloric and orthophosphoric acids | |
RU2324766C2 (en) | Corrosion metal inhibitor in dipping, chlorohydric and ortho - phosphoric acids | |
RU2352687C1 (en) | Metal corrosion inhibitor in sulfuric, chloride hydride and orthophosphoric acid | |
RU2151216C1 (en) | Corrosion inhibitor of metals in sulfuric and hydrochloric acids | |
RU2265675C1 (en) | Corrosion inhibitor in sulfuric, hydrochloric and orthophosphoric acids | |
RU2197564C2 (en) | Corrosion inhibitor of metals in sulfuric and hydrochloric acids | |
RU2343226C1 (en) | Metal corrosion inhibitor in sulfuric and chlor-hydrogenous acids | |
RU2296814C1 (en) | Corrosion inhibitor for protection of metals in sulfuric, hydrochloric and sulfamic acids | |
RU2456374C1 (en) | Inhibitor of metal corrosion in sulphuric and hydrochloric acids | |
RU2170288C2 (en) | Metal corrosion inhibitor in sulfuric, hydrochloric acid orthophosphoric acids | |
JP2013237905A (en) | Pretreatment method for plating of spring steel material and plating method of spring steel material | |
RU2203981C2 (en) | Corrosion inhibitor of metals in sulfuric, hydrochloric and orthophosphorous acids | |
RU2418099C1 (en) | Inhibitor of corrosion of metals in sulphuric, hydrochloric and orthophosphoric acids |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100110 |