RU2385362C1 - Inhibitor of metal corrosion in sulphuric, hydrochloric and orthophosphoric acids - Google Patents
Inhibitor of metal corrosion in sulphuric, hydrochloric and orthophosphoric acids Download PDFInfo
- Publication number
- RU2385362C1 RU2385362C1 RU2008150867/02A RU2008150867A RU2385362C1 RU 2385362 C1 RU2385362 C1 RU 2385362C1 RU 2008150867/02 A RU2008150867/02 A RU 2008150867/02A RU 2008150867 A RU2008150867 A RU 2008150867A RU 2385362 C1 RU2385362 C1 RU 2385362C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inhibitor
- twenty
- steel
- corrosion
- hcl
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к защите металлов от кислотной коррозии с помощью ингибиторов и может применяться при травлении металлов, бурении скважин и кислотных очистках оборудования.The invention relates to the protection of metals from acid corrosion using inhibitors and can be used for metal etching, well drilling and acid cleaning equipment.
Известно применение уротропина для уменьшения скорости коррозии стали в соляной и серной кислотах (Алцыбеева А.И., Левин С.З. Ингибиторы коррозии металлов. - Л.: Химия, 1968, с.28-29). Однако при торможении коррозии в соляной и серной кислотах стали и других металлов (например, титана и индия) эффективность уротропина недостаточна. К тому же уротропин используется в весьма высоких концентрациях, достигающих 2% (т.е. исчисляемых в сотнях миллимолей на литр).It is known to use urotropin to reduce the rate of steel corrosion in hydrochloric and sulfuric acids (Altsybeeva A.I., Levin SZ, Metal corrosion inhibitors. - L .: Chemistry, 1968, p. 28-29). However, when corrosion is inhibited in the hydrochloric and sulfuric acids of steel and other metals (for example, titanium and indium), the effectiveness of urotropine is insufficient. In addition, urotropin is used in very high concentrations, reaching 2% (i.e., calculated in hundreds of millimoles per liter).
По технической сущности и полученным результатам наиболее близким к предлагаемому ингибитору является известный ингибитор, представляющий собой продукт конденсации анилина и капринового альдегида (В.Г.Турбина, Н.Г.Ключников. Защита от коррозии стали в соляной кислоте продуктами конденсации аминов и альдегидов: в сб. статей «Ингибиторы коррозии металлов», ЦНИИ технологии судостроения. Изд. Судостроение, 1965, с.124-129).By technical nature and the results obtained, the closest to the proposed inhibitor is a known inhibitor, which is a condensation product of aniline and capric aldehyde (V. G. Turbina, N. G. Klyuchnikov. Protection against steel corrosion in hydrochloric acid by condensation products of amines and aldehydes: collection of articles “Metal Corrosion Inhibitors”, Central Research Institute of Shipbuilding Technology, Publishing House Sudostroenie, 1965, p.124-129).
Известный ингибитор более эффективно защищает сталь, чем уротропин, но степени защиты все же недостаточно велики (92,07; 95,50; 97,29% соответственно в 3,5 и 7 н. соляной кислоте). Еще ниже эффективность известного ингибитора для титана и индия. Он весьма слабо защищает сталь от наводороживания.The known inhibitor protects steel more effectively than urotropin, but the degree of protection is still not large enough (92.07; 95.50; 97.29%, respectively, in 3.5 and 7 N. hydrochloric acid). The effectiveness of the known inhibitor for titanium and indium is even lower. It very weakly protects steel from hydrogenation.
Техническая задача настоящего изобретения заключается в повышении степени защиты стали, титана и индия от коррозии в серной, соляной и ортофосфорной кислотах, а также степени снижения наводороживания стали.The technical task of the present invention is to increase the degree of protection of steel, titanium and indium from corrosion in sulfuric, hydrochloric and phosphoric acids, as well as the degree of reduction of hydrogenation of steel.
Для того чтобы достигнуть указанного результата, в названные кислоты предлагается добавлять ингибитор, содержащий в своем составе продукт конденсации амина и альдегида, в качестве которого применяют дипентиламино-4-нитрофенол, а также (индолил-3)уксусную кислоту, 3-этил-2[5'-(3'-этилбензтиазолинилиден-2'')пентадиен-1',3'-ил]бензтиазолийиодид и уротропин.In order to achieve the indicated result, it is proposed to add an inhibitor to the named acids containing the condensation product of amine and aldehyde, which is used dipentylamino-4-nitrophenol, as well as (indolyl-3) acetic acid, 3-ethyl-2 [ 5 '- (3'-ethylbenzothiazolinylidene-2' ') pentadiene-1', 3'-yl] benzthiazolium iodide and urotropine.
Перечисленные вещества имеют следующее строение:The listed substances have the following structure:
n-дипентиламиносалицилаль-2-амино-4-нитрофенол (далее азометин);n-dipentylaminosalicylal-2-amino-4-nitrophenol (hereinafter azomethine);
(индолил-3)уксусная кислота (далее производное уксусной кислоты);(indolyl-3) acetic acid (hereinafter derivative of acetic acid);
3-этил-2[5'-(3'-этилбензтиазолинилиден-2'')пентадиен-1',3'-ил]бензтиазолийиодид (далее производное тиазола).3-ethyl-2 [5 '- (3'-ethylbenzothiazolinylidene-2' ') pentadiene-1', 3'-yl] benzthiazolium iodide (hereinafter the thiazole derivative).
Указанные компоненты содержатся в составе предлагаемого ингибитора в следующих концентрациях, мас.%:These components are contained in the composition of the proposed inhibitor in the following concentrations, wt.%:
При применении предлагаемого ингибитора компоненты растворяют в кислотах при энергичном перемешивании. В последнюю очередь добавляется производное тиазола, предварительно растворенного в нескольких миллилитрах этанола.When using the proposed inhibitor, the components are dissolved in acids with vigorous stirring. The thiazole derivative previously dissolved in several milliliters of ethanol is added last.
Скорость коррозии стали, титана и индия определялась как по уменьшению масс образцов металлов после травления их в чистых кислотах, а также в ингибированных кислотах, так и по объему выделившегося при травлении водорода. Наводороживание стали измерялось методом скручивания образцов на крутильной машине К-5 до их излома (измерялось число оборотов проволочного образца до разрушения).The corrosion rate of steel, titanium and indium was determined both by the reduction in the mass of metal samples after etching them in pure acids, as well as in inhibited acids, and by the volume of hydrogen released during etching. Steel hydrogenation was measured by twisting the samples on a K-5 twisting machine until they broke (the number of revolutions of the wire sample to failure was measured).
Результаты опытов по коррозии и наводороживанию для предлагаемого ингибитора приводятся в таблице 1 и примерах. В таблице 2 содержится то же для известного ингибитора.The results of experiments on corrosion and hydrogenation for the proposed inhibitor are given in table 1 and examples. Table 2 contains the same for a known inhibitor.
Пример I. В 500 мл 3 н. H2SO4 растворен ингибитор (2,5 г), содержащий (мас.%) 12,1 азометина; 15,0 производного уксусной кислоты; 32,3 производного тиазола и 40,6 уротропина. В чистую 3 н. серную кислоту помещали 3 образца стали размером 30×20×1 мм. В ингибированную кислоту также помещали 3 образца того же размера. Образцы предварительно зачищались тонкой наждачной бумагой, обезжиривались ацетоном, выдерживались в эксикаторе в течение 2 ч над прокаленным хлористым кальцием и взвешивались на аналитических весах.Example I. In 500 ml of 3 N. H 2 SO 4 dissolved inhibitor (2.5 g) containing (wt.%) 12.1 azomethine; 15.0 acetic acid derivative; 32.3 thiazole derivative and 40.6 urotropine. On the net 3 n. sulfuric acid was placed 3 steel samples with a size of 30 × 20 × 1 mm Inhibited acid also contained 3 samples of the same size. The samples were preliminarily cleaned with thin sandpaper, degreased with acetone, kept in a desiccator for 2 hours over calcined calcium chloride, and weighed on an analytical balance.
При 20°C образцы выдерживались в растворе кислоты (без ингибитора и с ингибитором) 48 часов, при 90°C - в течение 0,5 часа. Точность поддержания температуры составляла ±1°C. По полученным данным по уменьшению массы образцов были рассчитаны скорости коррозии, а затем по последним определены коэффициенты торможения (γ) для ингибиторов, которые равны следующим величинам:At 20 ° C, the samples were kept in an acid solution (without inhibitor and with inhibitor) for 48 hours, at 90 ° C for 0.5 hours. The accuracy of temperature maintenance was ± 1 ° C. According to the data obtained on reducing the mass of the samples, the corrosion rates were calculated, and then the braking coefficients (γ) for the inhibitors were determined from the latter, which are equal to the following values:
при 20±1°C γ=46,6at 20 ± 1 ° C γ = 46.6
при 90±1°C γ=200at 90 ± 1 ° C γ = 200
Коэффициенты торможения пересчитывались на степень защиты по уравнению Braking factors were converted to the degree of protection according to the equation
Z20=97,9%,Z 20 = 97.9%,
Z90=99,5%.Z 90 = 99.5%.
Для отдельных компонентов ингибитора получены следующие величины коэффициентов торможения:For the individual components of the inhibitor, the following values of inhibition coefficients were obtained:
Произведение величин γ (условно теоретических) при 20°C составляет 16,3, при 90°C - 98,3. Полученные произведения превосходят экспериментально найденные значения коэффициентов соответственно в 2,9 и 2 раза. Столь значительные отличия в величинах свидетельствуют о том, что при совместном нахождении в растворе кислот компоненты ингибиторов усиливают защитное действие друг друга, т.е. приводят к появлению синергического эффекта. К тому же заключению приводит и сравнение поляризационных кривых: и анодная, и катодная поляризация в 4-компонентном растворе ингибитора примерно в 6 раз превышает величины ее, полученные в кислотах с отдельными компонентами.The product of γ (conditionally theoretical) at 20 ° C is 16.3, at 90 ° C - 98.3. The resulting products exceed the experimentally found values of the coefficients by 2.9 and 2 times, respectively. Such significant differences in the values indicate that when the acids are in a solution together, the components of the inhibitors enhance the protective effect of each other, i.e. lead to a synergistic effect. A comparison of polarization curves leads to the same conclusion: both the anodic and cathodic polarizations in a 4-component solution of the inhibitor are approximately 6 times higher than those obtained in acids with individual components.
В экспериментах с известным ингибитором (5 г/л) степень защиты от коррозии составляет 91%, а от наводороживания всего 5%.In experiments with a known inhibitor (5 g / l), the degree of corrosion protection is 91%, and only 5% against hydrogen pickup.
Пример II. В 500 мл 7 н. HCl растворено 2,5 г 4-компонентного ингибитора того же состава, что и в примере I. В указанном растворе при 20±1°C и 90±1°C проведены опыты по измерению скорости коррозии титана. Аналогичные эксперименты проделаны в том же растворе соляной кислоты с известным ингибитором, взятым в той же концентрации, что и предлагаемый (5 г/л). Степени защиты от коррозии титана с 4-компонентным ингибитором составили 90,1% (при 20°C) и 92,9% (при 90°C), с известным - соответственно 30,1% и 41,0%.Example II In 500 ml of 7 N. HCl dissolved 2.5 g of a 4-component inhibitor of the same composition as in Example I. In this solution, experiments were carried out to measure the corrosion rate of titanium at 20 ± 1 ° C and 90 ± 1 ° C. Similar experiments were carried out in the same hydrochloric acid solution with a known inhibitor taken at the same concentration as the proposed one (5 g / l). Corrosion protection degrees of titanium with a 4-component inhibitor were 90.1% (at 20 ° C) and 92.9% (at 90 ° C), with the known - 30.1% and 41.0%, respectively.
Были выполнены измерения скорости коррозии при тех же температурах в растворах 7 н. HCl с отдельными компонентами ингибитора, концентрации которых были одинаковы с концентрациями в предлагаемом ингибиторе. В результате были получены следующие величины коэффициентов торможения:Corrosion rates were measured at the same temperatures in 7 N solutions. HCl with individual components of the inhibitor, the concentrations of which were the same as the concentrations in the proposed inhibitor. As a result, the following values of the braking coefficients were obtained:
Перемножение полученных коэффициентов дает для 20°C γ=4,2, для 90°C γ=8,0 (принимаемые за теоретические величины, т.е. не учитывающие возможность взаимного усиления защитного действия компонентов). Экспериментальные γ при указанных температурах примерно в 2 раза больше (10,1 и 14,1), что позволяет сделать заключение о синергизме действия компонентов и для титана.Multiplication of the obtained coefficients yields γ = 4.2 for 20 ° C and γ = 8.0 for 90 ° C (taken as theoretical values, i.e., not taking into account the possibility of mutual enhancement of the protective effect of the components). The experimental γ at the indicated temperatures is approximately 2 times greater (10.1 and 14.1), which allows us to draw a conclusion about the synergistic action of the components for titanium.
Пример III. При тех же условиях, что и в предыдущих примерах, но с 5 н. ортофосфорной кислотой проведены опыты с индием. Степени защиты от коррозии для индия составляют 53,9 (20°C) и 58% (90°C), что значительно превышает величины этого показателя, полученные с известным ингибитором 19,2 (20°C) и 29,5 (90°C). Для индия также наблюдается синергическое усиление защитного действия 4-компонентного ингибитора по сравнению с теоретической величиной, определяемой при перемножении коэффициентов торможения отдельных ингибиторов: для предлагаемого ингибитора γ20=2,2, γ90=2,4, в то время как для произведения величины его и при 20°C, и при 90°C почти в 2 раза меньше (соответственно 1,2 и 1,4).Example III Under the same conditions as in the previous examples, but with 5 n. phosphoric acid experiments were carried out with indium. The corrosion protection levels for indium are 53.9 (20 ° C) and 58% (90 ° C), which significantly exceeds the values of this indicator obtained with the known inhibitor 19.2 (20 ° C) and 29.5 (90 ° C) For indium, there is also a synergistic increase in the protective effect of the 4-component inhibitor compared to the theoretical value determined by multiplying the braking coefficients of individual inhibitors: for the proposed inhibitor, γ 20 = 2.2, γ 90 = 2.4, while for the product of the value at 20 ° C and 90 ° C it is almost 2 times less (1.2 and 1.4, respectively).
Таким образом, данные, приведенные в таблицах 1 и 2, а также в примерах I-III однозначно свидетельствуют о преимуществе предлагаемого ингибитора по эффективности защиты в кислых средах для стали и особенно ярко для титана и индия. Значительно выше для предлагаемого ингибитора и степени защиты от наводороживания стали сравнительно с известным ингибитором (превосходство в несколько раз).Thus, the data given in tables 1 and 2, as well as in examples I-III clearly indicate the advantage of the proposed inhibitor in terms of protection efficiency in acidic media for steel and is especially bright for titanium and indium. Significantly higher for the proposed inhibitor and the degree of protection against hydrogenation of steel compared with the known inhibitor (superiority several times).
Дополнительные эксперименты, проведенные с ингибитором ПБ-5, широко применяемым в практике антикоррозионной защиты стали, показали существенное преимущество предлагаемого ингибитора: для первого коэффициент торможения коррозии составил 44, а для предлагаемого около 60. Кроме того, ПБ-5 коагулирует при накоплении солей железа в травильной ванне, в то время как предлагаемый остается в растворе кислоты.Additional experiments conducted with the PB-5 inhibitor, which is widely used in the practice of anticorrosive protection of steel, showed a significant advantage of the proposed inhibitor: for the first, the corrosion inhibition coefficient was 44, and for the proposed one it was about 60. In addition, PB-5 coagulates when iron salts accumulate in pickling bath, while the proposed remains in the acid solution.
Предлагаемый ингибитор может использоваться при травлении стали, титана и индия, а также при кислотных промывках оборудования, в котором имеются названные металлы.The proposed inhibitor can be used for the etching of steel, titanium and indium, as well as for acid leaching of equipment in which there are these metals.
концентрация,
экв/лAcid,
concentration,
equiv / l
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008150867/02A RU2385362C1 (en) | 2008-12-22 | 2008-12-22 | Inhibitor of metal corrosion in sulphuric, hydrochloric and orthophosphoric acids |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008150867/02A RU2385362C1 (en) | 2008-12-22 | 2008-12-22 | Inhibitor of metal corrosion in sulphuric, hydrochloric and orthophosphoric acids |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2385362C1 true RU2385362C1 (en) | 2010-03-27 |
Family
ID=42138405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008150867/02A RU2385362C1 (en) | 2008-12-22 | 2008-12-22 | Inhibitor of metal corrosion in sulphuric, hydrochloric and orthophosphoric acids |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2385362C1 (en) |
-
2008
- 2008-12-22 RU RU2008150867/02A patent/RU2385362C1/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 |
---|---|---|
Avdeev et al. | Effect of IFKhAN-92 inhibitor on electrode reactions and corrosion of mild steels in hydrochloric and sulfuric acid solutions | |
CN101608313A (en) | A kind of high-efficiency solid pickling inhibitor for many metals | |
RU2385362C1 (en) | Inhibitor of metal corrosion in sulphuric, hydrochloric and orthophosphoric acids | |
JP2019515134A (en) | Method for the anticorrosion treatment of metal surfaces in which the corrosion removal of the material is reduced | |
RU2398916C1 (en) | Inhibitor of metal corrosion in sulphuric and hydrochloric acids | |
Avdeev et al. | Protection of chromium-nickel steel in hydrochloric acid solution by a substituted triazole | |
RU2602575C2 (en) | Corrosion inhibitors of copper and copper-containing alloys | |
RU2456374C1 (en) | Inhibitor of metal corrosion in sulphuric and hydrochloric acids | |
TW200704827A (en) | Method of surface treatment | |
RU2320777C1 (en) | Inhibiting agent for inhibiting corrosion of metals in sulfuric, hydrochloric and orthophosphoric acids | |
RU2170288C2 (en) | Metal corrosion inhibitor in sulfuric, hydrochloric acid orthophosphoric acids | |
RU2330123C1 (en) | Inhibitor for corrosion of metals in sulphuric, hydrochloric and orthophosphoric acid | |
RU2261292C2 (en) | Corrosion inhibitor of metals in hydrochloric acid and sulfuric acid | |
RU2343226C1 (en) | Metal corrosion inhibitor in sulfuric and chlor-hydrogenous acids | |
RU2418099C1 (en) | Inhibitor of corrosion of metals in sulphuric, hydrochloric and orthophosphoric acids | |
RU2296816C1 (en) | Corrosion inhibitor for protection of metals in sulfuric, hydrochloric and orthophosphoric acids | |
RU2352687C1 (en) | Metal corrosion inhibitor in sulfuric, chloride hydride and orthophosphoric acid | |
Omotosho et al. | Investigating the acid failure of aluminium alloy in 2 M hydrochloric acid using Vernonia amygdalina | |
RU2265675C1 (en) | Corrosion inhibitor in sulfuric, hydrochloric and orthophosphoric 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 | |
RU2347854C1 (en) | Inhibitor of metal corrosion in sulphuric, hydrochloric and sulfamic acids | |
RU2247795C2 (en) | Metal corrosion inhibitor in hydrochloric and sulfuric acid | |
RU2190696C1 (en) | Inhibitor of metal corrosion in sulfuric, hydrochloric, and sulfamic acids | |
RU2487193C1 (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: 20111223 |