RU2602575C2 - Ингибиторы коррозии меди и медьсодержащих сплавов - Google Patents
Ингибиторы коррозии меди и медьсодержащих сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2602575C2 RU2602575C2 RU2015103985/02A RU2015103985A RU2602575C2 RU 2602575 C2 RU2602575 C2 RU 2602575C2 RU 2015103985/02 A RU2015103985/02 A RU 2015103985/02A RU 2015103985 A RU2015103985 A RU 2015103985A RU 2602575 C2 RU2602575 C2 RU 2602575C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- corrosion
- mercapto
- alloys
- pentyl
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
- C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
- C23F11/167—Phosphorus-containing compounds
Abstract
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано для защиты различного оборудования, изготовленного из меди и ее сплавов. Ингибитор коррозии содержит гетероциклическое органическое соединение класса азолов, при этом в качестве действующего вещества он содержит 5-замещенный аналог 3-амино-1,2,4-триазола формулы I:
где R - заместитель, выбранный из метил-, этил-, пропил-, бутил-, пентил-, гексил-, гептил-, бензил-, метилмеркапто-, этилмеркапто-, пропилмеркапто-, бутилмеркапто-, пентилмеркапто-, гексилмеркапто-, гептилмеркапто-. Технический результат: эффективное снижение коррозии меди и ее сплавов. 3 ил., 3 пр.
Description
Изобретение относится к технике защиты металлов от коррозии с помощью органических ингибиторов. Оно может быть использовано для защиты различного теплообменного оборудования, изготовленного из меди или ее сплавов. Перспективно их применение при защите меди в производстве микроэлектроники (процесс планаризации печатных плат), предотвращении или замедлении атмосферной коррозии этих конструкционных материалов методом создания на их поверхностях наноразмерных пассивирующих пленок или в составе различных защитных лаков от грунтовок.
В качестве ингибиторов коррозии используются гетероциклические органические соединения класса азолов [Кузнецов Ю.И., Казанский Л.П. Физико-химические аспекты защиты металлов ингибиторами коррозии класса азолов // Успехи химии. - 2008. - Т. 77. - №3. - С. 227-242]. В частности незамещенный аминотриазол ингибирует кислотную коррозию железа и других металлов [FR 2656630 (1991 г.), RU 2539129 (2015 г.)], а также в комплексе с производными аммиака - сероводородную коррозию черных металлов [RU 2539132 (2015 г.)].
Известны ингибиторы коррозии меди и ее сплавов в нейтральных средах [Алцыбеева А.И., Левин С.З. Ингибиторы коррозии металлов (справочник). - Л.: Химия, 1968. - 264 с.]. Аналогами предлагаемого ингибитора являются системы, содержащие гетероциклические хелатореагенты, наиболее известным из которых является 1,2,3-бензотриазол (БТА) [Kuznetsov Yu. I. Organic Inhibitors of Corrosion of Metals. - New York: Plenum Press. - 1996. - 283 p.; Yu. I. Kuznetsov New possibilities of metal corrosion inhibition by organic heterocyclic compounds // Int. J. Corros. Scale Inhib., 2012, Vol. 1, №1, Р. 3-15].
Наиболее близким по технической сущности (прототип) к предлагаемым ингибиторам является использование 3-амино-1,2,4-триазола на сплаве Cu3ONi в боратном буферном растворе, содержащем хлориды, для предотвращения образования питтинга [Es-Salah K., Keddam М., Rahmouni K., Srhiri A., Takenouti Н. Aminotriazole as corrosion inhibitor of Cu3ONi alloy in 3% NaCl in presence of ammoniac // Electrochimica Acta. - 2004. - Vol. 49. - P. 2771-2778]. Однако прототип не обеспечивает эффективной защиты меди и ее сплавов от коррозии при концентрациях ингибитора ниже 0,1 ммоль/л. Отличительной особенностью предлагаемого изобретения является использование 5-замещенных 3-амино-1,2,4-триазолов в качестве более эффективных ингибиторов коррозии меди и медьсодержащих сплавов в вышеприведенном случае при концентрациях ниже 0,1 ммоль/л.
Задачей настоящего изобретения является получение эффективного ингибитора коррозии в ряду аминоазолов, обеспечивающего снижение скорости коррозии оборудования, изготовленного из меди и ее сплавов при низких концентрациях.
Техническим результатом заявленного изобретения является эффективное снижение скорости коррозии меди и медьсодержащих сплавов.
Технический результат достигается тем, что в качестве ингибитора коррозии меди и медьсодержащих сплавов используются 5-замещенные 3-амино-1,2,4-триазолы общей формулой I:
где R представляет собой заместитель, выбранный из метил-, этил-, пропил-, бутил-, пентил-, гексил-, гептил-, бензил-, метилмеркапто-, этилмеркапто-, пропилмеркапто-, бутилмеркапто-, пентилмеркапто-, гексилмеркапто-, гептилмеркапто-.
Технический результат подтверждают проведенные исследования с выявлением ингибирующего коррозию меди и медьсодержащих сплавов действия 5-замещенных аналогов 1,2,4-аминотриазола.
Изобретение подтверждается проиллюстрированными чертежами, схемами, графиками, где:
на фиг. 1 показаны анодные поляризационные кривые меди в боратном буфере рН 7.4 с добавками 10 ммоль/л NaCl (1) и 3-амино-1,2,4-триазола ( ммоль/л): 2 - 0.25, 3 - 1.5, 4 - 5.0, 5 - 10.0, 6 - 20.0;
на фиг. 2 показаны анодные (1-6) и катодные (1′-4′) поляризационные кривые меди в боратном буфере (рН 7.4), содержащем 0.01 моль/л NaCl без (1,1′) и с добавкой пентил-3-амино-1,2,4-триазола (ммоль/л): 2,2′ - 0.001, 3,3′ - 0.5, 4,4′ - 2.5, 5 - 4.5, 6 - 10.0;
на фиг. 3 показаны анодные (1-8) и катодные (1′,2′,4′,5′) поляризационные кривые меди в боратном буфере (рН 7.4), содержащем 0.01 моль/л NaCl без (1,1′) и с добавкой 5-пентилмеркапто-3-амино-1,2,4-триазола (ммоль/л): 2,2′ - 0.001, 3 - 0.005, 4,4′ - 0.01, 5,5′ - 1.5, 6 - 2.5, 7 - 4.5, 8 - 10.0.
Для оценки эффективности исследуемых веществ в отношении ингибирующего воздействия на медь снимались анодные и катодные поляризационные кривые в боратном буфере в присутствии активирующей добавки 0.01 моль/л NaCl с различным содержанием ингибитора. Поляризационные кривые снимали на электроде из меди в электрохимической ячейке с разделенными электродными пространствами на потенциостате IPC-PRO. Рабочий электрод предварительно зачищали на наждачных бумагах и обезжиривали ацетоном. Потенциалы электрода (Е) измеряли относительно хлорид-серебряного электрода и пересчитывали на нормальную водородную шкалу. Вспомогательный электрод - платина. После удаления образованной на воздухе пленки оксида меди при Е=-0.60 В в течение 15 мин потенциостат отключали до установления потенциала свободной коррозии Екор, а затем при перемешивании с помощью магнитной мешалки (2 мин) вводили раствор NaCl (CCl-=0.01 моль/л) и исследуемые ингибиторы. После установления нового значения Екор снимали поляризационные кривые с разверткой потенциала 0.2 мВ/с. Потенциал питтингообразования (Епт) определяли по резкому росту тока на поляризационной кривой с последующей визуальной идентификацией питтинга на поверхности электрода. Погрешность в измерении Епт составляет 0.02 В.
Ниже представлены конкретные примеры осуществления предлагаемого изобретения.
ПРИМЕР 1
Наличие гидрофобного заместителя в положении 5 азольного кольца делает ингибиторы гораздо более эффективными по сравнению с незамещенным аминотриазолом (фиг. 1) и другими аналогами. 5-Пентил-3-амино-1,2,4-триазол уже при концентрации 0.001 ммоль/л снижает токи активного растворения в 15 раз по сравнению с фоновой кривой. В интервале от 0.001 до 0.5 ммоль/л происходит самопроизвольная пассивация меди без изменения потенциала питтингообразования. С увеличением содержания ингибитора до 10 ммоль/л наблюдается сдвиг потенциала питтингообразования до 0.96 В (фиг. 2). 5-Пентил-3-амино-1,2,4-триазол является ингибитором смешанного типа.
ПРИМЕР 2
5-Пентилмеркапто-3-амино-1,2,4-триазол при концентрации 0.001 ммоль/л также резко снижает токи активного растворения по сравнению с фоновой кривой (фиг. 3), а уже при 0.005 ммоль/л происходит самопроизвольная пассивация меди без изменения потенциала питтингообразования. С увеличением содержания ингибитора до 10 ммоль/л потенциал питтингообразования сдвигается до 1.2 В, т.е. пассивная область потенциалов расширяется в большей степени, чем в присутствии других ингибиторов.
ПРИМЕР 3
Коррозионные испытания проводили на медных пластинах в условиях периодической конденсации влаги. Пластины предварительно зачищали на наждачных бумагах различной зернистости, полировали, обезжиривали ацетоном. Защитную пленку ингибиторов получали выдержкой пластин в течение 5 мин при повышенной температуре (60°С) в водном растворе с концентрацией ингибитора 2 ммоль/л. После этого образцы высушивали и помещали в герметичный сосуд, на дно которого наливали горячую (50°С) воду, затем его закрывали. При остывании вода обильно конденсировалась на стенках сосуда и на образцах. Замену воды и визуальный осмотр образцов проводили ежесуточно.
Известный ингибитор коррозии меди - БТА обеспечивает 16 суток защиты во влажной атмосфере, в то время как 5-замещенные 3-амино-1,2,4-триазолы гораздо выше (от 19 до 45 суток защиты).
Таким образом, результаты коррозионных испытаний свидетельствуют, что предлагаемые ингибиторы коррозии превосходят ингибитор-аналог и ингибитор-прототип по своим защитным свойствам в отношении коррозии меди и ее сплавов в водном растворе и влажной атмосфере.
Использование предлагаемого ингибитора позволит существенно увеличить сроки службы оборудования, изготовленного из меди и ее сплавов, в том числе теплообменного оборудования и других водооборотных систем.
Claims (1)
- Ингибитор коррозии меди и ее сплавов, содержащий гетероциклическое органическое соединение класса азолов, отличающийся тем, что в качестве действующего вещества он содержит 5-замещенный аналог 3-амино-1,2,4-триазола формулы I:
где R - заместитель, выбранный из метил-, этил-, пропил-, бутил-, пентил-, гексил-, гептил-, бензил-, метилмеркапто-, этилмеркапто-, пропилмеркапто-, бутилмеркапто-, пентилмеркапто-, гексилмеркапто-, гептилмеркапто-.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015103985/02A RU2602575C2 (ru) | 2015-02-06 | 2015-02-06 | Ингибиторы коррозии меди и медьсодержащих сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015103985/02A RU2602575C2 (ru) | 2015-02-06 | 2015-02-06 | Ингибиторы коррозии меди и медьсодержащих сплавов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015103985A RU2015103985A (ru) | 2016-08-27 |
RU2602575C2 true RU2602575C2 (ru) | 2016-11-20 |
Family
ID=56851953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015103985/02A RU2602575C2 (ru) | 2015-02-06 | 2015-02-06 | Ингибиторы коррозии меди и медьсодержащих сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2602575C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2679022C2 (ru) * | 2017-07-17 | 2019-02-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") | Ингибитор коррозии меди и медьсодержащих сплавов в нейтральных растворах хлоридов (варианты) |
RU2689831C1 (ru) * | 2018-08-13 | 2019-05-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") | Ингибиторы коррозии меди и медьсодержащих сплавов на основе 5-алкилсульфонил-3-амино-1,2,4-триазолов |
RU2690124C1 (ru) * | 2018-08-13 | 2019-05-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") | Ингибиторы коррозии меди и медьсодержащих сплавов на основе 5-алкилсульфинил-3-амино-1,2,4-триазолов |
RU2813268C1 (ru) * | 2022-12-27 | 2024-02-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") | Ингибитор коррозии меди и медьсодержащих сплавов |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101376981A (zh) * | 2008-09-26 | 2009-03-04 | 上海电力学院 | 3-氨基-1,2,4-三氮唑作为白铜b30的缓蚀剂 |
CN102329273A (zh) * | 2011-07-15 | 2012-01-25 | 中国科学院海洋研究所 | 一种含席夫碱类氮杂环化合物及其制备和应用 |
CN102329274A (zh) * | 2011-07-15 | 2012-01-25 | 中国科学院海洋研究所 | 一种三氮唑类杂环化合物及其制备和应用 |
RU2539129C1 (ru) * | 2013-08-19 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН) | Ингибитор кислотной коррозии металлов |
-
2015
- 2015-02-06 RU RU2015103985/02A patent/RU2602575C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101376981A (zh) * | 2008-09-26 | 2009-03-04 | 上海电力学院 | 3-氨基-1,2,4-三氮唑作为白铜b30的缓蚀剂 |
CN102329273A (zh) * | 2011-07-15 | 2012-01-25 | 中国科学院海洋研究所 | 一种含席夫碱类氮杂环化合物及其制备和应用 |
CN102329274A (zh) * | 2011-07-15 | 2012-01-25 | 中国科学院海洋研究所 | 一种三氮唑类杂环化合物及其制备和应用 |
RU2539129C1 (ru) * | 2013-08-19 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН) | Ингибитор кислотной коррозии металлов |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2679022C2 (ru) * | 2017-07-17 | 2019-02-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") | Ингибитор коррозии меди и медьсодержащих сплавов в нейтральных растворах хлоридов (варианты) |
RU2689831C1 (ru) * | 2018-08-13 | 2019-05-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") | Ингибиторы коррозии меди и медьсодержащих сплавов на основе 5-алкилсульфонил-3-амино-1,2,4-триазолов |
RU2690124C1 (ru) * | 2018-08-13 | 2019-05-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") | Ингибиторы коррозии меди и медьсодержащих сплавов на основе 5-алкилсульфинил-3-амино-1,2,4-триазолов |
RU2813268C1 (ru) * | 2022-12-27 | 2024-02-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") | Ингибитор коррозии меди и медьсодержащих сплавов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015103985A (ru) | 2016-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tasic et al. | The influence of synergistic effects of 5-methyl-1H-benzotriazole and potassium sorbate as well as 5-methyl-1H-benzotriazole and gelatin on the copper corrosion in sulphuric acid solution | |
Zhang et al. | Substitutional adsorption isotherms and corrosion inhibitive properties of some oxadiazol-triazole derivative in acidic solution | |
Frignani et al. | Inhibition of AZ31 Mg alloy corrosion by anionic surfactants | |
Zhang et al. | Synergistic effect of 2-mercapto benzimidazole and KI on copper corrosion inhibition in aerated sulfuric acid solution | |
Elgendy et al. | Understanding the adsorption performance of two glycine derivatives as novel and environmentally safe anti-corrosion agents for copper in chloride solutions: Experimental, DFT, and MC studies | |
US5156769A (en) | Phenyl mercaptotetrazole/tolyltriazole corrosion inhibiting compositions | |
Raspini | Influence of sodium salts of organic acids as additives on localized corrosion of aluminum and its alloys | |
RU2602575C2 (ru) | Ингибиторы коррозии меди и медьсодержащих сплавов | |
Abdallah et al. | Synergistic Effect of some Halide Ions on the Inhibition of Zinc Corrosion in Hydrocchloric Acid by Tetrahydro carbazole Derivatives Compounds. | |
Chitra et al. | Evaluation of quinoxalines as corrosion inhibitors for mild steel in acid environment | |
Mrani et al. | Inhibitory performance of some pyrazole derivatives against corrosion of mild steel in 1.0 M HCl: Electrochemical, MEB and theoretical studies | |
Tasic et al. | The influence of chloride ions on the anti-corrosion ability of binary inhibitor system of 5-methyl-1H-benzotriazole and potassium sorbate in sulfuric acid solution | |
Khamis et al. | Inhibition of acidic corrosion of aluminum by triazoline derivatives | |
KR20190002469A (ko) | 재료의 피클링이 감소된 금속 표면의 부식방지 처리 방법 | |
Fernine et al. | Combined atomic-scale/DFT-theoretical simulations and corrosion protection study of AA2024-T3 in 3.5% NaCl by phenolphthalein derivatives: Surface characterization (FT-IR, FT-RAMAN, and SEM) | |
Chirkunov et al. | Corrosion inhibition of Elektron WE43 magnesium alloy in NaCl solution | |
Kuznetsov et al. | Formation of passivating layers by 1, 2, 4-triazole derivatives on copper in aqueous solutions | |
Li et al. | Using methionine as an environment-friendly corrosion inhibitor for copper–nickel alloy in a chloride solution | |
WO2018065564A1 (en) | Aqueous solution and method for improving corrosion resistance of a cr(iii) conversion coating and modified cr(iii) conversion coating | |
Firdhouse et al. | Corrosion Inhibition of Mild Steel in Acidic Media by 5′-Phenyl-2′, 4′-dihydrospiro [indole-3, 3′-pyrazol]-2 (1H)-one | |
Saadawy | Inhibitive effect of pantoprazole sodium on the corrosion of copper in acidic solutions | |
Guo et al. | Entrapped molybdate in phytate film and the corresponding anodic corrosion inhibition on AA2024-T3 | |
Bhat et al. | Corrosion inhibition of aluminium by 2-chloronicotinic acid in HCl medium | |
RU2813268C1 (ru) | Ингибитор коррозии меди и медьсодержащих сплавов | |
RU2689831C1 (ru) | Ингибиторы коррозии меди и медьсодержащих сплавов на основе 5-алкилсульфонил-3-амино-1,2,4-триазолов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170207 |