RU2679022C2 - Corrosion inhibitor for copper and copper-containing alloys in neutral chloride solutions (options) - Google Patents
Corrosion inhibitor for copper and copper-containing alloys in neutral chloride solutions (options) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2679022C2 RU2679022C2 RU2017125675A RU2017125675A RU2679022C2 RU 2679022 C2 RU2679022 C2 RU 2679022C2 RU 2017125675 A RU2017125675 A RU 2017125675A RU 2017125675 A RU2017125675 A RU 2017125675A RU 2679022 C2 RU2679022 C2 RU 2679022C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- corrosion
- ylamine
- triazole
- alloys
- Prior art date
Links
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 52
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 48
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 title claims abstract description 11
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title abstract description 14
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title abstract description 14
- NYFADZKSTISBBK-UHFFFAOYSA-N 3-piperidin-1-yl-1h-1,2,4-triazol-5-amine Chemical compound N1C(N)=NC(N2CCCCC2)=N1 NYFADZKSTISBBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- VWKYWZGILRQBCP-UHFFFAOYSA-N 3-(4-benzylpiperazin-1-yl)-1h-1,2,4-triazol-5-amine Chemical compound N1C(N)=NC(N2CCN(CC=3C=CC=CC=3)CC2)=N1 VWKYWZGILRQBCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- KAMUXTGRBIHCDT-UHFFFAOYSA-N 3-pyrrolidin-1-yl-1h-1,2,4-triazol-5-amine Chemical compound N1C(N)=NN=C1N1CCCC1 KAMUXTGRBIHCDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- BPOWERXZKXCBFE-UHFFFAOYSA-N 3-morpholin-4-yl-1h-1,2,4-triazol-5-amine Chemical compound N1C(N)=NC(N2CCOCC2)=N1 BPOWERXZKXCBFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 claims abstract 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 30
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- KLSJWNVTNUYHDU-UHFFFAOYSA-N Amitrole Chemical class NC1=NC=NN1 KLSJWNVTNUYHDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 8
- PKWIYNIDEDLDCJ-UHFFFAOYSA-N guanazole Chemical class NC1=NNC(N)=N1 PKWIYNIDEDLDCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 5
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- -1 salt chloride Chemical class 0.000 description 4
- HUUBMTMJIQHAEN-UHFFFAOYSA-N triazole-1,4-diamine Chemical class NC1=CN(N)N=N1 HUUBMTMJIQHAEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 102220491117 Putative postmeiotic segregation increased 2-like protein 1_C23F_mutation Human genes 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 3
- QWENRTYMTSOGBR-UHFFFAOYSA-N 1H-1,2,3-Triazole Chemical compound C=1C=NNN=1 QWENRTYMTSOGBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 2
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 description 1
- FMCUPJKTGNBGEC-UHFFFAOYSA-N 1,2,4-triazol-4-amine Chemical compound NN1C=NN=C1 FMCUPJKTGNBGEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000000178 1,2,4-triazoles Chemical class 0.000 description 1
- PHIMVUDMARQXAQ-UHFFFAOYSA-N 1h-pyrrole-2,3-diamine Chemical class NC=1C=CNC=1N PHIMVUDMARQXAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JSIAIROWMJGMQZ-UHFFFAOYSA-N 2h-triazol-4-amine Chemical class NC1=CNN=N1 JSIAIROWMJGMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NSPMIYGKQJPBQR-UHFFFAOYSA-N 4H-1,2,4-triazole Chemical compound C=1N=CNN=1 NSPMIYGKQJPBQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 230000004568 DNA-binding Effects 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000003282 alkyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 150000003851 azoles Chemical class 0.000 description 1
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 150000004395 organic heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003230 pyrimidines Chemical class 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 125000000467 secondary amino group Chemical class [H]N([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
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
- C23F11/14—Nitrogen-containing compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике защиты металлов от коррозии с помощью органических ингибиторов. Оно может быть использовано для защиты оборудования, изготовленного из меди или ее сплавов, используемого в различных отраслях промышленности: от крупных энергетических установок (атомных и тепловых электростанций, радиотехнических комплексов, гражданских и военных судов), аппаратов нефтеперерабатывающих и химических предприятий до микроэлектроники и изделий приборостроения. Перспективно его применение при защите меди в производстве микроэлектроники (процесс планаризации печатных плат), предотвращении или замедлении атмосферной коррозии этих материалов методом создания на их поверхностях наноразмерных пассивирующих пленок или в составе различных защитных лаков или грунтовок.The invention relates to techniques for protecting metals from corrosion using organic inhibitors. It can be used to protect equipment made of copper or its alloys used in various industries: from large power plants (nuclear and thermal power plants, radio engineering complexes, civil and military vessels), apparatuses of oil refineries and chemical enterprises to microelectronics and instrumentation products . Its use is promising in protecting copper in the production of microelectronics (the process of planarization of printed circuit boards), preventing or slowing down the atmospheric corrosion of these materials by creating nanosized passivating films on their surfaces or as part of various protective varnishes or primers.
Продукты коррозии ухудшают теплообмен, сокращают его площадь, а локальные коррозионные поражения способны вывести из рабочего состояния отдельные элементы теплообменника или прибора. В результате уменьшается продолжительность межремонтного рабочего периода, сокращается ресурс теплообменника, а иногда происходит выход из строя целой установки и/или даже аварии с тяжелыми экологическими последствиями.Corrosion products worsen heat transfer, reduce its area, and local corrosion damage can remove individual elements of the heat exchanger or device from the operating state. As a result, the overhaul period is reduced, the life of the heat exchanger is reduced, and sometimes the whole unit fails and / or even an accident with severe environmental consequences.
Наиболее перспективным направлением разработки новых ингибиторов коррозии меди и ее сплавов является гетероциклические соединения класса азолов. Установлено, что незамещенные 1,2,3- и 1,2,4-триазолы ингибируют коррозию меди в нейтральной [Corrosion inhibition of copper in aqueous chloride solution by 1H-1,2,3-triazole and 1,2,4-triazole and their combinations: electrochemical, Raman and theoretical studies / S.U. Ofoegbu [et al.] // Phys. Chem. Chem. Phys. - 2017. - V. 19. - P. 6113-6129] и кислых [Effect of Hydrodynamic Conditions, Temperature and Immersion Times on the Corrosion Inhibition Efficiency of API 5L X52 Steel in 1M HC1 Containing 1H-1,2,4 or 1H-1,2,3-triazoles / A. Espinoza-
Аналогами предлагаемых ингибиторов 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, P. 3-15] или 3-аминотриазол [CN 101220478, МПК C23F 11/10, опубл. 2008-07-16; CN 101376981, МПК C23F 11/14, опубл. 2009-03-04].Analogues of the proposed inhibitors are systems containing heterocyclic chelator agents, the most famous of which is 1,2,3-benzotriazole (BTA) [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, No. 1, P. 3-15] or 3-aminotriazole [CN 101220478, IPC C23F 11/10, publ. 2008-07-16; CN 101376981, IPC C23F 11/14, publ. 2009-03-04].
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемым ингибиторам является использование 5-замещенных 3-амино-1,2,4-триазолов в качестве ингибиторов коррозии в нейтральных средах [RU 2602575, МПК C23F 11/167, опубл. 20.11.2016]. Однако прототип не обеспечивает эффективной защиты меди и ее сплавов при малой концентрации вплоть до 0,25-0,50 ммоль/л от коррозии вблизи потенциала свободной коррозии (при поляризации не более 70-100 мВ), то есть в условиях, близких к условиям эксплуатации оборудования из меди и медьсодержащих сплавов.The closest in technical essence to the proposed inhibitors is the use of 5-substituted 3-amino-1,2,4-triazoles as corrosion inhibitors in neutral environments [RU 2602575, IPC C23F 11/167, publ. 11/20/2016]. However, the prototype does not provide effective protection for copper and its alloys at low concentrations up to 0.25-0.50 mmol / l from corrosion near the potential for free corrosion (with polarization not more than 70-100 mV), that is, in conditions close to conditions operation of equipment made of copper and copper-containing alloys.
Задачей настоящего изобретения является получение эффективного ингибитора коррозии в ряду замещенных диаминоазолов, обеспечивающего снижение скорости коррозии оборудования, изготовленного из меди и ее сплавов при низких концентрациях в условиях, близких к условиям эксплуатации оборудования, изготовленного из меди и медьсодержащих сплавов.The present invention is to obtain an effective corrosion inhibitor in the series of substituted diaminoazoles, which reduces the corrosion rate of equipment made from copper and its alloys at low concentrations under conditions close to the operating conditions of equipment made from copper and copper-containing alloys.
Отличительной особенностью предлагаемого изобретения является использование замещенных 3,5-диамино-1,2,4-триазолов в качестве эффективных ингибиторов коррозии меди и медьсодержащих сплавов в нейтральных растворах хлоридов, в том числе при малой поляризации относительно потенциала свободной коррозии (в пределах 70-100 мВ) при концентрациях 0,10-10,00 ммоль/л.A distinctive feature of the present invention is the use of substituted 3,5-diamino-1,2,4-triazoles as effective corrosion inhibitors of copper and copper alloys in neutral chloride solutions, including with low polarization relative to the free corrosion potential (in the range of 70-100 mV) at concentrations of 0.10-10.00 mmol / L.
Техническим результатом заявленного изобретения является эффективное снижение скорости коррозии меди и медьсодержащих сплавов при использовании разработанных ингибиторов в нейтральных растворах хлоридов в условиях, близких к условиям эксплуатации оборудования из меди и ее сплавов.The technical result of the claimed invention is to effectively reduce the corrosion rate of copper and copper-containing alloys when using the developed inhibitors in neutral chloride solutions under conditions close to the operating conditions of equipment made of copper and its alloys.
Технический результат достигается тем, что в качестве ингибитора коррозии меди и медьсодержащих сплавов используются замещенные 3,5-диаминоамино-1,2,4-триазолы общей формулой I:The technical result is achieved by the fact that as a corrosion inhibitor of copper and copper alloys, substituted 3,5-diamino-1,2,4-triazoles of the general formula I are used:
где X отсутствует или представляет собой заместитель, выбранный из п ме-тиленовых групп (n=0 или 1), кислорода, алкиламиногрупп.where X is absent or represents a substituent selected from p methylene groups (n = 0 or 1), oxygen, alkylamino groups.
Технический результат подтверждают проведенные исследования с выявлением ингибирующего коррозию меди и медьсодержащих сплавов действия замещенных 3,5-диамино-1,2,4-триазолов.The technical result is confirmed by studies with the detection of corrosion inhibiting copper and copper alloys of the action of substituted 3,5-diamino-1,2,4-triazoles.
На фиг. 1 показаны анодные (1-4) и катодные (1'-4') поляризационные кривые, полученные на меди в боратном буфере (рН=7.40) без (1, 1') и с добавлением 0,01 моль/л NaCl и 5-(4-бензилпиперазин-1-ил)-1,2,4-триазол-3-иламина с концентрацией С (ммоль/л): 2, 2' - 0,10; 3, 3' - 1,00; 4, 4' - 10,00.In FIG. Figure 1 shows the anodic (1-4) and cathodic (1'-4 ') polarization curves obtained on copper in borate buffer (pH = 7.40) without (1, 1') and with the addition of 0.01 mol / L NaCl and 5 - (4-benzylpiperazin-1-yl) -1,2,4-triazol-3-ylamine with a concentration of C (mmol / L): 2, 2 '- 0.10; 3, 3 '- 1.00; 4, 4 '- 10.00.
На фиг. 2 приведено уравнение реакции получения 3,5-диаминотриазолов.In FIG. 2 shows the reaction equation for the production of 3,5-diaminotriazoles.
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 M1 (площадью 0,75 см2) в электрохимической ячейке с неразделенными электродными пространствами на потенциостате IPC-PRO. Рабочий электрод предварительно зачищали на наждачной бумаге К1000 и обезжиривали этиловым спиртом. Потенциалы электрода (Е) пересчитывали на нормальную водородную шкалу.To evaluate the effectiveness of the studied substances with respect to the inhibitory effect on copper, the anodic and cathodic polarization curves were taken in a borate buffer in the presence of an activating additive of 0.01 mol / L NaCl with different inhibitor contents. The polarization curves were recorded on a copper electrode of M1 (area 0.75 cm2) in an electrochemical cell with unshared electrode spaces on IPC-PRO potentiostat. The working electrode was preliminarily cleaned on sandpaper K1000 and degreased with ethyl alcohol. The potentials of the electrode (E) were converted to a normal hydrogen scale.
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 вводили раствор NaCl (СCl-=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 0,05 В.After removing the copper oxide film formed in air at E = -0.60 V for 15 min, the potentiostat was turned off until the potential of free corrosion E cor was established , and then, with stirring, a NaCl solution (С Cl- = 0.01 mol / L) was introduced and test inhibitors. After establishing a new value of E core , polarization curves were taken with a potential sweep of 0.2 mV / s. The pitting potential (E pt ) was determined by a sharp increase in current on the polarization curve, followed by visual identification of the pitting on the electrode surface. The error in the measurement of E pt is 0.05 V.
В целом, влияние на катодный процесс восстановления окислителя в рамках электрохимических исследований изученных производных 3,5-диамино-1Н-1,2,4-триазола незначительно и отмечено для 5-(пирролидин-1-ил)-1,2,4-триазол-3-иламина при концентрации 10,00 ммоль/л и 5-(пиперидин-1-ил)-1,2,4-триазол-3-иламина при концентрации выше 1,00 ммоль/л. В остальных случаях не наблюдается заметного различия между контрольной (без добавки 3,5-диамино-1Н-1,2,4-триазола) и снятой с добавкой производных 3,5-диамино-1Н-1,2,4-триазола вплоть до концентрации 1,00 ммоль/л поляризационными кривыми.In general, the influence on the cathodic process of oxidant reduction in the framework of electrochemical studies of the studied derivatives of 3,5-diamino-1H-1,2,4-triazole is insignificant and noted for 5- (pyrrolidin-1-yl) -1,2,4- triazol-3-ylamine at a concentration of 10.00 mmol / l and 5- (piperidin-1-yl) -1,2,4-triazol-3-ylamine at a concentration above 1.00 mmol / l. In other cases, there is no noticeable difference between the control (without the addition of 3,5-diamino-1H-1,2,4-triazole) and that removed with the addition of derivatives of 3,5-diamino-1H-1,2,4-triazole up to concentrations of 1.00 mmol / L by polarization curves.
На анодных поляризационных кривых, для всех изученных соединений при всех концентрациях, фиксируется смещение потенциала питтингообразования в положительном направлении, что свидетельствует о проявлении ингибирующего действия по отношению к медному электроду. Для 5-(пиперидин-1-ил)-1,2,4-триазол-3-иламина при концентрации 1,00 ммоль/л и 5-(4-бензилпиперазин-1-ил)-1,2,4-триазол-3-иламина при концентрации 0,10 ммоль/л и более зафиксирована самопроизвольная пассивация меди.On the anodic polarization curves, for all studied compounds at all concentrations, a shift in the pitting potential in the positive direction is recorded, which indicates the manifestation of an inhibitory effect with respect to the copper electrode. For 5- (piperidin-1-yl) -1,2,4-triazol-3-ylamine at a concentration of 1.00 mmol / l and 5- (4-benzylpiperazin-1-yl) -1,2,4-triazole -3-ylamine at a concentration of 0.10 mmol / L or more, spontaneous passivation of copper was recorded.
На начальных участках поляризационных кривых (поляризация в пределах 70-100 мВ) для всех изученных производных 3,5-диаминотриазо л а в концентрациях 0,10-10,00 ммоль/л поляризационное сопротивление более, чем в 2 раза больше, чем в контрольном опыте. То есть замещенные 3,5-диаминотриазолы уже при концентрации 0,10 ммоль/л ингибируют процесс коррозии меди вблизи потенциала свободной коррозии.In the initial sections of the polarization curves (polarization within 70-100 mV) for all studied derivatives of 3,5-diaminotriazole and at concentrations of 0.10-10.00 mmol / l, the polarization resistance is more than 2 times greater than in the control experience. That is, substituted 3,5-diaminotriazoles already at a concentration of 0.10 mmol / L inhibit the corrosion process of copper near the potential for free corrosion.
3,5-Диаминотриазолы были получены по известным методикам [Synthesis, antimicrobial activity, DNA-binding affiniti and molekular docking of certain 1,2,4-triasolo[1,5-a]pyrimidines as nalidix acid isoteres / M.A. Ghely [et al.] // J. of American Science. - 2012. - Vol. 8, №10. - P. 617-628; US 4582833 (1986 г.)]. Эквимольные количества S,S-диметилцианодитиоимидокарбамата и соответствующего вторичного амина кипятили в течение 3-х часов в пропаноле-2. Осадок карбимидотиоата отфильтровывали, промывали пропанолом-2 и высушивали. К раствору соответствующего карбимидотиоата в пропаноле-2 добавляли полуторакратный избыток гидразингидрата и кипятили смесь в течение 4-х часов. Образовавшийся осадок отфильтровывали, перекристал-лизовывали из пропанола-2.3,5-diaminotriazoles were obtained according to well-known methods [Synthesis, antimicrobial activity, DNA-binding affiniti and molekular docking of certain 1,2,4-triasolo [1,5-a] pyrimidines as nalidix acid isoteres / M.A. Ghely [et al.] // J. of American Science. - 2012. - Vol. 8, No. 10. - P. 617-628; US 4,582,833 (1986)]. Equimolar amounts of S, S-dimethylcyanodithioimidocarbamate and the corresponding secondary amine were boiled for 3 hours in propanol-2. The carbimidothioate precipitate was filtered off, washed with propanol-2 and dried. A 1.5-fold excess of hydrazine hydrate was added to a solution of the corresponding carbimidothioate in propanol-2, and the mixture was boiled for 4 hours. The precipitate formed was filtered off, recrystallized from propanol-2.
Таким образом были получены 5-(пирролидин-1-ил)-1,2,4-триазол-3-иламин 5-(пиперидин-1-ил)-1,2,4-триазол-3-иламин, 5-(морфолин-4-ил)-1,2,4-триазол-3-иламин и 5-(4-бензилпиперазин-1-ил)-1,2,4-триазол-3-иламин.Thus, 5- (pyrrolidin-1-yl) -1,2,4-triazol-3-ylamine 5- (piperidin-1-yl) -1,2,4-triazol-3-ylamine, 5- ( morpholin-4-yl) -1,2,4-triazol-3-ylamine and 5- (4-benzylpiperazin-1-yl) -1,2,4-triazol-3-ylamine.
Ниже представлены конкретные примеры осуществления предлагаемого изобретения.The following are specific examples of the implementation of the invention.
Пример 1Example 1
Использование в качестве ингибитора коррозии меди 5-(пирролидин-1-ил)-1,2,4-триазол-3-иламина. Анодная поляризационная кривая характеризуется монотонным возрастанием плотности тока при развертке потенциала. Зафиксированный при концентрации 1,00 ммоль/л четко сформировавшийся потенциал питтингообразования смещен в более положительную область на 180-200 мВ относительно контрольной кривой без добавки ингибитора.Use of 5- (pyrrolidin-1-yl) -1,2,4-triazol-3-ylamine as a corrosion inhibitor of copper. The anodic polarization curve is characterized by a monotonic increase in current density during a potential sweep. A clearly formed pitting potential recorded at a concentration of 1.00 mmol / L is shifted to a more positive region by 180-200 mV relative to the control curve without the addition of an inhibitor.
На начальных участках поляризационных кривых (70-100 мВ) поляризационное сопротивление более чем в 2 раза больше, чем для контрольного опыта. То есть 5-(пирролидин-1-ил)-1,2,4-триазол-3-иламин уже при концентрации 0,10 ммоль/л ингибирует процесс коррозии меди с кислородной деполяризацией.In the initial sections of the polarization curves (70-100 mV), the polarization resistance is more than 2 times greater than for the control experiment. That is, 5- (pyrrolidin-1-yl) -1,2,4-triazol-3-ylamine already at a concentration of 0.10 mmol / L inhibits the process of corrosion of copper with oxygen depolarization.
Пример 2.Example 2
Использование в качестве ингибитора коррозии меди 5-(пиперидин-1-ил)-1,2,4-триазол-3-иламина. При концентрации 5-(пиперидин-1-ил)-1,2,4-триазол-3-иламина 1,00 ммоль/л наблюдается самопроизвольная пассивация медного электрода, при концентрации 0,10 ммоль/л на анодной поляризационной кривой фиксируется максимум плотности тока, не превышающий контрольной и смещенный в анодном направлении на 50 мВ. Потенциал свободной коррозии незначительно смещается в положительном направлении при увеличении концентрации пиперидин-1-ил-5-амино-1Н-1,2,4-триазола относительно контрольного опыта. Катодная поляризационная кривая при концентрации 0,01 ммоль/л практически не отличаются от контрольной. При увеличении концентрации 5-(пиперидин-1-ил)-1,2,4-триазол-3-иламина область, близкая к идеальной поляризуемости электрода, расширяется на 50-70 мВ. Таким образом, наряду с подавлением анодного процесса, наблюдается торможение катодного процесса восстановления окислителя.Use of 5- (piperidin-1-yl) -1,2,4-triazol-3-ylamine as a corrosion inhibitor of copper. At a concentration of 5- (piperidin-1-yl) -1,2,4-triazol-3-ylamine 1.00 mmol / L, spontaneous passivation of the copper electrode is observed, at a concentration of 0.10 mmol / L, the maximum density is recorded on the anodic polarization curve current, not exceeding the control and shifted in the anode direction by 50 mV. The potential of free corrosion is slightly shifted in the positive direction with increasing concentration of piperidin-1-yl-5-amino-1H-1,2,4-triazole relative to the control experiment. The cathodic polarization curve at a concentration of 0.01 mmol / L practically does not differ from the control. With an increase in the concentration of 5- (piperidin-1-yl) -1,2,4-triazol-3-ylamine, the region close to the ideal polarizability of the electrode expands by 50-70 mV. Thus, along with suppression of the anodic process, inhibition of the cathodic oxidant reduction process is observed.
На начальных участках поляризационных кривых (70-100 мВ) поляризационное сопротивление более чем в 2 раза больше, чем для контрольного опыта. То есть 5-(пиперидин-1-ил)-1,2,4-триазол-3-иламин уже при концентрации 0,10 ммоль/л ингибирует процесс коррозии меди с кислородной деполяризацией.In the initial sections of the polarization curves (70-100 mV), the polarization resistance is more than 2 times greater than for the control experiment. That is, 5- (piperidin-1-yl) -1,2,4-triazol-3-ylamine already at a concentration of 0.10 mmol / L inhibits the corrosion of copper with oxygen depolarization.
Пример 3.Example 3
Использование в качестве ингибитора коррозии меди 5-(пиперидин-1-ил)-1,2,4-триазол-3-иламина. На начальных участках анодных поляризационных кривы в присутствии 5-(пиперидин-1-ил)-1,2,4-триазол-3-иламина при поляризации до 100 мВ поляризационное сопротивление более чем в 2 раза больше, относительно контрольной поляризационной кривой, что свидетельствует о проявлении защитного действия при условии поляризации под действием окислителя не более 100 мВ.Use of 5- (piperidin-1-yl) -1,2,4-triazol-3-ylamine as a corrosion inhibitor of copper. In the initial sections of the anodic polarization curves in the presence of 5- (piperidin-1-yl) -1,2,4-triazol-3-ylamine with a polarization of up to 100 mV, the polarization resistance is more than 2 times higher than the control polarization curve, which indicates on the manifestation of a protective effect under the condition of polarization under the action of an oxidizing agent of not more than 100 mV.
Пример 4.Example 4
Использование в качестве ингибитора коррозии меди 5-(4-бензилпиперазин-1-ил)-1,2,4-триазол-3-иламина.Use of 5- (4-benzylpiperazin-1-yl) -1,2,4-triazol-3-ylamine as a copper corrosion inhibitor.
На анодных поляризационных кривых (фиг. 1) наблюдается смещение потенциала питтингообразования, отвечающего резкому возрастанию плотности тока и образованию на поверхности меди питтинга (одного или нескольких) при увеличении концентрации 5-(4-бензилпиперазин-1-ил)-1,2,4-триазол-3-иламина в ряду 0,01-0,10-1,00 ммоль/л на 50-60 - 100-110 - 140-150 мВ относительно контрольного опыта. При концентрации 5-(4-бензилпиперазин-1-ил)-1,2,4-триазол-3-иламина 0,10 и более ммоль/л наблюдается самопроизвольная пассивация медного электрода, что свидетельствует об ингибировании анодного процесса окисления меди,On the anode polarization curves (Fig. 1), there is a shift in the pitting potential corresponding to a sharp increase in current density and the formation of pitting (one or more) on the surface of the copper with an increase in the concentration of 5- (4-benzylpiperazin-1-yl) -1,2,4 -triazol-3-ylamine in the range of 0.01-0.10-1.00 mmol / l at 50-60 - 100-110 - 140-150 mV relative to the control experiment. At a concentration of 5- (4-benzylpiperazin-1-yl) -1,2,4-triazol-3-ylamine of 0.10 or more mmol / l, spontaneous passivation of the copper electrode is observed, which indicates inhibition of the anodic process of copper oxidation,
На начальных участках анодных поляризационных кривы в присутствии 5-(4-бензилпиперазин-1-ил)-1,2,4-триазол-3-иламина при поляризации до 100 мВ поляризационное сопротивление более чем в 2 раза больше, относительно контрольной поляризационной кривой, что свидетельствует о проявлении защитного действия при условии поляризации под действием окислителя не более 100 мВ.In the initial sections of the anodic polarization curves in the presence of 5- (4-benzylpiperazin-1-yl) -1,2,4-triazol-3-ylamine with a polarization of up to 100 mV, the polarization resistance is more than 2 times higher than the control polarization curve, which indicates the manifestation of a protective effect under the condition of polarization under the action of an oxidizing agent of not more than 100 mV.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017125675A RU2679022C2 (en) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | Corrosion inhibitor for copper and copper-containing alloys in neutral chloride solutions (options) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017125675A RU2679022C2 (en) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | Corrosion inhibitor for copper and copper-containing alloys in neutral chloride solutions (options) |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017125675A3 RU2017125675A3 (en) | 2019-01-17 |
| RU2017125675A RU2017125675A (en) | 2019-01-17 |
| RU2679022C2 true RU2679022C2 (en) | 2019-02-05 |
Family
ID=65013909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017125675A RU2679022C2 (en) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | Corrosion inhibitor for copper and copper-containing alloys in neutral chloride solutions (options) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2679022C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2813268C1 (en) * | 2022-12-27 | 2024-02-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") | Corrosion inhibitor of copper and copper-containing alloys |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03211298A (en) * | 1990-01-12 | 1991-09-17 | Chiyoda Kagaku Kenkyusho:Kk | Surface treating agent for copper or copper alloy excellent in plating property |
| US6238621B1 (en) * | 1998-05-27 | 2001-05-29 | Solutia Inc. | Corrosion inhibiting compositions |
| CN101376981A (en) * | 2008-09-26 | 2009-03-04 | 上海电力学院 | 3-amino-1,2,4-triazol as corrosion inhibitor of cupronickel B30 |
| RU2602575C2 (en) * | 2015-02-06 | 2016-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОХИМ" | Corrosion inhibitors of copper and copper-containing alloys |
-
2017
- 2017-07-17 RU RU2017125675A patent/RU2679022C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03211298A (en) * | 1990-01-12 | 1991-09-17 | Chiyoda Kagaku Kenkyusho:Kk | Surface treating agent for copper or copper alloy excellent in plating property |
| US6238621B1 (en) * | 1998-05-27 | 2001-05-29 | Solutia Inc. | Corrosion inhibiting compositions |
| CN101376981A (en) * | 2008-09-26 | 2009-03-04 | 上海电力学院 | 3-amino-1,2,4-triazol as corrosion inhibitor of cupronickel B30 |
| RU2602575C2 (en) * | 2015-02-06 | 2016-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОХИМ" | Corrosion inhibitors of copper and copper-containing alloys |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2813268C1 (en) * | 2022-12-27 | 2024-02-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") | Corrosion inhibitor of copper and copper-containing alloys |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017125675A3 (en) | 2019-01-17 |
| RU2017125675A (en) | 2019-01-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xhanari et al. | Organic corrosion inhibitors for aluminium and its alloys in acid solutions: a review | |
| 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 | |
| Nady et al. | Insight into the inhibition performance of thiosemicarbazones as efficient inhibitors for copper in acidic environment: Combined experimental and computational investigations | |
| Abdallah et al. | Phenylhydrazone derivatives as corrosion inhibitors for-α-brass in hydrochloric acid solutions | |
| JP6959145B2 (en) | Purine-based corrosion inhibitor and method of using it | |
| 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 | |
| US5435941A (en) | Tobacco extract composition and method | |
| Fouda et al. | Benzothiazole derivatives as corrosion inhibitors for carbon steel in 1 M phosphoric acid (H3PO4) solutions | |
| Sayyid et al. | Gravimetric Measurements and Theoretical Calculations of 4-Aminoantipyrine Derivatives as Corrosion Inhibitors for Mild Steel in Hydrochloric Acid Solution: Comparative Studies | |
| CA1051188A (en) | Composition and method of inhibiting corrosion | |
| Khamis et al. | Inhibition of acidic corrosion of aluminum by triazoline derivatives | |
| RU2679022C2 (en) | Corrosion inhibitor for copper and copper-containing alloys in neutral chloride solutions (options) | |
| Önal et al. | Corrosion inhibition of aluminium alloys by tolyltriazole in chloride solutions | |
| Sherif | The role of corrosion inhibitors in protecting metallic structures against corrosion in harsh environments | |
| Thanapackiam et al. | Inhibition of corrosion of copper in acids by norfloxacin | |
| RU2602575C2 (en) | Corrosion inhibitors of copper and copper-containing alloys | |
| Younes et al. | Corrosion inhibition of copper in sea water using derivatives of tetrazoles and thiosemicarbazide | |
| Plotnikova et al. | Corrosion inhibition of mild steel by triazole and thiadiazole derivatives in 5 M hydrochloric acid medium | |
| Amoko et al. | Synthesis, corrosion inhibition and theoretical studies of (E)-2-((2, 5-dichlorophenyl) diazenyl) naphthalen-1-ol as corrosion inhibitor of mild steel in 0.5 M hydrochloric acid | |
| Chieb et al. | The Inhibitive Effect of 3-Methyl 4-Amino 1, 2, 4 Triazole on the Corrosion of Copper-Nickel 70-30 in NaCl 3% Solution | |
| Mhaidat et al. | Inhibition impact of synthesized mercapto-and alkylthio-triazole compounds on the corrosion of aluminum in acidic solution | |
| Fengling et al. | Triazole derivatives as corrosion inhibitors for mild steel in hydrochloric acid solution | |
| Ali et al. | Study of the inhibition effect of carbendazim towards carbon steel corrosion in 0.50 M HCl solutions | |
| Aslam et al. | Imidazole and its derivatives as corrosion inhibitors | |
| RU2689831C1 (en) | Corrosion inhibitors of copper and copper-containing alloys based on 5-alkylsulphonyl-3-amino-1,2,4-triazoles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200117 Effective date: 20200117 |