Маглатюк Людмила Анатоліївна. Розроблення інгібіторів корозії теплообмінного обладнання на основі органічних похідних оксоаніонів d-елементів VІ групи

Краткое описание

Маглатюк Людмила Анатоліївна. Розроблення інгібіторів корозії теплообмінного обладнання на основі органічних похідних оксоаніонів d-елементів VІ групи : Дис... канд. наук: 05.17.14 2008

Маглатюк Л.А.Розроблення інгібіторів корозії теплообмінного обладнання на основі органічних похідних оксоаніонівd-елементів VI групи. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.14 хімічний опір матеріалів та захист від корозії. Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України, Львів, 2008.
Дисертація присвячена розробленню нових інгібіторів на основі органічних похідних оксоаніонівd-елементів VI групи та вивченню механізму їх захисної дії в умовах корозії, біокорозії, малоциклової корозійної втоми і кавітаційно-ерозійного руйнування.
Нові сполуки, які ідентифіковані як 1,2,3 бензотриазол тримолібдат, вольфрамат та біхромат з константами дисоціації Кд= 6,610-7... 6,410-5за оптимальної концентрації 10-3М захищають вуглецеві та низьколеговані сталі у водогінній воді на 90...95%, підвищують опір МЦКВ на 25...90%, збільшують інкубаційний період КЕР та знижують його швидкість. Показано, що в цих інгібіторах реалізується принцип внутрішньомолекулярного синергізму.
Електрохімічними випробуваннями встановлено, що нові сполуки є інгібіторами змішаної дії, захисний ефект яких зумовлений утворенням на поверхні сталі хемосорбційної плівки, що підтверджено рентгено-флюоресцентним спектральним аналізом.
Створений на базі 1,2,3 БТА-MoO42-та піро-поліфосфатів новий інгібітор комплексної дії КОРСОЛ-2 гідрофобізує поверхню сталі, в т.ч. пластично деформовану, ефективний у статичних та динамічних умовах, захищає від корозії та біокорозії сталь, мідь та алюміній. Апробований у системах центрального опалення та охолодження.

В дисертації представлено теоретичне узагальнення виявлених закономірностей інгібіторного захисту вуглецевих та низьколегованих сталей новими синтезованими сполуками органічними похідними оксоаніонівd-елементів VI групи, створено комбінаційний інгібітор, в якому реалізуються принципи між- та внутрішньомолекулярного синергізму, запропоновано ефективний інгібіторний захист системи центрального опалення та водоохолодження. Найважливіші наукові та практичні результати:
1. Синтезовано нові сполуки інгібітори, в яких реалізується принцип внутрішньомолекулярного синергізму: органічні похідні оксоаніонівd-елементів VI групи 1,2,3 БТА-тримолібдат, вольфрамат та біхромат. Встановлено, що ці речовини є малодисоційованими сполуками (Кд= 6,610-7... 6,410-5), які у розчині перебувають одночасно як у вигляді молекул, так і у вигляді органічного катіона та неорганічного аніона.
2. Визначено, що у водогінній воді 1,2,3 БТА-тримолібдат, вольфрамат та біхромат сприяють гідрофобізації поверхні. За здатністю зменшувати змочування поверхні водними розчинами інгібітори розміщаються в ряд:
1,2,3 БТА-МоО42-> 1,2,3 БТА-WО42-> 1,2,3 БТА-CrО42-,
що корелює з ефективністю інгібіторного захисту.
3. Порівняльними дослідженнями коефіцієнтів гальмування швидкостей корозії індивідуальними сполуками, композиціями, що містять бензотриазол і оксоаніони молібдену, вольфраму, хрому та 1,2,3 БТА-тримолібдат, вольфрамат та біхромат, показано, що останні внаслідок прояву внутрішньомолекулярного синергізму виявляють значно вищі інгібувальні властивості, ніж відповідні синергічні суміші.
4. Встановлено, що 1,2,3 БТА-тримолібдат, вольфрамат та біхромат, гальмуючи обидві парціальні електродні реакції у водогінній воді, ушляхетнюючи потенціали корозії і зменшуючи струми корозії, виявили себе інгібіторами змішаної дії.
5. Аналіз кривих диференційної ємності сталі у воді, інгібованій 1,2,3 БТА-MoO42-, 1,2,3 БТА-WO42-та 1,2,3 БТА-CrO42-різної молярної концентрації і розрахунок ступенів заповнення поверхні, атракційних сталих та енергії адсорбції показав, що механізм захисної дії інгібіторів хемосорбційний, який описується ізотермою Фрумкіна.
6. Участь інгібіторів у формуванні захисної плівки на поверхні сталі шляхом координаційної взаємодії підтверджено результатами рентгенофлюоресцентних досліджень, що виявили в складі плівки Mo, W, Cr.
7. Встановлено, що інгібітори 1,2,3 БТА-MoO42-, 1,2,3 БТА-WO42-та 1,2,3 БТА-CrO42-за концентрації 10-4М підвищують опір МЦКВ на 25...90 %, збільшують інкубаційний період КЕР та сповільнюють його швидкість.
8. На основі 1,2,3 БТА-MoO42-та піро-поліфосфатів розроблено комбінаційний інгібітор КОРСОЛ-2, ефективний як у статичних, так і динамічних умовах, який гальмує обидві електродні реакції і, гідрофобізуючи поверхню сталі, зберігає свої захисні властивості й на деформованій поверхні.
9. Інгібітор КОРСОЛ-2, пригнічуючи життєдіяльність денітрифікуючих, амонійфікуючих і сульфатвідновлюючих бактерій, захищає від корозії в біологічно активних середовищах сталь, алюміній та мідь і апробований в системах центрального опалення та водоохолодження.