ЕФЕКТИ ІНГІБІТОРІЇ КОРРОЗІЇ ДЕЯКИХ БАЗОВ SCHIFF S НА МІЛОЇ СТАЛІ В КИСЛОТИХ СЕРЕДОВИЩАХ

J. Chil. Хім. Soc, 52, N ° 3 (2007) стор .: 1206-1213

ЕФЕКТИ ІНГІБІТОРІЇ КОРРОЗІЇ НА ОСНОВАХ НЕКОТОРИХ СКІФІВ НА МІЛОЇ СТАЛІ В КИСЛОТИХ СЕРЕДОВИЩА

Втрата ваги та термометричні методи використовувались для вивчення інгібування корозії м’якої сталі в кислому розчині (HCl та H2S04) на основі Шифа. N- (4-N, N-диметиламінобензал) -р-анізидин (SBj), N- (4-N, N-диметиламінобензал) -р-толуїдин (SB2) і N- (4-N, N-диметиламінобензал) - 2,4-динітроанілін (SB3). Ефективність порівнювали з ефективністю вихідних амінів, з яких були отримані основи Шиффа. Результати ефективності інгібування, що спостерігаються за цими двома методами, добре узгоджуються, і було встановлено, що вони залежать від концентрацій інгібіторів, а також від концентрацій кислот. Ефективність інгібування всіх інгібіторів зростає зі збільшенням концентрації інгібіторів. Ефективність також зростає зі збільшенням концентрації кислот. Ефективність інгібування більша у випадку HCl, ніж у H2S04. Встановлено, що ефективність інгібування максимум до 95,55% для м'якої сталі в розчині HCl. Ефективність інгібування синтезованих основ Шиффа виявлена набагато більше, ніж їх батьківських амінів. Було помічено, що ефективність інгібування всіх амінів зростає із збільшенням концентрації амінів, але зменшується із збільшенням концентрації HCl та H2S04.

Ключові слова: Корозія, гальмування, метод схуднення, термометричний метод, покриття поверхні, швидкість корозії.

ВСТУП

М'яка сталь знаходить широке застосування в промислових цілях, в механічних та конструкційних цілях, таких як мостові роботи, будівництво, котлові плити, деталі парових машин та автомобілі. Він знаходить різне застосування в більшості хімічних виробництв завдяки низькій вартості та простоті для виготовлення різних реакційних посудин, резервуарів, труб тощо. Оскільки він страждає від сильної корозії в агресивному середовищі, його потрібно захищати. Кислоти, такі як HCl та H2S04, використовувались для буріння, травлення ванн та процесів видалення накипу 1 .

Корозія зазвичай виникає на металевих поверхнях у присутності кисню та вологи, що включає дві електрохімічні реакції. Окислення відбувається на анодному ділянці, а відновлення відбувається на катодному ділянці. У кислому середовищі переважає реакція виділення водню. Інгібітори корозії зменшують або попереджають ці реакції. Вони адсорбуються на металевій поверхні і утворюють бар’єр для кисню та вологи шляхом утворення комплексів з іонами металів або виведення корозійних речовин із навколишнього середовища. Деякі інгібітори сприяють утворенню пасивуючої плівки на металевій поверхні.

Як правило, органічні сполуки, що містять гетероатоми, такі як O, N, S, а в деяких випадках Se та P, виконують функції дуже ефективних інгібіторів корозії 2-11. Ефективність цих сполук залежить від електронної густини, присутньої навколо гетероатомів 12. Ефективність інгібування також залежить від кількості активних центрів адсорбції в молекулі, їх щільності заряду, розміру молекул, режиму адсорбції та утворення металевих комплексів. Такі гетероатоми, як N, O, S, а в деяких випадках Se та P, здатні утворювати координатно-ковалентний зв’язок з металом завдяки своїм вільним електронним парам. З'єднання з π-зв'язками також, як правило, демонструють хороші інгібуючі властивості завдяки взаємодії π-орбіталу з поверхнею металу. Основи Шиффа із зв'язком -C = N мають обидві вищезазначені особливості в поєднанні зі своєю структурою, що робить їх ефективними потенційними інгібіторами корозії 13 .

Корозія м'якої сталі та її сплавів у різних кислотних середовищах була широко вивчена 14-16. Вплив різних азотвмісних лігандів, синтезованих з аліфатичних та ароматичних моноамінів, діамінів та різних альдегідів, продемонстровано на розчинення м'якої сталі в розчинах HCl та H2S04.

У цьому дослідженні ефективність гальмування трьох баз Шиффа, а саме. N- (4-N, N-диметиламінобензал) -р-анізидин (SBj), N- (4-N, N-диметиламінобензал) -р-толуїдин (SB2) і N- (4-N, N-диметиламінобензал) - 2,4-динітроанілін (SB3) оцінювали в різних концентраціях HCl та H2S04 з різними концентраціями синтезованих основ Шиффа. Ефективність інгібування синтезованих основ Шиффа порівнювали з їхніми вихідними амінами.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА

Були взяті зразки з м'якої сталі розміром 2,0 X 2,0 X 0,03 см, що містять невеликий отвір діаметром близько 2 мм біля верхнього краю. Хімічний склад зразка становив 99,3% Fe, 0,2% C, 0,3% Mg, 0,14% Si та 0,04% S. Зразки вирізали зі сталевого листа і очищали відшліфовуванням, щоб отримати бездоганну обробку, а потім знежирювали. Різні розчини HCl та H2S04 готували з використанням подвійної дистильованої води. Усі використовувані хімічні речовини були аналітичного класу реагенту. Різні основи Шиффа були синтезовані звичайними методами 17-18 .

Кожен зразок підвішували на V-подібному скляному гачку, виготовленому з капілярних трубок, і занурювали у скляну склянку, що містить 50 куб.см досліджуваного розчину, при кімнатній температурі. Після певного часу впливу зразки виймали, ретельно промивали бензолом, потім сушили сушаркою з гарячим повітрям, а потім відбирали кінцеву масу кожного зразка. Розраховували втрати у вазі. Відсоток ефективності інгібування (η%) інгібіторів розраховували за такою формулою 19:

Де ΔMu та ΔMi - втрата ваги металу у неінгібованому та інгібованому розчинах відповідно.

Швидкість корозії в mmpy (мілі метр на рік) виражається як 20:

Де ΔM - втрата ваги зразка в мг, A - площа експозиції зразка в квадратних см, T - час у годинах, d - щільність зразка в г/см 3 .

Ступінь покриття поверхні (9) можна обчислити як:

Де ΔMu і ΔMi. - втрата ваги металу у неінгібованому та інгібованому розчинах відповідно.

Ефективність гальмування також розраховували за допомогою термометричного методу. Це передбачає занурення одного зразка розміром 2,0x2,0x0,03 см в ізолюючу реакційну камеру, що має 50 см3 розчину при початковій кімнатній температурі. Зміни температури вимірювали через рівні проміжки часу за допомогою термометра з точністю до 0,1 С. Спочатку підвищення температури було повільним, потім швидким, досягаючи максимального значення, а потім зменшуваним. Була відзначена максимальна температура. Відсоток ефективності інгібування (η%) розраховували як 21: