Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Техническая электрохимия

Диссертационная работа:

Богинская Вера Владимировна. Торможение кислотной коррозии ряда металлов смесью органических соединений реакционной серии и некоторых неорганических солей : Дис. ... канд. хим. наук : 02.00.05, 05.17.03 Ростов н/Д, 2006 182 с. РГБ ОД, 61:06-2/428

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 3

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 7

1.1. Современные представления о механизме растворения металлов с учетом природы агрессивной среды 7

1.2. Защита металлов от коррозии методом ингибирования агрессивной среды 13

1.3. Привлечение принципа линейности свободной энергии и концепции жестко-мягких кислот и оснований к прогнозированию защитного действия ингибиторов коррозии 24

1.4. Цели и задачи исследования 31

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 34

2.1. Объекты исследования 34

2.2. Методы исследования 35

2.2.1. Методика приготовления рабочих растворов с добавками смесей ПАВ и металлических электродов 35

2.2.2. Методика стационарных коррозионных испытаний 36

2.2.3. Методика температурно-кинетических измерений 37

2.2.4. Методика определения остаточного защитного действия смеси ингибиторов 37

2.2.5. Методика поляризационных измерений 38

2.2.6. Методика импедансных измерений 38

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 40

3.1. Торможение кислотной коррозии железа, никеля, алюминия и меди смесью соединений реакционной серии о-оксиазометина 40

3.1.1. Коэффициенты торможения кислотной коррозии железа, никеля, алюминия и меди смесью производных о-оксиазометина как функция полярности заместителей в их молекулах 41

3.1.2. Температурная зависимость чувствительности коэффициента торможения кислотной коррозии железа, никеля, алюминия и меди в присутствии смесей органических соединений к изменению полярности заместителей в их молекулах 49

3.1.3. Эффективные энергии активации коррозии железа, никеля, алюминия и меди в присутствии смеси производных о-оксиазометина как функция полярности заместителей в

их молекулах

3.1.4. Стабилизация скорости кислотной коррозии железа, никеля, меди и алюминия при изменении температуры среды варьированием суммы парциальных полярностей заместителей

в молекулах смеси ингибиторов 56

3.1.5. Стабилизация коэффициента торможения кислотной коррозии железа, никеля, алюминия и меди при заданной суммарной объёмной концентрации ингибиторной смеси в условиях

варьирования суммы парциальных полярностей заместителей в её молекулах 60

3.2. Торможение кислотной коррозии железа и никеля бинарными смесями "ингибитор реакционной серии о-оксиазометина неорганическая соль" 70

3.2.1. Влияние катионов неорганических солей на чувствительность коэффициентов торможения кислотной коррозии железа и никеля органическими ингибиторами к изменению полярности их электронодонорных заместителей 70

3.2.2. Влияние анионов неорганических солей на чувствительность коэффициентов торможения кислотной коррозии железа и никеля органическими ингибиторами к изменению полярности их электронодонорных заместителей 79

3.2.3. Влияние некоторых соединений на чувствительность коэффициентов торможения кислотной коррозии железа органическими ингибиторами к изменению полярности их электроноакцепторных заместителей 95

3.3. Остаточное защитное действие смеси соединений реакционной серии ооксиазометина при кислотной коррозии железа и влияние на него различных факторов 106

3.3.1. Временная зависимость остаточного защитного действия 107

3.3.2. Роль полярности заместителей в молекулах смеси для величины остаточного защитного действия 112

3.3.3. Температурная зависимость остаточного защитного действия 115

3.3.4. Влияние концентрации ингибитора на величину остаточного защитного действия 119

3.4. Механизм торможения кислотной коррозии железа и никеля смесью органических соединений реакционной серии о-оксиазометина в стационарных условиях 123

4. ВЫВОДЫ 141

5. ЛИТЕРАТУРА 144

6. ПРИЛОЖЕНИЕ  

Введение к работе:

В XXI веке высокие темпы развития промышленности, интенсификация производственных процессов, повышение основных технологических параметров предъявляют высокие требования к надежной эксплуатации технологического оборудования и строительных конструкций. Особое место в комплексе мероприятий по обеспечению бесперебойной эксплуатации оборудования отводится надежной защите его от коррозии и применению в связи с этим высококачественных химически стойких материалов.

Необходимость осуществления мероприятий по защите от коррозии диктуется тем обстоятельством, что потери от коррозии приносят чрезвычайно большой ущерб, связанный не только с потерей больших количеств металла, но и с порчей или выходом из строя самих металлических конструкций.

Несмотря на многочисленные проводимые уже длительное время исследования в области защиты металлов от коррозии, эта проблема удовлетворительно не решена до настоящего времени.

Одним из наиболее простых, легко технологически реализуемых методов по защите металлоконструкций является защита, основанная на обработке агрессивной среды поверхностно-активными веществами, которые являются ингибиторами коррозионного разрушения металлов и сплавов.

Подбор достаточно эффективных ингибиторов задача весьма сложная. Защитные действия ингибиторов зависят от многих факторов: температуры и состава агрессивной среды, природы металла и других. Особо важное значение имеет строение молекул ингибитора, которое определяет прочность адсорбционной связи металл-ингибитор, его кроющую способность и, соответственно, его защитное действие.

К настоящему времени накоплены весьма важные знания по взаимосвязи строения индивидуальных ингибиторов и эффективностью их защитного действия.

Сложные производственные условия, в которых используются многочисленное оборудование и различные металлические изделия, а также экономические и экологические требования довольно часто требуют привлечения в качестве ингибиторов не только индивидуальных соединений, но и их смесей.

Закономерности взаимосвязи между эффективностью смеси ингибиторов и природой её компонентов, а также их концентрацией и температурой агрессив -4 ной среды и других факторов изучены на порядок меньше, чем для индивидуальных ингибиторов.

В последние годы заметные достижения в теории научно-обоснованного поиска и выяснения механизма защитного действия индивидуальных ингибиторов получены на основе принципа линейного соотношения свободных энергий (ЛСЭ) и концепции жестко-мягких кислот и оснований (ЖМКО).

Возможности привлечения принципа ЛСЭ и концепции ЖМКО к проблемам наиболее эффективного исследования смесей ингибиторов для регулирования различных электрохимических процессов изучены весьма ограниченно. В частности, с указанных позиций было исследовано влияние многокомпонентных композиционных смесей для регулирования процессов электроосаждения различных металлов (Fe, Zn, Си, Ni и др.), а также для защиты от коррозии железа.

В настоящей диссертационной работе впервые делается попытка привлечь принцип ЛСЭ к прогнозированию защитных свойств многокомпонентных инги-биторных смесей на основе соединений реакционной серии (PC) на коррозию никеля, меди, алюминия, дополнительно к ранее проведенным исследованиям -на железе. В качестве компонентов ингибиторной смеси в работе использованы производные орто-оксиазометина, составляющие реакционную серию. Композиционные ингибиторы - смеси, содержащие до шести компонентов.

В ходе тщательно выполненного эксперимента было убедительно показано, что защитное действие изученных смесей ингибиторов из соединений данной PC при постоянстве общей суммарной концентрации компонентов, определяется суммарной полярностью заместителей всех компонентов смеси с учетом мольной доли каждого. При этом четко соблюдается принцип ЛСЭ, согласно которому наблюдается линейная зависимость lg К, У ЛГсг., где К - коэффициент торможения коррозионного процесса, п - число компонентов в смеси, Ni - мольная доля компонента , содержащегося заместитель, характеризуемый константой Гаммета - сг.

В работе показано, что принцип ЛСЭ может быть применен для оценки зависимости энергии активации коррозии всех исследованных металлов от суммарной полярности заместителей в молекулах ингибиторной смеси, независимо от их числа и концентрации.

Впервые экспериментально определены парциальные коэффициенты тормо -5 жения коррозии железа и никеля смесями различного состава - двойнослойный и блокировочный. Показана их зависимость от полярности заместителей.

Получены данные по закономерностям защитного действия смесей соединений данной PC и ряда неорганических солей (сульфаты лития, магния, алюминия и др.).

Показана зависимость влияния полярности заместителей в молекуле органического ингибитора данной PC на защитное действие как функции природы катиона и аниона неорганической соли. Полученные данные объяснены с позиций принципа ЛСЭ и концепции ЖМКО с учётом природы корродирующего металла и адсорбирующихся на нем поверхностно-активных частиц раствора.

В работе впервые исследованы закономерности остаточного защитного действия смесей ингибиторов после извлечения металла из ингибированного раствора и переноса его в фоновый раствор.

В настоящей диссертационной работе дана математическая интерпретация экспериментально найденным зависимостям коэффициентов торможения коррозии, эффективных энергий активаций коррозии, условиям стабилизации скорости коррозии при увеличении температуры, величинам длительности защитного остаточного эффекта от ряда внешних факторов.

Полученные результаты подтверждают целесообразность широкого привлечения принципа ЛСЭ и концепции ЖМКО к интерпретации закономерностей защитного действия смесей ингибиторов на основе соединений реакционной серии и формулируют некоторые рекомендации по повышению их эффективности.

Настоящая диссертационная работа является частью научных исследований на кафедре электрохимии РГУ, выполненных в рамках следующих программ и проектов:

1. Научная программа фундаментальных исследований высшей школы в области естественных и гуманитарных наук "Университеты России" (2001-2004гг).

Проекты: Теоретические основы защиты металлов от коррозии композиционными ингибиторами (грант У.Р. 5.1.1384).

Эффективность электронного воздействия заместителей в смесях поверхностно-активных веществ на кинетику электрохимического растворения и осаждения металлов зависимости от природы электролита (грант У.Р. 5.1.26).

2. Научная программа фундаментальных исследований отделения химии и наук о материалах РАН "Новые подходы к повышению коррозионной и радиационной стойкости материалов радиоэкологической безопасности" (2003-2005гг).

Проект: Исследование кинетики и механизма растворения и пассивации металлов и сплавов в растворах с добавками органических и неорганических соединений.  

Подобные работы
Кузнецова Екатерина Геннадиевна
Подавление сероводородно-углекислотной коррозии и наводороживания стали рядом ингибиторов
Гладышева Ирина Владимировна
Исследование эффективности малых концентраций ряда ингибиторов углекислотно-сероводородной коррозии и наводороживания углеродистой стали
Можаров Александр Владимирович
Универсальность действия ряда ингибиторов в условиях углекислотной и сероводородной коррозии и наводороживания углеродистой стали
Баян Екатерина Михайловна
Осаждение ряда тяжелых металлов из водных растворов карбонатсодержащим техногенным отходом
Сафиулина Алфия Минеровна
Двухфазные водные системы с полиэтиленгликолем и их применение для очистки фосфатных солей от примесей урана и ряда других металлов
Колмакова Анна Анатольевна
Физико-химические закономерности процессов вскрытия электронного лома, содержащего благородные металлы, смесью серной и азотной кислот
Славинский Кирилл Александрович
Математическое моделирование изотерм экстракции редких металлов синергетными смесями с солями ЧАО
Вержичинская Светлана Владимировна
Жидкофазное окисление меркаптанов воздухом в углеводородных смесях в присутствии металлов переменной валентности
Строкова Юлия Игоревна
Технология получения оксинитридных керамических материалов в системах "Ti-Al-O-N" и "Ga-Al-O-N" сжиганием смесей грубодисперсных порошков металлов в воздухе
Жихарев Дмитрий Андреевич
Экстракция нитратов редкоземельных металлов (III) органическими смесями на основе нафтеновых, высших изомеров a-, a-разветвленных карбоновых кислот и солей триалкилбензиламмония из многокомпонентных водно-солевых растворов

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net