ИНГИБИТОРНАЯ ЗАЩИТА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ В ПОТОКЕ РАСТВОРОВ КИСЛОТ РАЗЛИЧНОГО АНИОННОГО СОСТАВА, СОДЕРЖАЩИХ СОЛИ ЖЕЛЕЗА(III)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучена коррозия низкоуглеродистой стали в статических и динамических растворах HCl, HCl + H3PO4 и H3PO4, содержащих соли Fe(III), включая среды, содержащие двухкомпонентный ингибитор ИФХАН-92 + KNCS. В обсуждаемых средах на стали реализуются парциальные реакции анодной ионизации железа, катодного восстановления H+ и соединений Fe(III). Ионизация железа и восстановление протонов протекает с кинетическим контролем, а восстановление Fe(III) характеризуется диффузионной кинетикой. В рассматриваемых растворах добавка 4.5 мМ ИФХАН-92 + 0.5 мМ KNCS подавляет все парциальные реакции, протекающие на поверхности металла, что является следствием формирования ей на стали полимолекулярного защитного слоя. Результатом торможения исследуемым ингибитором в растворах HCl, HCl + H3PO4 и H3PO4, содержащих соли Fe(III), всех парциальных реакций, реализуемых на стальной поверхности, является замедление им ее коррозии. Смесевой ингибитор сильно тормозит коррозию стали в 2 М H3PO4 и 1 М HCl + 1 М H3PO4, но обеспечивает плохую защиту металла в 2 М HCl. Это обусловлено различной способностью анионов агрессивной среды связывать катионы Fe(III) в комплексные соединения. Фосфат анионы, в сравнении с хлорид анионами, прочнее связывают катионы Fe(III) в комплексные соединения, определяя для них в таких средах более низкие значения DFe(III). Защитная пленка ингибитора, формирующаяся на стали, наиболее эффективно замедляет реализующееся в диффузионном режиме восстановление соединений Fe(III), присутствующих в растворе, с относительно низкими значениями коэффициента диффузии.

Об авторах

Я. Г Авдеев

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина Российской академии наук

Email: avdeevavdeev@mail.ru

А. В Панова

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина Российской академии наук

Т. Э Андреева

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина Российской академии наук

Список литературы

  1. Батраков В.В., Батраков В.П., Пивоварова Л.И., Соболь В.В. Коррозия конструкционных материалов. Газы и неорганические кислоты. Справочное издание. В двух книгах. Кн. 2. Неорганические кислоты. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Интернет Инжинирин, 2000. 320 с.
  2. Verma C., Quraishi M.A., Ebenso E.E. // Int. J. Corros. Scale Inhib. 2020. V. 9. № 4. P. 1261. doi: 10.17675/2305-6894-2020-9-4-5.
  3. Meroufel A.A. // In: Corrosion and Fouling Control in Desalination Industry. Eds. V.S. Saji, A.A. Meroufel, A.A. Sorour. Springer. Cham. 2020. P. 209. doi: 10.1007/978-3-030-34284-5_10
  4. Авдеев Я.Г., Кузнецов Ю.И. // Журн. физ. химии. 2023. Т. 97. № 3. C. 305. doi: 10.31857/S0044453723030056.
  5. Finšgar M., Jackson J. // Corros. Sci. 2014. V. 86. P. 17. doi: 10.1016/j.corsci.2014.04.044.
  6. Avdeev Ya.G., Andreeva T.E., Panova A.V., Kuznetsov Yu.I. // Int. J. Corros. Scale Inhib. 2019. V. 8. № 1. P. 139. doi: 10.17675/2305-6894-2019-8-1-12.
  7. Авдеев Я.Г., Панова А.В., Андреева Т.Э. // Журн. физ. химии. 2023. Т. 97. № 5. C. 730. doi: 10.31857/S0044453723050059.
  8. Obot I.B., Meroufel A., Onyeachu I.B., et al. // Mol. Liq. 2019. V. 296. P. 111760. doi: 10.1016/j.molliq.2019.111760.
  9. Goyal M., Kumar S., Bahadur I., et al. // Mol. Liq. 2018. V. 256. P. 565. doi: 10.1016/j.molliq.2018.02.045.
  10. Hooshmand Zaferani S., Sharifi M., Zaarei D., Reza Shishesz M. // J. Environ. Chem. Eng. 2013. V. 1. P. 652. doi: 10.1016/j.jece.2013.09.019.
  11. Avdeev Ya.G., Panova A.V., Kuznetsov Yu.I. // Int. J. Corros. Scale Inhib. 2024. V. 13. № 4. P. 2300. doi: 10.17675/2305-6894-2024-13-4-21.
  12. Richardson J.A., Bhuiyan M.S.H. // In: Reference Module in Materials Science and Materials Engineering. Elsevier, 2017. 21 p. doi: 10.1016/B978-0-12-803581-8.10372-8.
  13. Richardson J.A. // Shreir’s Corrosion. Eds. B. Cottis, M. Graham, R. Lindsay, S. Lyon, T. Richardson, D. Scantlebury, H. Stott. Elsevier. 2010. P. 1207. doi: 10.1016/B978-044452787-5.00197-9.
  14. Кузин А.В., Горичев И.Г., Лайнер Ю.А. // Металлы. 2013. № 5. С. 24.
  15. Кузин А.В., Горичев И.Г., Шелонцев В.А., и др. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2. Химия. 2021. Т. 62. № 6. С. 515.
  16. Кузин А.В., Лобанов А.В., Шелонцев В.А., и др. // Хим. физика. 2024. Т. 43. № 5. С. 20–26. doi: 10.31857/S0207401X24050039.
  17. Avdeev Ya.G., Kireeva O.A., Kuznetsov Yu.I., Gorichev I.G. // Int. J. Corros. Scale Inhib. 2016. V. 5. № 4. P. 333. doi: 10.17675/2305-6894-2016-5-4-4.
  18. Авдеев Я.Г., Тюрина М.В., Кузнецов Ю.И. и др. // Коррозия: материалы, защита. 2013. № 6. С. 17.
  19. Кеше Г. Коррозия металлов. Физико-химические принципы и актуальные проблемы. / Пер. с нем. под. ред. акад. Я.М. Колотыркина. М.: Металлургия, 1984. С. 76.
  20. Плетнев М.А., Решетников С.М. // Защита металлов. 2004. Т. 40. № 5. С. 513.
  21. Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия. М.: Высш. школа, 1965. С. 348.
  22. Bockris J.O’M., Drazic D., Despic A.R. // Electrochim. Acta. 1961. V. 4. № 2–4. P. 325. doi: 10.1016/0013-4686(61)80026-1.
  23. Chin R.J., Nobe K. // J. Electrochem. Soc. 1972. V. 119. P. 1457. doi: 10.1149/1.2404023.
  24. Florianovich G.M., Sokolova L.A., Kolotyrkin Ya.M. // Electrochim. Acta. 1967. V. 12. № 7. P. 879. doi: 10.1016/0013-4686(67)80124-5.
  25. Решетников С.М., Макарова Л.Л. // Окислительно-восстановительные и адсорбционные процессы на поверхности твердых металлов. Ижевск: Удмуртский гос. ун-т. 1979. С. 25.
  26. Авдеев Я.Г., Андреева Т.Э. // Журн. физ. химии. 2021. Т. 95. № 6. С. 885. doi: 10.31857/S0044453721060029.
  27. Авдеев Я.Г., Панова А.В., Андреева Т.Э. // Там же. 2025. Т. 99. В печати.
  28. Решетников С.М. Ингибиторы кислотной коррозии металлов. Л.: Химия, 1986. 144 с.
  29. Du C., Tan Q., Yin G., Zhang J. // In Rotating Electrode Methods and Oxygen Reduction Electro-catalysts. Eds. W. Xing, G. Yin, J. Zhang, Elsevier B.V. All rights reserved. 2014. P. 171. doi: 10.1016/B978-0-444-63278-4.00005-7.
  30. Jia Z., Yin G., Zhang J. // In Rotating Electrode Methods and Oxygen Reduction Electro-catalysts. Eds. W. Xing, G. Yin, J. Zhang, Elsevier B.V. All rights reserved. 2014. P. 199. doi: 10.1016/B978-0-444-63278-4.00006-9.
  31. Плесков Ю.В., Филиновский В.Ю. Вращающийся дисковый электрод. М.: Наука, 1972. 344 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).