Влияние хелатного комплекса нитрило-трис-метиленфосфоновой кислоты с медью на коррозионно-электрохимическое поведение углеродистой стали в водной среде

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Влияние комплексного соединения Na4[CuN(CH2PO3)3]·13H2O с хелатной структурой на коррозионно-электрохимическое поведение стали 20 в среде боратного буферного раствора при pH 7.4 и естественной аэрации изучено потенциодинамическим методом и методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и сканирующей электронной микроскопии поверхности с микроанализом. Установлено, что в интервале концентраций 0.2-1.0 ммоль·дм-3 исследуемый комплекс тормозит анодное растворение металла, а при бóльших концентрациях - стимулирует его. По влиянию на коррозионно-электрохимическое поведение стали комплекс Na4[CuN(CH2PO3)3]·13H2O существенно отличается от ранее изученных комплексов Na4[ZnN(CH2PO3)3]·13H2O и Na4[Cd(H2O)N(CH2PO3)3]·7H2O. В интервале потенциалов -0.66÷-0.05 В относительно Ag,AgCl|KCl-электрода (х.с.э.) на поверхности образуется слой металлической меди в виде наноразмерных кристаллов, экранирующих поверхность стали. В интервале потенциалов 0.05-0.13 В (х.с.э.) металлическая медь окисляется, а при дальнейшем повышении потенциала формируется слой смешанных оксидов железа и меди.

Об авторах

И. А Жилин

Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН

Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru
Izhevsk, 426067, Russia

Ф. Ф Чаусов

Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН

Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru
Izhevsk, 426067, Russia

Н. В Ломова

Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН

Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru
Izhevsk, 426067, Russia

И. С Казанцева

Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН

Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru
Izhevsk, 426067, Russia

Н. Ю Исупов

Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН

Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru
Izhevsk, 426067, Russia

И. К Аверкиев

Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru
Izhevsk, 426067, Russia

Список литературы

  1. Demadis K. D., Katarachia S. D., Koutmos M. Crystal growth and characterization of zinc-(amino-tris-(methylenephosphonate)) organic-inorganic hybrid networks and their inhibiting effect on metallic corrosion // Inorg. Chem.Commun. 2005. N 8. P. 254-258. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2004.12.019
  2. Сомов Н. В., Чаусов Ф. Ф. Структура ингибитора солеотложений и коррозии - тридекагидрата нитрилотриметилентрифосфонатоцинката тетранатрия Na4[N(CH2PO3)3Zn]·13H2O // Кристаллография. 2014. Т. 59. № 1. С. 71-75. https://doi.org/10.7868/S0023476113050123
  3. Chausov F. F., Kazantseva I. S., Reshetnikov S. M., Lomova N. V., Maratkanova A. N., Somov N. V. Zinc and cadmium nitrilotris(methylenephosphonate)s: A Comparative study of different coordination structures for corrosion inhibition of steels in neutral aqueous media // ChemistrySelect. 2020. V. 5. N 43. P. 13711-13719. https://doi.org/10.1002/slct.202003255
  4. Kuznetsov Y. I., Redkina G. V. Thin protective coatings on metals formed by organic corrosion inhibitors in neutral media // Coatings. 2022. V. 12. N 2. ID 149. https://doi.org/10.3390/coatings12020149
  5. Сомов Н. В., Чаусов Ф. Ф. Структура комплексов нитрилотрисметиленфосфоновой кислоты с медью [CuN(CH2PO3)3(H2O)3] и Na4[CuN(CH2PO3)3]2·19H2O - бактерицидов и ингибиторов солеотложений и коррозии // Кристаллография. 2015. Т. 60. № 2. С. 233-239. https://doi.org/10.7868/S0023476115010221
  6. Чаусов Ф. Ф., Казанцева И. С., Ломова Н. В., Холзаков А. В., Шабанова И. Н., Суксин Н. Е. Термохимическое поведение кристаллических медно-цинковых комплексов нитрило-трис-метиленфосфоновой кислоты // ЖПХ. 2022. Т. 95. № 4. C. 458-467. https://doi.org/10.31857/S0044461822040065 https://www.elibrary.ru/dgyksg
  7. Жук Н. П. Курс теории коррозии и защиты металлов. М.: Альянс, 2006. С. 231.
  8. Чаусов Ф. Ф., Сомов Н. В., Закирова Р. М., Алалыкин А. А., Решетников С. М., Петров В. Г., Александров В. А., Шумилова М. А. Линейные органическо-неорганические гетерометаллические сополимеры [(Fe,Zn)(H2O)3{NH(CH2PO3H)3}]n и [(Fe,Cd)(H2O)3{NH(CH2PO3H)3}]n: недостающее звено механизма ингибирования локальной коррозии стали фосфонатами // Изв. РАН. Сер. физ. 2017. Т. 81. № 3. С. 394-396. https://doi.org/10.7868/S0367676517030085
  9. Chausov F. F., Lomova N. V., Dobysheva L. V., Somov N. V., Ulʹyanov A. L., Maratkanova A. N., Kholzakov A. V., Kazantseva I. S. Linear organic/inorganic iron(II) coordination polymer based on Nitrilo-tris(Methylenephosphonic acid): Spin crossover induced by Cd doping //j. Solid State Chem. 2020. V. 286. Article number 121324. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2020.121324
  10. Dobysheva L. V., Chausov F. F., Lomova N. V. Electronic structure and chemical bonding in smart anti-corrosion coatings // Mater. Today Commun. 2021. V. 29. ID 102892. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2021.102892
  11. Кузнецов Ю. И., Раскольников А. Ф. Ингибирование коррозии железа нитрилотриметилфосфонатными комплексами // Защита металлов. 1992. Т. 28. № 2. С. 249-256.
  12. Сомов Н. В., Чаусов Ф. Ф., Закирова Р. М., Шумилова М. А., Александров В. А., Петров В. Г. Синтез, структура и свойства нитрило-трис(метиленфосфонато)-триакважелеза(II) {Fe[μ-NH(CH2PO3H)3](H2O)3} - ингредиента защитных противокоррозионных покрытий на поверхности стали // Кристаллография. 2015. Т. 60. № 6. С. 915-921. https://doi.org/10.7868/S0023476115060338
  13. Benzakour J., Daerja A. Electrochemical passivation of iron in phosphate medium // Electrochim. Acta. 1993. V. 38. P. 2547-2550. https://doi.org/10.1016/0013-4686(93)80151-O
  14. Cohen M., Mitchell D., Hashimoto K. The composition of anodically formed iron oxide films //j. Electrochem. Soc. 1979. V. 126. P. 442-444. https://doi.org/10.1149/1.2128899
  15. Delplanke J. L. Anodic oxidation of iron and cathodic reduction of the anodic film: A Review // Surf. Technol. 1983. V. 20. P. 71-81. https://doi.org/10.1016/0376-4583(83)90078-X
  16. Martini E. M. A., Muller I. L. Passivation of iron in solution containing borate using rotating ring-disk mesuarments //j. Braz. Chem. Soc. 1999. V. 10. N 6. P. 505-511. https://doi.org/10.1590/S0103-50531999000600014
  17. Holmes W. Silver staining of nerve axons in paraffin sections // The Anatomical Record. 1943. V. 86. P. 157-187. https://doi.org/10.1002/ar.1090860205
  18. Biesinger M. C. Advanced analysis of copper X-ray photoelectron spectra // Surface and Interface Analysis. 2017. V. 49. P. 1325-1334. https://doi.org/10.1002/sia.6239
  19. Grosvenor A. P., Kobe B. A., Biesinger M. C., McIntyre N. S. Investigation of multiplet splitting of Fe2p XPS spectra and bonding in iron compounds // Surface and Interface Analysis. 2004. V. 36. P. 1564-1574. https://doi.org/10.1002/sia.1984
  20. Томашов Н. Д., Чернова Г. П. Пассивность и защита металлов от коррозии. М.: Наука, 1965. C. 46.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».