Особенности адсорбции и защиты меди и цинка производными малоновой кислоты в нейтральном хлоридном растворе
https://doi.org/10.61852/2949-3412-2026-4-1-55-68
Аннотация
В статье проведена сравнительная оценка адсорбционных, защитных и пассивирующих свойств алкилпроизводных (С0, С2,С4, С7 и С9) натриевых солей малоновой кислоты на меди и цинке в нейтральных хлоридных растворах и боратном буферном растворе рН 7,4. Значения свободной энергии адсорбции (–DG0 a,max) и защитного эффекта DE на исследованных металлах возрастают в зависимости от числа углеродных атомов в алкильном заместителе производного малоната натрия. Для малоната натрия на меди в боратном буфере при Е= 0,0 В (–DG0 a,max) составляет 47,7 кДж/моль, а на цинке при Е =0,2 В (–DG0 a,max)= 38,7 кДж/моль. При коррозионных исследованиях получена обратная зависимость длины алкильного заместителя в структуре производного малоната натрия и степени защиты цинка в 0,01 моль/л хлоридном водном растворе в течение 7 суток. В отличие от цинка, для меди такая зависимость прямая. Так, для меди с увеличением гидрофобности соединения растет степень защиты алкилмалонатом натрия в 0,01 моль/л растворе хлорида натрия. Для малоната натрия степень защиты меди равна 57%, а цинка 17%. У цинка, наоборот, степень защиты для С9-заместителя ниже и составляет 35%, чем для С2-заместителя (56%).
Ключевые слова
локальная депассивация,
медь,
цинк,
свободная энергия адсорбции,
соли дикарбоновых кислот,
степень защиты
При поддержке: Работа выполнена в рамках Госзадания при финансовой поддержке Минобрнауки России «Развитие физико-химических основ процессов коррозии металлов и сплавов и методов их защиты» (регистрационный номер 125012200581-1)
Об авторах
И. А. Кузнецов
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук
Россия
Россия
119071, Москва, Ленинский проспект, д. 31, корп. 4
М. О. Агафонкина
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук
Россия
Россия
119071, Москва, Ленинский проспект, д. 31, корп. 4
Н. П. Андреева
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук
Россия
Россия
119071, Москва, Ленинский проспект, д. 31, корп. 4
Список литературы
1. G.H. Koch, M.P.H. Brongers, N.G. Thompson, Y.P. Virmani and J.H. Payer, Corrosion Costs and Preventive Strategies in the United States, Publication no. FHWA-RD-01-156, 2002.
2. C. Leygraf, Corrosion Mechanisms in Theory and Practice, 3rd Edition, 2011, 36
3. Проблемы коррозии оборудования и пути их решения: Материалы семинара, М.: ООО «НТЦ при Совете главных механиков», 2007, 220 с.
4. Yu.I. Kuznetsov, Organic Inhibitors of Corrosion of Metals, Plenum Press, New York, 1996
5. V.S. Sastri, Corrosion Inhibitors: Principle and Applications. John Wiley Sons. Chichester-N.Y. 1998
6. Ю.И. Кузнецов, Физико-химические аспекты ингибирования коррозии металлов в водных растворах, Успехи химии, 2004, 73, 79–93
7. Reviews on Corrosion Inhibitor Science and Technology. Vol. 3. (Eds. by A. Raman, P. Labine). NACE International. Houston. 2004
8. Л.С. Пинчук, А.С. Неверов. Полимерные пленки, содержащие ингибиторы коррозии, Химия, 1993, Москва.
9. И.Г. Анисимов, К.М. Бадыштова, С.А. Бнатов и др. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Справочник. Под ред. В.М. Школьникова, Москва, 1999, Изд. центр “Техинформ”.
10. В.В. Бурлов, А.И. Алцыбеева и И.В. Парпуц, Защита от коррозии оборудования НПЗ. ХИМИЗДАТ. 2005,СПб
11. E. Kalman, In Working Party Report on Corrosion Inhibitors, The Institute of Materials, 1994, London
12. Yu.I. Kuznetsov, Proceedings of the 10th Europеan Symposium on Corrosion and Scale Inhibitors, 2005, 1, Ferrara University, Ferrara, P. 233
13. Ю.И. Кузнецов, Ингибирование коррозии меди и ее сплавов 1Н-1,2,4-триазолом и его производными. Обзор, Коррозия: защита материалов и методы исследований, 2023, 4, 38–62. doi: 10.61852/2949-3412-2023-1-4-38-62
14. Химическая энциклопедия. Т.1 и 2. Изд. «Советская энциклопедия», Москва, 1988 и 1990.
15. A. Popova, In Proceedings of the 10th European Symposium on Corrosion Inhibitors, 2005, Vol. 1, Ferrara University, Ferrara, P. 133
16. M. Marinescu, Recent advances in the use of benzimidazoles as corrosion inhibitors, BMC Chemistry, 2019, 13.
17. B. Assouli, A. Srhiri, H. Idrissi, Effect of 2-Mercaptobenzimidazole and Its Polymeric Film on the Corrosion Inhibition of Brass (60∕40) in Ammonia Solution, Corrosion, 2004, 60, 399–407. doi: 10.5006/1.3287765
18. И.К. Маршаков и А.В. Введенский, Ингибиторы коррозии и обесцинкования латуней, Коррозия: материалы, защита, 2004, 2, № 5, 35–40.
19. G. Xue and Y. Lu, Various Adsorption States of 2-Mercaptobenzimidazole on the Surfaces of Gold and Silver Studied by Surface Enhanced Raman Scattering, Langmuir, 1994, 10, 967–969.
20. D. Kumar, V. Jain and B. Rai, Imidazole derivatives as corrosion inhibitors for copper: A DFT and reactive force field study, Cor. Sci., 2020, 171, 108724. doi: 10.1016/j.corsci.2020.108724
21. Ю.И. Кузнецов и Л.П. Подгорнова, Ингибирование коррозии металлов гетероциклическими хелатореагентами, Итоги науки и техники. Серия: Коррозия и защита от коррозии. ВИНИТИ, 1989, 15, 132.
22. Ю.И. Кузнецов, Л.П. Подгорнова и Л.П. Казанский, Химическая структура бензимидазолов и защита ими цинка и меди в фосфатных растворах, Защита металлов, 2004, 40, 142–148.
23. Ю.И. Кузнецов и Л.П. Подгорнова, Ингибирование растворения меди и цинка 5(6)-нитробензимидазолами в фосфатных растворах, Защита металлов, 2006, 42, 76–82.
24. P. Silva-Bermudez, S.E. Rodil and S. Muhl, Albumin adsorption on oxide thin films studied by spectroscopic ellipsometry, Appl. Surf. Sci., 2011, 258, 1711–1718. doi: 10.1016/j.apsusc.2011.10.020
25. М.О. Agafonkina, N.P. Andreeva, Yu.I. Kuznetsov and S.F. Timashev, Substituted Benzotriazoles as Inhibitors of Copper Corrosion in Borate Buffer Solutions, Russ. J. of Phys. Chem. A, 2017, 91, 1414–1421. doi: 10.1134/S0036024417080027
26. И.А. Кузнецов, Н.П. Андреева и М.О. Агафонкина, Адсорбция анионов 2-алкилмалоновых кислот на меди и защита ее от коррозии в хлоридных растворах, Коррозия: защита материалов и методы исследований, 2024, 2, № 2, 81–94. doi: 10.61852/2949-3412-2024-2-2-81-94
27. M.O. Agafonkina, Yu.I. Kuznetsov, N.P. Andreeva, Kh.S. Shikhaliev and Yu.A. Kovygin, Adsorption and protective properties of alkylmalonic acids’ derivatives on zinc in a neutral chloride solution, Int. J. Corros. Scale Inhib., 2024, 13, no. 4, 2438–2453. doi: 10.17675/2305-6894-2024-13-4-30
28. Н.П. Андреева и М.О. Агафонкина, Адсорбция и защитные свойства 5-алкилсульфонил-3-амино-1,2,4-триазолов на цинке в нейтральном хлоридном растворе, Коррозия: защита материалов и методы исследований, 2025, 3, № 3, 28–37. doi: 10.61852/2949-3412-2025-3-3-28-37
Рецензия
Для цитирования:
Кузнецов И.А., Агафонкина М.О., Андреева Н.П. Особенности адсорбции и защиты меди и цинка производными малоновой кислоты в нейтральном хлоридном растворе. Коррозия: защита материалов и методы исследований. 2026;(1):55-68. https://doi.org/10.61852/2949-3412-2026-4-1-55-68
For citation:
Kuznetsov I.А., Agafonkina M.O., Andreeva N.P. Features of adsorption and protection of copper and zinc by derivatives of malonic acid in a neutral chloride. Title in english. 2026;(1):55-68. (In Russ.) https://doi.org/10.61852/2949-3412-2026-4-1-55-68
Просмотров:
20
JATS XML
Послать статью по эл. почте 