Ингибиторная защита низкоуглеродистой стали в сернокислых средах, содержащих соли железа (III)
https://doi.org/10.61852/2949-3412-2024-2-3-131-142
Аннотация
Изучено влияние солей Fe(III) на защиту низкоуглеродистой стали в растворах серной и фосфорной кислот (20 и 60°С) ингибиторами коррозии (ВНПП-2, ИНВОЛ-2 м. А, катапин А, катапин БПВ, ПКУ-Э, Солинг м. З, Солинг м. Л и NORUST CM 150 C). Все исследованные индивидуальные ингибиторы коррозии не могут обеспечить эффективной защиты стали в 2 М H2SO4 и 2 M H3PO4 в случае накопления в них существенных количеств солей Fe(III). В 2 М H3PO4, содержащей фосфат Fe(III), эффективную защиту стали можно получить, используя в качестве ингибитора коррозии композицию 2 г·л-1 ВНПП-2+0,5 мМ KNCS+200 мМ уротропина. Эта же композиция защищает сталь в 1 М H2SO4+1 М H3PO4 (20 и 60°С) при накоплении в ней до 0,10 M катионов Fe(III). Растворы смеси H2SO4+H3PO4, ингибированные композицией 2 г·л-1 ВНПП-2+0,5 мМ KNCS+200 мМ уротропина, могут стать альтернативой ингибированным растворам индивидуальной H2SO4 в случае потенциального накопления в них сульфата Fe(III).
Ключевые слова
кислотная коррозия,
ингибиторы коррозии,
низкоуглеродистая сталь,
серная кислота,
фосфорная кислота,
сульфат железа (III),
фосфат железа (III)
При поддержке: Исследование выполнено в рамках НИОКТР (2022–2024 гг.): «Химическое сопротивление материалов, защита металлов и других материалов от коррозии и окисления» (регистрационный номер в ЕГИСУ 122011300078-1, инвентарный номер FFZS-2022-0013).
Об авторах
А. В. Панова
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН)
Россия
Россия
Ленинский просп.31, корп. 4, Москва, 119071
Т. Э. Андреева
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН)
Россия
Россия
Ленинский просп.31, корп. 4, Москва, 119071
Я. Г. Авдеев
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН)
Россия
Россия
Ленинский просп.31, корп. 4, Москва, 119071
Список литературы
1. В.В. Батраков, В.П. Батраков, Л.Н. Пивоваров и В.В. Соболь, Коррозия конструкционных материалов. Газы и неорганические кислоты. Справочное издание: В 2-х книгах. Кн. 2. Неорганические кислоты, Под ред. В.В. Батракова, Москва, Интермет Инжиринг, 2000, 320 с.
2. A. Ouarga, T. Zirari, S. Fashu, M. Lahcini, H.B. Youcef and V. Trabadelo, Corrosion of iron and nickel based alloys in sulphuric acid: Challenges and prevention strategies, J. Mater. Res. Technol., 2023, 26, 5105–5125. doi: 10.1016/j.jmrt.2023.08.198
3. G. Pracht and N. Perschnick, A Material Challenge – Pumps in Sulphuric Acid Application, Procedia Eng., 2016, 138, 421–426. doi: 10.1016/j.proeng.2016.02.101
4. J.A. Richardson, Corrosion in Sulfuric Acid, In: Shreir's Corrosion, Eds. S. Lyon, T. Richardson, B. Cottis, R. Lindsay, D. Scantlebury, H. Stott, M. Graham, Elsevier, 2010, 1226–1249.
5. J.A. Richardson and A.A. Abdullahi, Corrosion in Sulfuric Acid, In: Reference Module in Mater. Sci. Mater. Eng., Elsevier, 2017, 24 pp. doi: 10.1016/B978-0-12-803581-8.10517-X
6. C. Verma, M.A. Quraishi and E.E. Ebenso, Corrosive electrolytes, Int. J. Corros. Scale Inhib., 2020, 9, no. 4, 1261–1276. doi: 10.17675/2305-6894-2020-9-4-5
7. А.И. Алцыбеева и С.З. Левин, Ингибиторы коррозии металлов (Справочник), Ленинград, Химия, 1968, 264 с.
8. Л.И. Антропов, Е.М. Макушин и В.Ф. Панасенко, Ингибиторы коррозии металлов, Киев, Технiка, 1981, 183 с.
9. С.М. Решетников, Ингибиторы кислотной коррозии металлов, Ленинград, Химия, 1986, 144 с.
10. Е.С. Иванов, Ингибиторы коррозии металлов в кислых средах. Справочник, Москва, Металлургия, 1986, 175 с.
11. G. Schmitt, Application of Inhibitors for Acid Media, Br. Corros. J., 1984, 19, no. 4, 165–176. doi: 10.1179/000705984798273100
12. M. Finšgar and J. Jackson, Application of corrosion inhibitors for steels in acidic media for the oil and gas industry: A review, Corros. Sci., 2014, 86, 17–41. doi: 10.1016/j.corsci.2014.04.044
13. S.A. Umoren and M.M. Solomon, Effect of halide ions on the corrosion inhibition efficiency of different organic species – A review, J. Ind. Eng. Chem., 2015, 21, 81– 100. doi: 10.1016/j.jiec.2014.09.033
14. M. Goyal, S. Kumar, I. Bahadur, C. Verma and E.E. Ebenso, Organic corrosion inhibitors for industrial cleaning of ferrous and non-ferrous metals in acidic solutions: A review, J. Mol. Liq., 2018, 256, 565–573. doi: 10.1016/j.molliq.2018.02.045
15. Я.Г. Авдеев и Ю.И. Кузнецов, Органические ингибиторы коррозии металлов в растворах кислот. II. Пути повышения защитного действия. Основные группы соединений, Журнал физической химии, 2023, 97, № 4, 459–468. doi: 10.31857/S0044453723040052
16. Я.Г. Авдеев, А.В. Панова и Т.Э. Андреева, Роль конвективного фактора в коррозии низкоуглеродистой стали в растворе серной кислоты, содержащем сульфат железа(III), Журнал физической химии, 2023, 97, № 5, 730–446. doi: 10.31857/S0044453723050059
17. Я.Г. Авдеев, Т.Э. Андреева и А.В. Панова, Некоторые термодинамические и кинетические свойства системы H2SO4–H3PO4–H2O–Fe(III), Коррозия: материалы, защита, 2021, № 12, 1- 9. doi: 10.31044/1813-7016-2021-0-12-1-9
18. Я.Г. Авдеев, Т.Э. Андреева и А.В. Панова, Снижение окислительной способности растворов минеральных кислот, содержащих соли железа (III), добавками уротропина, Коррозия: материалы, защита, 2022, № 1, 19–28. doi: 10.31044/1813-7016-2022-0-1-19-28
19. Я.Г. Авдеев, О.А. Киреева, Д.С. Кузнецов и Ю.И. Кузнецов, Влияние уротропина на торможение коррозии низкоуглеродистой стали в смесях серной и фосфорной кислот, содержащих Fe(III), композицией ИФХАН-92 и KNCS, Коррозия: материалы, защита, 2017, № 11, С. 32–38.
20. А.В. Кузин, И.Г. Горичев и Ю.А. Лайнер, Особенности стимулирующего действия фосфат-ионов на кинетику растворения оксидов железа в кислой среде, Металлы, 2013, 5, 24–29.
Рецензия
Для цитирования:
Панова А.В., Андреева Т.Э., Авдеев Я.Г. Ингибиторная защита низкоуглеродистой стали в сернокислых средах, содержащих соли железа (III). Коррозия: защита материалов и методы исследований. 2024;(3):131-142. https://doi.org/10.61852/2949-3412-2024-2-3-131-142
For citation:
Panova A.V., Andreeva T.E., Avdeev Ya.G. Inhibitory protection of low carbon steel in sulfuric acid environments containing iron (III) salts. Title in english. 2024;(3):131-142. (In Russ.) https://doi.org/10.61852/2949-3412-2024-2-3-131-142
Просмотров:
92
Послать статью по эл. почте 