Inhibitory protection of low carbon steel in sulfuric acid environments containing iron (III) salts
https://doi.org/10.61852/2949-3412-2024-2-3-131-142
Abstract
The effect of Fe(III) salts on the protection of low carbon steel in solutions of sulfuric and phosphoric acids (20 and 60°C) by corrosion inhibitors (VNPP-2, INVOL-2 m. A, Catapin A, Catapin BPV, PKU-E, Soling m. Z, Soling m. L and NORUST CM 150 C) has been studied. None of the individual corrosion inhibitors studied can provide efficient protection of steel in 2 M H2SO4 and 2 M H3PO4 if significant amounts of Fe(III) salts are accumulated in them. In 2 M H3PO4 containing Fe(III) phosphate, efficient protection of steel can be obtained by the formulation comprising 2 g·L-1 VNPP-2+0.5 mM KNCS+200 mM urotropin as the corrosion inhibitor. The same formulation protects steel in 1 M H2SO4+1 M H3PO4 (20 and 60°C) with up to 0.10 M Fe(III) cations accumulated in it. Solutions of a H2SO4+H3PO4 mixture inhibited by the formulation of 2 g·L-1 VNPP-2+0.5 mM KNCS+200 mM urotropin can be an alternative to inhibited solutions of individual H2SO4 in case of potential accumulation of Fe(III) sulfate in them.
About the Authors
A. V. Panova
A.N. Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
Leninsky pr. 31, 119071 Moscow
T. E. Andreeva
A.N. Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
Leninsky pr. 31, 119071 Moscow
Ya. G. Avdeev
A.N. Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
Leninsky pr. 31, 119071 Moscow
References
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.
Review
For citations:
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
Views:
91
Email this article 