Адсорбция и защитные свойства замещенных малонатов натрия на никеле в нейтральных водных растворах

Изучено адсорбционное и защитное действие малоната натрия и его алкилпроизводных (С2 и С9) на поверхности никеля в нейтральном буферном растворе. Получены изотермы адсорбции малоната и его алкилпроизводных на окисленной поверхности никеля и определены величины свободной энергии адсорбции 0 -DGa , которые лежат в пределах от 51 до 79 кДж/моль. Выявлена зависимость величины защитного эффекта от гидрофобности алкилмалонатов. Чем выше гидрофобность соединения, тем выше величина защитного эффекта. Разработана композиция малоната и лаурата натрия в соотношении 4:1, которая обладает более высоким защитным действием, чем сами малонат и лаурат натрия в отдельности.

1. Коррозия, Справочник под ред. Л.Л. Шрайера, Пер. с английского под ред. В.С. Синявского, 1981, М.: Металлургия, C. 632.

2. H.H. Strehblow, In book: Surface and Interface Characterization in Corrosion, 1994, Houston, NACE International, 179.

3. B. MacDougall and J.M. Graham, In book: Corrosion Mechanism in Theory and Practice, Ed.: P. Marcus and J. Oudar, 1995, N.-Y.: Marcel Dekker, 143.

4. E. Sikora and D.D. Macdonald, Nature of the passive film on nickel, Electrochim. Acta, 2002, 48, no. 1, 69-77. doi: 10.1016/S0013-4686(02)00552-2

5. E.E. Abd and El Aal, Anodic oxide films on nickel electrode in borate solutions, Corros. Sci., 2003, 45, no 1, 641-658. doi: 10.1016/S0010-938X(02)00135-X

6. Ю.И. Кузнецов и О.А. Лукьянчиков, Реакционная способность карбоксилсодержащих анионов при локальном растворении металлов, Доклады АН СССР, 1986, 291, № 4, 894-898.

7. Ю.И. Кузнецов и О.А. Лукьянчиков, О влиянии солей замещенных бензойных кислот на локальное растворение металлов, Электрохимия, 1987, 23, № 9, 1225-1231.

8. Ю.И. Кузнецов и О.А. Лукьянчиков, О депассивации никеля в нейтральных растворах аминокислот, Защита металлов, 1988, 24, № 6, 930-937.

9. J.O. Bockris, A.K.N. Reddy and B. Rao, An Ellipsometric Determination of the Mechanism of Passivity of Nickel, J. Electrochem. Soc., 1966, 113, no. 11, 1133-1144. doi: 10.1149/1.2423775

10. N. Sato and K. Kudo, An ellipsometric study of anodic passivation of nickel in borate buffer solution, Electrochim. Acta, 1974, 19, no. 8, 461-470. doi: 10.1016/0013-4686(74)87025-8

11. З.И. Кудрявцева, Л.А. Буркальцева и А.Г. Пшеничников, Применение эллипсометрического метода для исследования поверхностных свойств никелевых электродов в щелочном электролите, Электрохимия, 2004, 40, № 11, 1409-1415.

12. А.Г. Пшеничников, З.И. Кудрявцева, Л.А. Буркальцева, Н.А. Жучкова и Н.А. Шумилова, Исследование состояния поверхности никелевого электрода элипсометрическим и потенциодинамическим методами, Электрохимия, 1980, 16, № 2, 161–165.

13. J.L. Ord, An Ellipsometric Study of the Anodic Oxidation of Nickel in Neutral Electrolyte, J. Electrochem. Soc., 1977, 124, no. 11, 1714-1719. doi: 10.1149/1.2133142

14. З.И. Кудрявцева, В.А. Опенкин, Н.А. Жучкова, Е.И. Хрущева и Н.А. Шумилова, Исследование адсорбции кислорода на никеле в щелочных электролитах эллипсометрическим и электрохимическим методами, Электрохимия, 1975, 11, № 10, 1488-1492.

15. W. Visscher, Ellipsometry of nickel-oxides and -hydroxides in alkaline electrolyte, Le Journal de Physique Colloques, 1983, 44, no. (C10), 213-216. doi: 10.1051/jphyscol:19831044

16. P.G. Cao, J.L. Yao, J.W. Zheng, R.A. Gu and Z.Q. Tian, Comparative Study of Inhibition Effects of Benzotriazole for Metals in Neutral Solutions As Observed with Surface-Enhanced Raman Spectroscopy, Langmuir, 2002, 18, no. 1, 100-104. doi: 10.1021/la010575p

17. J.M. Maciel, R.F.V.V. Jaimes, P. Corio, J.C. Rubim, P.L Volpe and A.A. Neto, The characterisation of the protective film formed by benzotriazole on the 90/10 copper-nickel alloy surface in H2SO4 media, 2008, Corros. Sci., 50, no. 3, 879-886. doi: 10.1016/j.corsci.2007.10.011

18. Н.П. Андреева, Ю.Я. Андреев, Л.И. Есина и Ю.И. Кузнецов, Стабилизация пассивного состояния никеля адсорбцией 1,2,3-бензотриазолов в нейтральном растворе, Коррозия: материалы, защита, 2013, № 1, 13-19.

19. O.Y. Grafov, M.O. Agafonkina, N.P. Andreeva, L.P. Kazanskii and Y.I. Kuznetsov, Adsorption of Depocolin and Dimegin on Nickel from Neutral Aqueous Solutions, Prot. Met. Phys. Chem. Surf., 2018, 55, no. 7, 1304-1310. doi: 10.1134/s2070205119070074

20. T. Chieb, K. Belmokre, M. Benmessaoud, S.El Hassane Drissi, N. Hajjaji and A. Srhiri, The Inhibitive Effect of 3-Methyl 4-Amino 1,2,4-Triazole on the Corrosion of Copper-Nickel 70–30 in NaCl 3% Solution, Mater. Sci. Appl., 2011, 2, 1260-1267. doi: 10.4236/msa.2011.29170

21. B. Jiang, S.L. Jiang, X. Liu, A.L. Ma and Y.G. Zheng, Corrosion Inhibition Performance of Triazole Derivatives on Copper-Nickel Alloy in 3.5 wt.% NaCl Solution, J. Mater. Eng. Perform., 2015, 24, no. 12, 4797-4808. doi: 10.1007/s11665-015-1759-8

22. M. Metikos-Hukovic, R. Babic, I. Skugor, and Z. Grubac, Copper-Nickel Alloys Modified with Thin Surface Films: Corrosion Behaviour in the Presence of Chloride Ions, Corros. Sci., 2011, 53, no. 1, 347-352. doi: 10.1016/j.corsci.2010.09.041

23. M. Elbakri, R. Touir, M.E. Touhami, A. Srhiri, and M. Benmessaoud, Electrosynthesis of Adherent Poly(3-Amino-1,2,4-Triazole) Films on Brass Prepared in Nonaqueous Solvents, Corros. Sci., 2008, 50, no. 6, 1538-1545. doi: 10.1016/j.corsci.2008.02.014

24. R.J.K. Wood, S.P. Hutton, and D.J. Schiffrin, Mass-Transfer Effects of Noncavitating Seawater on the Corrosion of Cu and 70Cu-30Ni, Corros. Sci., 1990, 30, no. 12, 1177-1201. doi: 10.1016/0010-938X(90)90198-E

25. X.L. Zhu and T. Lei, Characteristics and Formation of Corrosion Product Films of 70Cu-30Ni Alloy in Seawater, Corros. Sci., 2002, 44, no. 1, 67-79. doi: 10.1016/S0010-938X(01)00041-5

26. S.J. Yuan and S.O. Pehkonen, Surface Characterization and Corrosion Behaviour of 70/30 Cu–Ni Alloy in Pristine and Sulfide-Containing Simulated Seawater, Corros. Sci., 2007, 49, no. 3, 1276-1304. doi: 10.1016/j.corsci.2006.07.003

27. R.S. Goncalves, D.S. Azambuja, and A.M.S. Lucho, Electrochemical Studies of Propargyl Alcohol as Corrosion Inhibitor for Nickel, Copper, and Copper/Nickel (55/45) Alloy, Corros. Sci., 2002, 44, no. 3, 467–479. doi: 10.1016/S0010-938X(01)00069-5

28. Z. Mountassir and A. Srhiri, Electrochemical Behaviour of Cu–40Zn in 3% NaCl Solution Polluted by Sulphides: Effect of Aminotriazole, Corros. Sci., 2007, 49, no. 3, 1350-1361. doi: 10.1016/j.corsci.2006.07.001

29. M.M. Antonijevic, S.M. Milic, S.M. Serbula, and G.D. Bogdanovic, The Influence of Chloride Ions and Benzotriazole on the Corrosion Behaviour of Cu37Zn Brass in Alkaline Medium, Electrochim. Acta, 2005, 50, no. 18, 3693-3701. doi: 10.1016/j.electacta.2005.01.023

30. W.A. Badawy, K.M. Ismail, and A.M. Fathi, Corrosion Control of CuNi Alloys in Neutral Chloride Solutions by Amino Acids, Electrochim. Acta, 2006, 51, no. 20, 4182-4189. doi: 10.1016/j.electacta.2005.11.037

31. I. Milošev and M. Metikoš-Huković, Passive films on 90Cu-10Ni alloy: The Mechanism of Breakdown in Chloride Containing Solutions, J. Electrochem. Soc., 1991, 138, 61-67.

32. F. Mohamed Mahgoub and A. Mohamed Hefnawy, Inhibition Mechanism of Pitting Corrosion of Nickel in Aqueous Medium by Some Macrocyclic Compounds, Open J. Phys. Chem., 2012, 2, no. 4, 221-227. doi: 10.4236/ojpc.2012.24030

33. I.A. Kuznetsov, A.A. Chirkunov, Yu.I. Kuznetsov, Kh.S. Shikhaliev, M.O. Agafonkina, N.P. Andreeva and Yu.A. Kovygin, Protection of copper against corrosion in neutral solutions by salts of 2-alkylmalonic acids, Int. J. Corros. Scale Inhib., 2022, 11, no. 3, 1401-1417. doi: 10.17675/2305-6894-2022-11-3-29

34. М.О. Агафонкина, Н.П. Андреева, Ю.И. Кузнецов, С.Ф. Тимашев, Замещенные бензотриазолы как ингибиторы коррозии меди в буферном боратном растворе, Журнал физической химии, 2017, 91, № 8, 1294-1301. doi: 10.7868/S0044453717080027

35. И.А. Кузнецов, Н.П. Андреева, 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, 81-94. doi: 10.61852/2949-3412-2024-2-2-81-94.