В обзоре рассказывается об истории коррозионных исследований в Институте физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина. Подробно описаны этапы исследования неорганических и органических соединений на поверхности металлов в водных растворах. Также есть возможность ознакомиться с актуальной деятельностью лаборатории физико-химических основ ингибирования коррозии металлов ИФХЭ РАН.

Изучено адсорбционное, защитное и пассивирующее действие замещенных триазолов, а именно, 5-нонилсульфонил-3-амино-1,2,4-триазола и 5-пропилсульфонил-3-амино-1,2,4-триазола на окисленной поверхности цинка в нейтральном буферном растворе. Показано, что более высокими величинами свободной энергии адсорбции0a, max( )G на цинке при Е = 0,2 В обладают анионы 5-нонилсульфонил-3-амино-1,2,4-триазола в сравнении с 3-амино-1,2,4-триазолом. Величины свободной энергии адсорбции, рассчитанные по полной изотерме Темкина составляют 83 и 82 кДж/моль для 5-нонилсульфонил-3-амино-1,2,4-триазола и 5-пропилсульфонил-3-амино-1,2,4-триазола,
соответственно. Такие высокие значения свободных энергий достоверно предполагают хемосорбционное взаимодействие этих органических анионов с окисленной поверхностью цинка.

Разработан эффективный ингибитор коррозии стали Ст3 в растворах серной и фосфорной кислот на основе фармацевтического препарата ветеринарного назначения – окситетрациклина. Установлено, что в индивидуальной форме этот фармацевтический препарат не обеспечивает существенной защиты стали в исследуемых средах. Более перспективно его применение в форме двухкомпонентной смеси с NH₄NCS. Предложен композиционный ингибитор 0.1–0.2% окситетрациклина+0.01% NH₄NCS, способный обеспечить эффективную длительную защиту стали в растворах H₂SO₄ с широким диапазоном концентрации кислоты (0.25–2.00 М) и температур t = 20–80°С. Эта смесь существенно замедляет коррозию низкоуглеродистой стали в 1.00 M H₃PO₄ при температурах до 95°C. Разработанная композиция не хуже по эффективности ингибирования коррозии стали в растворах H₂SO₄ и H₃PO₄ в сравнении с аналогичными смесевыми ингибиторами, созданными на основе промышленного ПАВ – кокамидопропил бетаина и ветеринарного препарата – трициллина.

Методами гравиметрии, снятия поляризационных кривых и импедансной спектроскопии изучено защитное действие каптакса, фенилтиомочевины (ФТМ), дифенилтиомочевины (ДФТМ), диэтилдитиокарбамата натрия (ДЭДТК) и моноэтаноламида таллового масла (МЭАТ), а также смесей МЭАТ с серосодержащими органическими веществами при коррозии стали 3 в 0.5 М растворе серной кислоты. Установлено, что при исследованных концентрациях МЭАТ, каптакс, ДФТМ, ФТМ и ДЭДТК обеспечивают защиту стали от коррозии в серной кислоте на 73÷91%, 21÷97%, 66÷98%, 19÷90%, и 25÷42% при температуре 20°С соответственно. Смесь МЭАТ (0.5%) с органическими серосодержащими веществами (10− 5 ÷10− 4 М) защищает сталь при указанной температуре на 85÷99%. При повышении температуры эффективность индивидуальных соединений и ингибиторных смесей уменьшается. Установлено влияние компонентов и их смесей на частные электродные реакции процесса коррозии. Определены степень заполнения поверхности ингибиторами и величина свободной энергии адсорбции.

Показана возможность предсказания первогодовых коррозионных потерь типовых конструкционных металлов (углеродистой стали, цинка, меди и алюминия) при экстремально высоких скоростях осаждения хлоридов на поверхность материала. Дана оценка удержанной толщины воды продуктами коррозии металлов после одногодовой экспозиции образцов в открытой атмосфере. Показано, что для использования высокой/экстремальной скорости осаждения хлоридов, наблюдаемых в месяцы с тайфунами/ураганами, необходимо оценивать толщины выпавших аэрозолей, возможность их стекания с поверхности образцов. Для предсказания одногодовых коррозионных потерь металлов необходимо учитывать лишь долю от скорости осаждения хлоридов на пробоотборник «влажная свеча». На основании данных, полученных в НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ, разработана модель скорости осаждения хлоридов с учетом высоких скоростей ветра.

Исследовано влияние ингибирования и времени выдержки низкоуглеродистой стали в 10% (NH₄)₂SO₄ на вид спектра электрохимического импеданса. Подобраны эквивалентные электрические схемы (ЭЭС) и проведены расчеты их элементов. Показано, что спектр в чистом растворе описывается модифицированной схемой Мансфельда, а в ингибированном – Рэндлса-Эршлера. Показано, что расчет элементов ЭЭС хорошо сочетается с результатами, полученными методом эллипсометрии.

Алюминиевые сплавы системы Al-Mg обладают довольно высокой коррозионной стойкостью, однако исследования показывают, что даже в атмосферных условиях для них характерна питтинговая коррозия. Поэтому для их защиты используются различные покрытия, в том числе, полученные методом химического оксидирования. В данной работе были проведены исследования бесхроматных ингибированных конверсионных покрытий ИФХАНАЛ-3 в камере влажности Г-4 в сочетании со спектроскопией электрохимического импеданса, кондуктометрией и рентгеноспектральным микроанализом. Это позволило выявить факторы начала коррозионного процесса и, в частности, показать отсутствие десорбции ингибитора коррозии в процессе испытаний. При этом было показано, что введение в конвертирующий состав 1,2,3-бензотриазола способствуют как увеличению активного сопротивления (R_f) оксидной плёнки, так и более позднему появлению первых коррозионных поражений на покрытии в сравнении с немодифицированными покрытиями. С помощью метода кондуктометрии было показано, что в процессе испытаний в камере влажности наблюдается снижение пористости покрытий.

Два коммерческих мигрирующих ингибитора коррозии (МИК): MasterProtect 8000 CI, MasterProtect 8500 CI (MBCC Group) и один перспективный продукт, MCI-VN, протестированы для защиты стальной арматуры в бетоне при погружении в морскую воду на побережье Кханьхоа (Вьетнам) в течение 6 месяцев. Пропитки на основе алкоксисилана MasterProtect 8000 CI и MasterProtect 8500 CI снижают биообрастание бетона примерно в два раза по сравнению с контрольными образцами без ингибиторов. Предполагается, что этот эффект связан с гидрофобизацией поверхности. Пропитка MCI-VN уменьшила биообрастание на 30%, в то время как добавление МИК в бетон при изготовлении не оказало существенного влияния на биообрастание. Коррозионное состояние арматурной стали оценивалось электрохимическими методами и визуальным осмотром стальной поверхности в соответствии с ГОСТ 31383-2008. Пассивное состояние стали наблюдалось при нанесении MCI-VN в качестве МИК на поверхность затвердевшего бетона перед воздействием морской воды. При использовании MCI-VN в качестве добавки в бетон, а также для пропиток MasterProtect 8000 CI и MasterProtect 8500 CI, электрохимические измерения показали пассивное состояние. Однако при визуальном осмотре выявлены поверхностные коррозионные пятна на арматуре, что позволяет классифицировать это состояние как нестабильное пассивное. В заключении предложены возможные направления совершенствования нормативных рекомендаций по оценке коррозионного состояния стальной арматуры и скорости коррозии, чтобы определить эффективность различных мер защиты от коррозии, включая МИК.

Ингибиторы коррозии используются не только как самостоятельные средства защиты, но и для повышения антикоррозионных свойств лакокрасочных и конверсионных покрытий на алюминиевых сплавах. Использование супергидрофобных (СГФ) покрытий является достаточно перспективным и эффективным методом защиты металлов и сплавов, тем не менее, невысокая устойчивость СГФ слоев в водных средах значительно ограничивает их практическое применение. В настоящей статье рассматривается комбинированный способ защиты от коррозии алюминиевого сплава Д16 в хлоридных растворах. Метод основан на повышении устойчивости и сохранении СГФ свойств покрытий стеариновой и октадецилфосфоновой кислот путем внесения небольших добавок ингибиторов (солей редкоземельных металлов церия и иттрия).

В настоящее время вольфрамовые покрытия активно используются в химической и нефтегазовой промышленности, в частности покрытия, полученные методом химического осаждения из газовой фазы (CVD – chemical vapor deposition). В атмосферных условиях такие покрытия подвергаются коррозии, способной разрушить вольфрамовое покрытие за 1 год. Для решения этой проблемы в нашей статье опробован ранее не применявшийся для вольфрамовых покрытий водный раствор катамина АБ. В статье показана эффективность раствора этого ингибитора при различных концентрациях и найдена его эффективная концентрация – 0,010% Катамина АБ.