Регенерируемый индикатор летучих ингибиторов коррозии, содержащих в своем составе амины Российский патент 2024 года по МПК G01N31/22 

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к созданию индикаторов, которые предназначены для качественного контроля наличия в окружающей (воздушной) среде (например, внутри герметизированного объема) паров летучих ингибиторов коррозии (ЛИК), имеющих в составе амины.

Среди разнообразных методов защиты металлических материалов и изделий от атмосферной коррозии (реже от биоповреждений и старения других материалов, например полимерных, композиционных и т.п.) особое место занимает защита с помощью ЛИК. Благодаря эффективности и технологичности использования они надежно закрепились в самых различных областях промышленности и техники. Одним из важнейших свойств ЛИК является давление их насыщенных паров (выше 10^-5 мм рт.ст.), от которого зависит скорость заполнения консервируемого пространства, обуславливающая, соответственно, эффективность защиты (в частности, время начала защиты и длительность (срок) защиты). Однако, в настоящее время индикаторы, позволяющие определить наличие паров ЛИК в окружающей среде (например, в воздухе законсервированного пространства), отсутствуют.

Учитывая то, что в состав ЛИК входят, соответственно, высоко и (или) мало летучие вещества, обеспечивающие за счет своих свойств защиту металлических материалов и изделий от атмосферной коррозии (реже от биоповреждений и старения других материалов), наиболее простым и целесообразным способом определения наличия их паров в окружающей среде является визуальный, реализуемый путем использования индикаторов, меняющих цвет при воздействии воздушной атмосферы, содержащей в своем составе молекулы идентифицируемых ЛИК. Анализ существующего уровня техники в области индикаторов различного назначения показал, что они, как правило, делятся на два типа: обратимые и необратимые.

Первый тип индикаторов обратимо меняет цвет при воздействии окружающей среды с идентифицируемым веществом и, соответственно, является регенерируемым [MIL-I-8835A, патенты ЕР 1705484 А1, ЕР 2085132 А1, JP 5014869 B2, ЕР 1293773 В1, US 4098120 А, US 2627505 А, US 2580737 A, US 2526938 А, US 2460065 A, US 2460071 A, ЕР 0268493 A2, WO 2001009601 A1, US 6559096 B1, US 4036360 A, US 2627505 A, ЕР 1705484A 1, JP 5014869 B2, ЕР 1293773 В и др.]. Их обратимость зависит от применяемых материалов и состава индикаторов (подложках и маркерах) и может сохраняться, не изменяясь определенное время, до требуемого уровня (концентрации) идентифицируемого вещества или до установленных внешних условий.

Второй тип индикаторов, независимо от момента контроля, указывает на достижение или превышение в окружающей среде соответствующего уровня (концентрации) идентифицируемого вещества, в том числе, если впоследствии значение этого уровня (концентрации) изменилось (например, уменьшилось) [Патенты US 2214354 А, US 2249867 A, WO 2009015873 А2, US 4098120 А, ЕР 2463650 А1, WO 2001009601 А1, US 6559096 B1, US 4036360 A, отчет №BDX-613-1150(Rev.) «Maximum Humidity Indicator)) (Bendix Corporation, Kansas City, Mo., Октябрь 1974 г. ) и др.]. В связи с этим необратимые индикаторы, как правило, не регенерируемы (разового использования). Однако, существуют и регенерируемые индикаторы второго типа, которые восстанавливаются только при определенных условиях.

Учитывая то, что настоящее изобретение направлено на создание индикаторов наиболее распространенных ЛИК, содержащих в своем составе амины (нитрит дициклогексиламина, ВНХ-Л-49, МСДА-1, ЛИК серии ИФХАН и др.), требуется поиск (создание) меняющих цвет при взаимодействии с аминами веществ, а также подложки для их нанесения, способной сорбировать амины из воздушной среды.

Анализ существующего уровня техники в области способов, средств и материалов, которые возможно использовать для идентификации аминов (например, по патентам RU 2677329 С1, RU 2052190 С1, SU 1350515 А, RU 2105289 C1, RU 2011968 C1, RU 2050028 C1, US 11035798 В2, DE 102018118211 А1, а также индикаторные бумаги по ГОСТ 4919.1-2016 и др.), показал, что они также делятся на обратимые [патенты RU 2677329 С1, RU 2052190 С1, SU 1350515 А1 и др.] и необратимые [патенты RU 2105289 С1, RU 2011968 C1, RU 2050028 C1, US 11035798 В2, DE 102018118211 А1 и др.]. Однако, к их основным недостаткам относятся: низкая чувствительность (патенты RU 2677329 C1, RU 2052190 C1, SU 1350515 А1); трудоемкость и (или) сложность получения (патенты SU 1350515 А1, DE 102018118211 А1); длительность, трудоемкость и (или) много стадийность анализа (патенты SU 1350515 А1, RU 2105289 C1, DE 102018118211 А1); возможность ложной индикации (патенты RU 2052190 C1, DE 102018118211 А1, US 11035798 В2); возможность индикации аминов только в жидкой среде (патенты RU 2011968 C1, US 11035798 В2, универсальная индикаторная бумага).

Также для идентификации аминов возможно использовать сенсорные анализаторы с модифицированными электродами [патенты SU 938149 A1, RU 2247364 C1, RU 2114423 C1, RU 2441233 C1, RU 2327984 C1, RU 2279065 C1 и др.], но их основными недостатками являются низкая чувствительность, обязательное применение энергоемкого и (или) технически сложного аппаратурного оформления, в ряде случае обуславливающего невозможность использования во внелабораторных (например, полевых) условиях и (или) для небольших герметизируемых объемов, а также длительность, трудоемкость и (или) многостадийность анализа.

Одним из наиболее близких по достигаемому техническому результату и имеющим назначение, совпадающее с назначением предлагаемого изобретения, является индикаторная лента на полимерной основе, содержащая цветореагент (ангидро-бисиндандион-1,3), по патенту «Способ определения ингибиторов коррозии на основе аминов в воздухе» [патент RU 2050028 С1]. К первому ее недостатку относится достаточно сложный и требующий специального оборудования способ изготовления ленты, в частности: к порошку или гранулам полимера (например, полиэтилену высокого давления по ГОСТ 16337-77, полипропилену по ТУ 6-05-1105-78, синтетическому каучуку по ГОСТ 14925-79 и др.) добавляется 0,05-2,00% масс. ангидро-бис-индандиона-1,3 в виде раствора в четыреххлористом углероде, затем растворитель удаляется сушкой (например, в колбе роторного испарителя при постоянном перемешивании), после чего индикаторный материал формуется (например, прессованием при температуре) в виде пленки толщиной 20-500 мкм.

Учитывая то, что в указанной индикаторной ленте использован известный цветореагент на амины, а проведение реакции индикации в объеме полимерной матрицы замедляет разрушение образующегося окрашенного соединения, индикаторная лента по патенту RU 2050028 C1 может использоваться как необратимый, не регенерируемый (т.е. разового использования) индикатор для качественного контроля (регистрации) наличия в окружающей атмосфере паров ЛИК, представляющих собой моно- и дизамещенные амины. Однако, изменение окраски индикаторного материала с бледно-желтой на бледно-коричнево-красную слабо различимо (практически неуловимо) при визуальном наблюдении (органолептический контроль органами зрения), что является вторым недостатком описываемого аналога. Поэтому регистрация изменения окраски индикаторной ленты после экспонирования в воздушной среде, содержащей ЛИК, проводится фотометрированием в области 450-510 нм, а определение количества ЛИК в воздухе осуществляется по градуировочному графику, полученному предварительно путем экспонирования той же пленки в воздухе с известным содержанием ингибитора при той же температуре, при которой производится определение. Соответственно, трудоемкость и много стадийность анализа является третьим недостатком описываемого аналога.

Кроме того, не смотря на использование полимера, находящегося в высокоэластичном состоянии, обеспечивающем необходимую для определения скорость диффузии ЛИК в объем полимера, для регистрации изменения окраски индикаторной ленты требуется ее экспонирование в воздушной среде, содержащей ЛИК, в течение не менее 30 минут (в частности, 30-120 минут). Длительность и низкая производительность определения ЛИК в окружающей атмосфере являются четвертым недостатком описываемого аналога.

Учитывая указанные недостатки аналога по патенту RU 2050028 C1, наиболее близким по достигаемому техническому результату и имеющим назначение, совпадающее с назначением предлагаемого изобретения (прототипом), является бумага фенолфталеиновая по ГОСТ 4919.1-2016. В отличие от аналога способ ее изготовления достаточно простой и не требует специального оборудования, в частности: фильтровальную бумагу пропитывают раствором фенолфталеина (2,4-диамино-4'-этоксиазобензола) с массовой долей 1%, приготовленным путем растворения 1 г индикатора (C₂₀H₁₄O₄) в 80 см³ этилового спирта с последующим доведением объема раствора водой до 100 см³.

Проведенные в рамках научно-исследовательской работы (НИР) испытания показали, что бумага фенолфталеиновая при внесении в атмосферу, содержащую пары аминов, меняет окраску с бесцветной (т.е. имеет цвет фильтровальной бумаги, на которую нанесен бесцветный индикаторный раствор) на красно-фиолетовую (светло-красно-фиолетовую) в течение 3-10 с, что значительно быстрее описанной ранее индикаторной ленты. При этом анализ по регистрации в окружающей атмосфере визуальным методом (органолептический контроль органами зрения) ЛИК, содержащих в своем составе амины, в отличие от аналога по патенту RU 2050028 С1 выполняется в одну стадию при любом уровне относительной влажности окружающей среды и в широком диапазоне температур (от минус 25 до 150°С), т.е. является простым, нетрудоемким и производительным. Кроме того, бумага фенолфталеиновая стойка к неоднократным заморозкам и (или) неоднократному нагреванию до 150°С без потери свойств.

Необходимо отметить, что бумага фенолфталеиновая по ГОСТ 4919.1-2016 после извлечения из атмосферы, содержащей пары аминов, меняет свою окраску с красно-фиолетовой (светло-красно-фиолетовой) на бесцветную при любом уровне относительной влажности окружающей среды и в широком диапазоне температур в течение не менее 3 с (соответственно, чем выше температура, тем быстрее происходит восстановление цвета), т.е. является регенерируемой при условии отсутствия в окружающей ее атмосфере паров веществ, имеющих основные свойства. Однако, при последующем внесении в атмосферу, содержащую пары аминов, бумага фенолфталеиновая снова меняет свою окраску с бесцветной на красно-фиолетовую (светло-красно-фиолетовую) только при условии, что ее нахождение в атмосфере, содержащей пары аминов, при первом внесении не превышало 5-43 с. При этом количество циклов «регистрация-регенерация» (т.е. индикация наличия в окружающей бумагу фенолфталеиновую атмосфере паров аминов путем смены окраски с бесцветной на красно-фиолетовую или светло-красно-фиолетовую с дальнейшей ее регенерацией в атмосфере без паров веществ, имеющих основные свойства, путем смены окраски с красно-фиолетовой или светло-красно-фиолетовой на бесцветную) непосредственно зависит от времени нахождения (выдержки) бумаги фенолфталеиновой в атмосфере, содержащей пары аминов, в частности: 5-9 с - 4 цикла; 10-28 с - 3 цикла; 29-43 с - 2 цикла; более 43 с - 1 цикл.

В качестве пояснения необходимо отметить, что после связывания с изменением окраски 2,4-диамино-4'-этоксиазобензолом веществ, имеющих основные свойства, улетучивание последних при регенерации происходит вместе с фенолфталеином, приводя к снижению его концентрации в индикаторной бумаге. Поэтому последующие внесения бумаги фенолфталеиновой в атмосферу, содержащую пары аминов (в соответствии с циклами «регистрация-регенерация», описанными ранее), не приводят к изменению ее окраски (остается бесцветной).

Не смотря на то, что из всех существующих индикаторных бумаг, в том числе описанных в ГОСТ 4919.1-2016, бумага фенолфталеиновая проявляет наилучшие свойства по индикации паров аминов и может использоваться как индикатор для качественного органолептического контроля органами зрения наличия в окружающей атмосфере паров ЛИК, содержащих в своем составе амины, ее основным недостатком является порядок обратимости, зависящий от времени нахождения (выдержки) в атмосфере, содержащей пары аминов. Указанный недостаток наглядно демонстрируется следующим практическим экспериментом, проведенным в рамках НИР: при помещении индикатора (бумага фенолфталеиновая по ГОСТ 4919.1-2016) в герметичный объем, заполненный нитрит дициклогексиламином (НДА), наблюдалось изменение его окраски с бесцветной на красно-фиолетовую с сохранением красно-фиолетового цвета на протяжении 5 минут; после разгерметизации объема и улетучивания из него НДА, индикаторная бумага восстановила окраску (стала бесцветной); далее объем заполнялся НДА и вновь герметизировался, при этом бумага фенолфталеиновая окраску не изменила (осталась бесцветной).

Другим недостатком бумаги фенолфталеиновой по ГОСТ 4919.1-2016 является слабо различимое (практически неуловимое) при визуальном наблюдении (органолептический контроль органами зрения) изменение ее окраски на бледно-красно-фиолетовую при индикации ЛИК, содержащих в своем составе амины, являющиеся слабыми основаниями.

Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков прототипа и снижение времени индикации ЛИК, содержащих в своем составе амины, путем создания обратимого индикатора для качественного органолептического контроля органами зрения наличия в окружающей атмосфере указанных ЛИК, регенерируемого не менее 35 раз при условии отсутствия в окружающей ее атмосфере паров веществ, имеющих основные свойства.

Сущность изобретения заключается в разработке способа получения и состава обратимого (регенерируемого при определенных условиях) индикатора ЛИК, содержащих в своем составе амины, на основе фильтровальной лабораторной бумаги (ФЛБ), индикаторные свойства которой обеспечиваются комплексным раствором на основе бромтимолового синего и диметилсульфоксида.

При решении задачи по разработке состава и способа получения регенерируемого индикатора ЛИК, содержащих в своем составе амины, был достигнут технический результат, заключающийся в том, что обеспечивается:

- качественный органолептический контроль органами зрения наличия в окружающей индикатор атмосфере паров ЛИК, содержащих в своем составе амины (в том числе, являющиеся слабыми основаниями), при любом уровне относительной влажности окружающей среды и в широком диапазоне температур (от минус 25 до 150°С) путем смены индикатором окраски с желтой на синюю или сине-зеленую с переходом через зеленую (желтая - желто-зеленая - зеленая - сине-зеленая - синяя) за время от 0,5 с и более;

- регенерация (обратимость) индикатора при условии отсутствия в окружающей его атмосфере паров веществ, имеющих основные свойства, путем смены окраски с синей или сине-зеленой на желтую за время от 1 с и более (соответственно, чем выше температура, тем быстрее происходит регенерация);

- не менее 35 циклов «регистрация-регенерация» (т.е. индикация наличия в окружающей индикатор атмосфере паров ЛИК, содержащих в своем составе амины, путем смены окраски с желтой на синюю или сине-зеленую с дальнейшей его регенерацией в атмосфере без паров веществ, имеющих основные свойства, путем смены окраски с синей или сине-зеленой на желтую) работы индикатора вне зависимости от времени его нахождения (выдержки) в атмосфере ЛИК, содержащих в своем составе амины;

- стойкость к неоднократным заморозкам без потери свойств;

- стойкость к неоднократному нагреванию до 150°С без потери свойств.

Указанный технический результат достигается тем, что в качестве подложки обратимого индикатора ЛИК, содержащих в своем составе амины, использована ФЛБ [ГОСТ 12026-76] быстрой или очень быстрой фильтрации для количественных анализов с массовой долей золы до 0,03%, фильтрующей способностью не более 26 с и сопротивлением продавливанию во влажном состоянии не менее 5 кПа (ФОБ-I, ФОБ-II, ФБ-I или ФБ-II), предпочтительно очень быстрой фильтрации для количественных анализов с массовой долей золы до 0,01% и фильтрующей способностью не более 16 с (ФОБ-I). Указанная ФЛБ, предварительно выдержанная в течение не менее 5 минут при температуре 120-150°С, с разрывом по времени не более 30 с обрабатывается (пропитывается) предварительно подготовленным индикаторным раствором, после чего она сушится при температуре 70-150°С в течение 2-7 минут (соответственно, чем выше температура, тем быстрее происходит сушка). Допускается хранить подготовленный указанным способом обратимый индикатор ЛИК, содержащих в своем составе амины, в отсутствии паров веществ, имеющих основные свойства (например, в закрытом эксикаторе).

Индикаторный раствор готовится следующим образом: 0,1 г 3',3'-дибромтимолсульфофталеина (C₂₇H₂₈O₅Br₂S) чистого для анализа [ТУ 6-09-5430-90] при нормальных условиях растворяется в 90 см³ диметилсульфоксида (C₂H₆SO) химически чистого [ТУ 2635-114-44493179-08], после чего объем раствора доводится дистиллированной водой [ГОСТ Р 58144-2018] до 100 см³.

Одним из существенных отличительных признаков обратимого индикатора ЛИК является использование в качестве подложки фильтровальной лабораторной бумаги быстрой или очень быстрой фильтрации для количественных анализов с массовой долей золы до 0,03%, фильтрующей способностью не более 26 с и сопротивлением продавливанию во влажном состоянии не менее 5 кПа (ФОБ-I, ФОБ-II, ФБ-I или ФБ-II). Использование фильтровальной лабораторной бумаги с фильтрующей способностью более 26 с, например, фильтровальной лабораторной бумаги средней или медленной фильтрации, приводит к увеличению времени смены индикатором окраски с желтой на синюю или сине-зеленую с переходом через зеленую (не менее 3 с) и его регенераций (не менее 5 с). Использование фильтровальной лабораторной бумаги с массовой долей золы более 0,03%, например, фильтровальной лабораторной бумаги для качественных анализов, приводит к увеличению времени смены индикатором окраски с желтой на синюю или сине-зеленую с переходом через зеленую (не менее 2 с) и его регенерации (не менее 4 с), а также уменьшению количества циклов «регистрация-регенерация» работы индикатора вне зависимости от времени его нахождения (выдержки) в атмосфере ЛИК, содержащих в своем составе амины, до 28.

Вторым существенным отличительным признаком является качественный и количественный состав индикаторного раствора, используемого для обработки (пропитки) ФЛБ. Использование других компонентов в индикаторном растворе, равно как и использование другого их соотношения, не позволяет достичь заявленного технического результата, в частности:

- уменьшение количества бромтимолового синего (3',3'-дибромтимолсульфофталеина), равно как и уменьшение количества диметилсульфоксида или увеличение количества дистиллированной воды, приводит к изменению начальной окраски индикатора с желтой на светло-желтую или бледно-желтую, которая при наличии в окружающей индикатор атмосфере паров ЛИК, содержащих в своем составе амины, меняется на светло-синюю (бледно-синюю) или светло-сине-зеленую (бледно-сине-зеленую) с переходом через светло-зеленую (бледно-зеленую), что в ряде случаев (в том числе при индикации паров ЛИК, содержащих в своем составе амины, являющиеся слабыми основаниями) слабо различимо (практически неуловимо) при визуальном наблюдении (органолептическом контроле органами зрения);

- увеличение количества диметилсульфоксида, равно как и уменьшение количества дистиллированной воды, приводит к сужению диапазона температур (от 3-14 до 150°С), при котором индикатор меняет окраску с желтой на синюю или сине-зеленую с переходом через зеленую, а также к потере стойкости к неоднократным заморозкам (после однократной выдержки в течение 60 минут при температуре от минус 60 до 3-14°С увеличивается время смены индикатором окраски с желтой на синюю или сине-зеленую с переходом через зеленую (не менее 6 с) и его регенерации (не менее 9 с), а также уменьшается количество циклов «регистрация-регенерация» работы индикатора вне зависимости от времени его нахождения (выдержки) в атмосфере ЛИК, содержащих в своем составе амины, до 9).

Третьим существенным отличительным признаком является порядок подготовки индикаторного раствора. Использование другого порядка приготовления (например, кипячение раствора и (или) его охлаждение), равно как и приготовление индикаторного раствора при других условиях (отличных от нормальных), приводит к изменению состава индикаторного раствора (например, неполному растворению бромтимолового синего), что, в конечном итоге, не позволяет достичь заявленного технического результата.

Четвертым существенным отличительным признаком является способ получения регенерируемого индикатора ЛИК, содержащих в своем составе амины. Использование другого порядка получения не позволяет достичь заявленного технического результата, в частности:

- нанесение индикаторного раствора на ФЛБ, предварительно выдержанную в течение менее 5 минут при температуре 120-150°С или предварительно выдержанную в течение не менее 5 минут при температуре менее 120°С, с разрывом по времени не более 30 с, равно как и увеличение этого разрыва более 30 с, приводит к изменению начальной окраски индикатора с желтой на светло-желтую, которая при наличии в окружающей индикатор атмосфере паров ЛИК, содержащих в своем составе амины, меняется на светло-синюю или светло-сине-зеленую с переходом через светло-зеленую;

- предварительная выдержка ФЛБ (перед нанесением индикаторного раствора) в течение не менее 5 минут при температуре более 150°С приводит к ее потемнению (выгоранию);

- сушка предварительно подготовленной ФЛБ с нанесенным на нее индикаторным раствором при температуре менее 70°С в течение менее 2 минут приводит к сужению диапазона температур (от 10-16 до 150°С), при котором индикатор меняет окраску с желтой на синюю или сине-зеленую с переходом через зеленую, а также к потере стойкости к неоднократным заморозкам (после однократной выдержки в течение 60 минут при температуре от минус 60 до 10-16°С увеличивается время смены индикатором окраски с желтой на синюю или сине-зеленую с переходом через зеленую (не менее 4 с) и его регенерации (не менее 8 с), а также уменьшается количество циклов «регистрация-регенерация» работы индикатора вне зависимости от времени его нахождения (выдержки) в атмосфере ЛИК, содержащих в своем составе амины, до 29);

- сушка предварительно подготовленной ФЛБ с нанесенным на нее индикаторным раствором при температуре более 150°С в течение более 7 минут приводит уменьшению количества циклов «регистрация-регенерация» работы индикатора вне зависимости от времени его нахождения (выдержки) в атмосфере ЛИК, содержащих в своем составе амины, до 23.

Для практических исследований заявленного индикатора ЛИК, содержащих в своем составе амины (проведены в рамках НИР), использовались: ФОБ-I (ГОСТ 12026-76), ФОБ-II (ГОСТ 12026-76), ФБ-I (ГОСТ 12026-76), ФБ-II (ГОСТ 12026-76), 3',3'-дибромтимолсульфофталеин (ТУ 6-09-5430-90), диметилсульфоксид (ТУ 2635-114-44493179-08), дистиллированная вода (ГОСТ Р 58144-2018), аммиак (ГОСТ 6221-90), моноэтаноламин (ТУ 2423-159-00203335-2004), диэтаноламин (ТУ 2423-003-78722668-2010), ингибитор НДА (ТУ 6-00-05808009-248-92), ингибитор атмосферной коррозии ВНХ-Л-49 (ТУ 6-00-5808009-186-90), ингибитор маслорастворимый МСДА-1 (ТУ 6-02-834-88) в виде водно-спиртового раствора, летучий ингибитор коррозии ИФХАН-8Б (ТУ 2415-081-16424386-2016), летучий ингибитор коррозии ИФХАН-61 (ТУ 2415-061-16424386-2014), летучий ингибитор коррозии ИФХАН-116 (ТУ 2415-116-16424386-2016) в виде водного раствора, летучий ингибитор коррозии ИФХАН-118 (ТУ 2415-118-16424386-2015).

Индикаторный раствор готовился указанным ранее способом: 0,1 г 3',3'-дибромтимолсульфофталеина при нормальных условиях растворялся в 90 см диметилсульфоксида, после чего объем раствора доводился дистиллированной водой до 100 см³.

Аммиак, моноэтаноламин, диэтаноламин, ингибитор НДА, ингибитор атмосферной коррозии ВНХ-Л-49, ингибитор маслорастворимый МСДА-1 в виде водно-спиртового раствора, летучий ингибитор коррозии ИФХАН-116 в виде водного раствора, летучие ингибиторы коррозии ИФХАН-8Б, ИФХАН-61 и ИФХАН-118 помещались (по отдельности) в лабораторную посуду, имеющую объем 1000 мл, с плотно закрывающейся крышкой в количестве 50 г каждого (схематично представлено на Фиг. 1, где 1 - герметичная крышка; 2 - индикатор ЛИК, содержащих в своем составе амины; 3 - емкость объемом 1000 мл; 4 - амины или ЛИК, содержащие в своем составе амины в жидком или твердом агрегатном состоянии), после чего она закрывалась (всего 10 образцов в 10 разных емкостях). При проведении экспериментов определялись:

- возможность качественного органолептического контроля органами зрения наличия в окружающей индикатор атмосфере паров ЛИК, содержащих в своем составе амины, путем регистрации времени смены заявленным индикатором окраски;

- возможность регенерации (обратимости) заявленного индикатора при условии отсутствия в окружающей его атмосфере паров веществ, имеющих основные свойства, путем регистрации времени смены заявленным индикатором окраски, а также количества циклов «регистрация-регенерация» его работы вне зависимости от времени нахождения (выдержки) в атмосфере ЛИК, содержащих в своем составе амины;

- возможность сохранения заявленным индикатором свойств после заморозок и (или) нагревания до 150°С.

За результат принималось среднее значение, полученное не менее чем по 3 образцам, исследуемым в одинаковых условиях. Далее приведены примеры реализации способа получения индикатора ЛИК, содержащих в своем составе амины, и порядок проведения их практических исследований.

Пример 1

Из ФОБ-I нарезались полоски шириной 20 мм и длиной 60 мм, после чего они помещались в сушильный шкаф, в котором выдерживались в течение (6,0±0,1) минут при температуре 120°С.После извлечения из сушильного шкафа с разрывом по времени 10-20 с полоски из ФОБ-I помещались (полностью погружались) в подготовленный индикаторный раствор на 10-30 с, затем извлекались и снова закладывались в сушильный шкаф, в котором выдерживались при температуре 120°С в течение (4,0±0,1) минут. На протяжении испытаний подготовленные индикаторы (в случае их неиспользования) хранились в закрытом пустом (чистом) эксикаторе.

Подготовленные 10 емкостей объемом 1000 мл с указанными аминами и ЛИК, содержащими в своем составе амины, помещались в различные условия (температура - от минус 25 до 150°С, влажность - от 0 до 98%), создаваемые при помощи климатической камеры (холода, тепла и влаги). Полученные индикаторы на различное время (от 1 секунды до 7 суток) опускались в емкости (Фиг. 1), соответственно, при различных условиях. При этом проводилась регистрация (органами зрения) смены индикатором окраски, время смены окраски определялось при помощи секундомера [ТУ 25-1894.003-90]. После выдержки в емкостях каждый индикатор извлекался из емкости объемом 1000 мл в атмосферу (также с разными температурой и влажностью), в которой отсутствовали пары веществ, имеющие основные свойства. Аналогичным образом проводилась регистрация смены индикатором окраски и определялось время.

Один и тот же индикатор на протяжении испытаний помещался в пары различных веществ на разное время при отличных условиях. При этом регистрировалось количество циклов «регистрация-регенерация» его работы.

Каждый регенерированный индикатор на протяжении испытаний (в промежутках их неиспользования) 10-20 раз подвергался заморозке (выдерживался при температуре минус (60±2)°С в течение не менее 3 часов с последующим размещением в нормальных условиях) и (или) нагреванию (выдерживался при температуре (150±2)°С в течение не менее 3 часов с последующим размещением в нормальных условиях).

Результаты исследований представлены в таблице на Фиг. 2.

Пример 2

Из ФОБ-II нарезались полоски шириной 30 мм и длиной 50 мм, после чего они помещались в сушильный шкаф, в котором выдерживались в течение 5,0-5,5 минут при температуре 130°С. После извлечения из сушильного шкафа с разрывом по времени 15-25 с полоски из ФОБ-II помещались (полностью погружались) в подготовленный индикаторный раствор на 10-15 с, затем извлекались и снова закладывались в сушильный шкаф, в котором выдерживались при температуре (75±2)°С в течение (6,5±0,1) минут. На протяжении испытаний подготовленные индикаторы (в случае их неиспользования) хранились в закрытом пустом (чистом) эксикаторе.

Подготовленные 10 емкостей объемом 1000 мл с указанными аминами и ЛИК, содержащими в своем составе амины, помещались в различные условия (температура - от минус 25 до 150°С, влажность - от 0 до 98%), создаваемые при помощи климатической камеры (холода, тепла и влаги). Полученные индикаторы на различное время (от 1 секунды до 7 суток) опускались в емкости (Фиг. 1), соответственно, при различных условиях. При этом проводилась регистрация (органами зрения) смены индикатором окраски, время смены окраски определялось при помощи секундомера [ТУ 25-1894.003-90]. После выдержки в емкостях каждый индикатор извлекался из емкости объемом 1000 мл в атмосферу (также с разными температурой и влажностью), в которой отсутствовали пары веществ, имеющие основные свойства. Аналогичным образом проводилась регистрация смены индикатором окраски и определялось время.

Один и тот же индикатор на протяжении испытаний помещался в пары различных веществ на разное время при отличных условиях. При этом регистрировалось количество циклов «регистрация-регенерация» его работы.

Каждый регенерированный индикатор на протяжении испытаний (в промежутках их неиспользования) до 30 раз подвергался заморозке (выдерживался при температуре минус (60±2)°С в течение не менее 3 часов с последующим размещением в нормальных условиях) и (или) нагреванию (выдерживался при температуре (150±2)°С в течение не менее 3 часов с последующим размещением в нормальных условиях).

Результаты исследований представлены в таблице на Фиг. 2.

Пример 3

Из ФБ-I нарезались квадраты размером 40 на 40 мм, после чего они помещались в сушильный шкаф, в котором выдерживались в течение (5,5±0,1) минут при температуре 150°С. После извлечения из сушильного шкафа с разрывом по времени 10-15 с квадраты из ФБ-I помещались (полностью погружались) в подготовленный индикаторный раствор на 5-10 с, затем извлекались и снова закладывались в сушильный шкаф, в котором выдерживались при температуре 145-150°С в течение 2,0-2,5 минут. На протяжении испытаний подготовленные индикаторы (в случае их неиспользования) хранились в закрытом пустом (чистом) эксикаторе.

Подготовленные 10 емкостей объемом 1000 мл с указанными аминами и ЛИК, содержащими в своем составе амины, помещались в различные условия (температура - от минус 25 до 150°С, влажность - от 0 до 98%), создаваемые при помощи климатической камеры (холода, тепла и влаги). Полученные индикаторы на различное время (от 1 секунды до 7 суток) опускались в емкости (Фиг. 1), соответственно, при различных условиях. При этом проводилась регистрация (органами зрения) смены индикатором окраски, время смены окраски определялось при помощи секундомера [ТУ 25-1894.003-90]. После выдержки в емкостях каждый индикатор извлекался из емкости объемом 1000 мл в атмосферу (также с разными температурой и влажностью), в которой отсутствовали пары веществ, имеющие основные свойства. Аналогичным образом проводилась регистрация смены индикатором окраски и определялось время.

Один и тот же индикатор на протяжении испытаний помещался в пары различных веществ на разное время при отличных условиях. При этом регистрировалось количество циклов «регистрация-регенерация» его работы.

Каждый регенерированный индикатор на протяжении испытаний (в промежутках их неиспользования) до 20 раз подвергался заморозке (выдерживался при температуре минус (60±2)°С в течение не менее 3 часов с последующим размещением в нормальных условиях) и (или) нагреванию (выдерживался при температуре (150±2)°С в течение не менее 3 часов с последующим размещением в нормальных условиях).

Результаты исследований представлены в таблице на Фиг. 2.

Пример 4

Из ФБ-II нарезались полоски размером 10 на 80 мм, после чего они помещались в сушильный шкаф, в котором выдерживались в течение 5,5-6,0 минут при температуре 130-140°С. После извлечения из сушильного шкафа с разрывом по времени 10-25 с полоски из ФБ-II помещались (полностью погружались) в подготовленный индикаторный раствор на (15±2) с, затем извлекались и снова закладывались в сушильный шкаф, в котором выдерживались при температуре (100±2)°С в течение (5,0±0,1) минут. На протяжении испытаний подготовленные индикаторы (в случае их неиспользования) хранились в закрытом пустом (чистом) эксикаторе.

Подготовленные 10 емкостей объемом 1000 мл с указанными аминами и ЛИК, содержащими в своем составе амины, помещались в различные условия (температура - от минус 25 до 150°С, влажность - от 0 до 98%), создаваемые при помощи климатической камеры (холода, тепла и влаги). Полученные индикаторы на различное время (от 1 секунды до 7 суток) опускались в емкости (Фиг. 1), соответственно, при различных условиях. При этом проводилась регистрация (органами зрения) смены индикатором окраски, время смены окраски определялось при помощи секундомера [ТУ 25-1894.003-90]. После выдержки в емкостях каждый индикатор извлекался из емкости объемом 1000 мл в атмосферу (также с разными температурой и влажностью), в которой отсутствовали пары веществ, имеющие основные свойства. Аналогичным образом проводилась регистрация смены индикатором окраски и определялось время.

Один и тот же индикатор на протяжении испытаний помещался в пары различных веществ на разное время при отличных условиях. При этом регистрировалось количество циклов «регистрация-регенерация» его работы.

Каждый регенерированный индикатор на протяжении испытаний (в промежутках их неиспользования) до 19 раз подвергался заморозке (выдерживался при температуре минус (60±2)°С в течение не менее 3 часов с последующим размещением в нормальных условиях) и (или) нагреванию (выдерживался при температуре (150±2)°С в течение не менее 3 часов с последующим размещением в нормальных условиях).

Результаты исследований представлены в таблице на Фиг. 2.

Из данных, приведенных в таблице на Фиг. 2 по примерам 1-4, видно, что индикаторы ЛИК, содержащих в своем составе амины, получаемые согласно заявляемому изобретению, имеют показатели, превосходящие соответствующие значения прототипа. Проведенные патентные исследования не выявили технических решений, ставших общедоступными в мире до даты приоритета заявленного изобретения и характеризующихся заявляемой совокупностью признаков, следовательно, можно предположить, что указанное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Заявляемое изобретение является простым в осуществлении, для получения использует доступные компоненты и стандартное технологическое оборудование, апробировано в опытно-промышленных условиях, что соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

Изобретение относится к области аналитической химии. Раскрыт регенерируемый индикатор летучих ингибиторов коррозии, содержащих в своем составе амины, который состоит из фильтровальной лабораторной бумаги быстрой или очень быстрой фильтрации для количественных анализов с массовой долей золы до 0,03%, фильтрующей способностью не более 26 с и сопротивлением продавливанию во влажном состоянии не менее 5 кПа, предварительно выдержанной в течение не менее 5 минут при температуре 120-150°С, после чего пропитанной с разрывом по времени не более 30 с индикаторным раствором, который предварительно готовится путем растворения при нормальных условиях 0,1 г 3',3'-дибромтимолсульфофталеина чистого для анализа в 90 см³ диметилсульфоксида химически чистого и доведения дистиллированной водой объема раствора до 100 см³, и просушенной при температуре 70-150°С в течение 2-7 минут. Изобретение обеспечивает качественный органолептический контроль органами зрения, не менее 35 циклов «регистрация-регенерация», стойкость к неоднократным заморозкам и нагреваниям без потери свойств. 2 ил., 4 пр.

Регенерируемый индикатор летучих ингибиторов коррозии, содержащих в своем составе амины, отличающийся тем, что он состоит из фильтровальной лабораторной бумаги быстрой или очень быстрой фильтрации для количественных анализов с массовой долей золы до 0,03%, фильтрующей способностью не более 26 с и сопротивлением продавливанию во влажном состоянии не менее 5 кПа, предварительно выдержанной в течение не менее 5 минут при температуре 120-150°С, после чего пропитанной с разрывом по времени не более 30 с индикаторным раствором, который предварительно готовится путем растворения при нормальных условиях 0,1 г 3',3'-дибромтимолсульфофталеина чистого для анализа в 90 см³ диметилсульфоксида химически чистого и доведения дистиллированной водой объема раствора до 100 см³, и просушенной при температуре 70-150°С в течение 2-7 минут.