Ингибитор кислотной коррозии металлов Советский патент 1992 года по МПК C23F11/04 

Изобретение относится к области защиты металла от кислотной коррозии и может найти применение в черной металлургии при травлении проката и в машиностроении, при подготовке поверхности металла перед нанесением гальванических покрытий.

Широко применяемый ингибитор коррозии стал, БА-6 (ТУ-6-02-11-92-79), являющийсяпродуктом конденсации бензиламина с формальдегидом и аммиаком. Ингибиторы коррозии. М., Химия, 1977, с. 257) недостаточно эффективен в качестве ингибитора коррозии стали при повышенной температуре.

Наиболее близким по технической сущности является техническое решение, описывающее ингибитор коррозии, состоящий из смеси семициклического трикетона и иодида калия.

Целью изобретения является повышение эффективности защиты углеродистой стали от кислотной коррозии при меньшей концентрации ингибитора.

Поставленная цель достигается тем, что используют ингибитор, содержащий соединения ряда азинов фурфурилиденциклано- нов (I-IV) общей формулы

( т

тХД-c v V о н

Nгде I

IIIR--H;

и неорганическую соль - иодит калия при следующем содержании компонентов (мас.%):

Азин фуранового ряда 98,52-99,26 Иодид калия0,74-1,96

В литературе отсутствуют какие-либо сведения о применении соединений фура- нового ряда, относящихся к ряду азинов, для ингибирования низкосортных углеродистых сталей в кислых средах.

Фурфуральазины I-IV включают в свою структуру два фурановых фрагмента, г ими- ногруппы, обладают значительной протяженностью - системы и высокой

сл

М

О

00

со

симметрией молекул. Особенности структуры этих соединений предполагают их многоцентровую асорбцию на поверхности металла и следовательно, высокий антикоррозионный эффект.

Отличие заявленного ингибитора коррозии стали в кислотах от известных состоит в том, что он содержит органическое соединение ряда азинов фурфурилиденцик- ланов. Заявленный ингибитор кислотной коррозии обеспечивает степень защиты стали от коррозии до 99,7% при температуре 80°С.

Ингибитор готовили непосредственно перед использованием. Испытания проводили по методике СЭВ на образцах стали марки Ст 10 в 20%-ных растворах серной кислоты при 80°С.

Органические компоненты ингибитора получены взаимодействием фурфурилиден- циклопентана (гексанона), их 5-метил-гомо- логов, фурфурана с гидрадин-гидратом. Строение синтезированных веществ подтверждено данными элементного анализа и ПМР-спектроскопии.

П р и м е р 1. Получение фурфурилиден- циклопентанон азина (1).

К кипящему раствору 0,1 М (1б,2г) фур- фурилиденциклопентанола в 50 мл этанола прикапывают 0,05 М (2,5 г) гидразингидра- та, растворенного в 10 мл этанола, После окончания прикапывания (10 мин) раствор кипятят в течении 1 часа. Растворитель отгоняют при разряжении. Выпавшие оранжевые кристаллы отделяют и сушат на воздухе. Выход продукта 31,4 г (98%). Т.пл, 195-197°С.

Определен элементный состав, мас.%: С 73,78, Н 6,44, N8,99.

С20Н20№02.

Вычислено; С 73,98; Н 6,29, N 8,74.

ПМР-спектр мд; 5 сн -6,45, 5 сн2- 1,82-2,98, д снфурф-7,25-7,46.

Аналогично получены азины II-IV,

П р и м е р 2. 2-/5-Метил-2-фурфурили- ден/циклопентанон азин/П/,

Для получения использовали 0,1 М (34,8) соответствующего производного фу- рана и 0,05 М (2,5 г) гидразин-гидрата.

Выход 34,1 (98%)ТПл.156-158°С.

Найдено, %: С - 76,65, Н - 6,94, N - 8,62.

C22H24N202.

Вычислено, %: С - 75,84, Н - 6,94, N - 8,04.

ПМР спектр мд: 5 ,35, д ,80- 2,96, д ,34, д снфурф 7,25-7,31.

П р и м е р 3, 2-/Фурфурилиденцикло- гексанон/азин (III).

Для получения использовали 0,1 М (34,8 г) соответствующего производного фурана и 0,05 М (2,5 г) гидразин-гидрата.

Выход продукта 34,1 г (98%) Тпл 123- 125°С.

Найдено, %: С 75,34; Н 6,50; N 8,30.

C22H24N202.

Вычислено, %: С 75,84; Н 6,94; N 8,04.

ПМР-спектрмд: 5 сн-6,43, д ,63- 2,90, д снфурф 7,18-7,44.

П р и м е р 4. 2-/5-метил-2-фурфурили- ден/циклогексанон азин (IV).

Для получения использовали 0,1 М (37,4 г) соответствующего производного фурана и 0,05 М (2,5 г) гидразин-гидрата.

Выход 30 г (98%) Т.пл. 130-132°С.

Найдено, %: С 76,22; Н 7,12; N 8,01.

С24Н28№02.

Вычислено, %: С 76,61, Н 7,50, N 7,44.

ПМР-спектр, мд: д ,33, д ,942,98, д ,38 (5, снфурф 7,16-7,42.

Для синтеза используются продукты основного органического синтеза и синтез отличается высоким выходом основного продукта

и простотой аппаратурного оформления.

Результаты коррозионных испытаний различных составов (табл.1) представлены в табл. 2.

Представленные результаты показывают, что азины фуранового ряда в композиции с йодистым калием обладают высокой степенью защиты стали от кислотной коррозии. Оптимальная концентрация ингибитора 0,1%.

Таким образом, испытанные ингибиторы отличаются высокой эффективностью защиты при травлении металла в кислых средах, свойства соединений ряда азинов ингибировать коррозию стали в кислотах

изучены впервые,

Формула изобретения Ингибитор кислотной коррозии металлов, содержащий органическое соединение и иодид калия, отличающийся тем,

что, с целью повышения эффективности защиты от кислотной коррозии, в качестве органического соединения используют азины фурфурилиденцикланов общей формулы

R-CXcJO V О Н Т

(СНД

N55 где R - Н, СНз;

,2,

при следующем,соотношении компонентов, мас.%:

Использование: металлургическая промышленность, приборостроение, теплоэнергетика, нефтедобыча, Сущность изобретения: ингибитор содержит (мас.%) азин фурфурилиденцикланов 98,04-99,26; иодид калия 0,74-1,96.