Ингибитор коррозии черных металлов в водной среде Советский патент 1981 года по МПК C23F11/08 

Изобретение относится к защите металлов от коррозии в водной среде с помощью ингибиторов, в частности в морской воде. Вода широко применяется в качестве охлаждающего агента в промышленных теплообменных процессах, однако она оказывает коррозионное действие на многие металлы. В связи с чем предложены различные ингибиторные добавки, снижающие коррозию этих ме таллов . Действие этих добавок, представляющих обычно смесь органических и неорганических веществ, основано на реагирований с металлической поверх ностью с образованием тонких пленок комплексного соединения металла, ко торые препятствуют диффузии растворенного в воде газа, а именно кислорода, к защищаемой поверхности. Известен ингибитор коррозиии черных металлов в водной среде, включаю щий смесь оксикарбоновой кислоты, та кой, как глюконовая, сернокислой соли цинка и фосфорорганического соединения Cl . Однако, данный ингибитор не является достаточно эффективным. Наиболее близким к предлагаемому является ингибитор коррозии черных металлов в водной среде, в качестве которого применяют фосфорный эфир алканоламина 2}. Цель изобретения - повышение эффективности защиты. Поставленная цель достигается тем, что ингибитор, .содержащий фосфорный эфир ди- или триэтаноламина, дополнительно содержит цитрат цинка при следующем соотношении компонентов, вес.%: Фосфорный эфир диили триэтаноламина 25-97,5 Цитрат цийка Остальное Используемый фосфорный эфир соответствует следующим формулам РОэНд-О-У-Т о-х-к;, L Rjg где R и R а - одинаковые или различные, представляют водород или углеводородный радикал, имеющий в необходимом случае гидроксильную функцию,

X - линейный или разветвленный двухвалентный углеводородный радикал, содержащий от 2 до 4 атоМов углерода .

Используют предлагаемый ингибитор путем его введения в водную среду в количестве 20-2000 ч на 1 млн..ч воды. Для достижения полной эффективности предпочтительнее использовать ингибитор в виде раствора, стойкого к обрабатываемой среде.

Снижение концентрации предлагаемого ингибитора не влечет к необратимому процессу коррозии. Скорость коррозии может быть приведена к исходному уровню восстановлением концентрации ингибитора.

В нижеследующих примерах коррозия вычисляется количественно путем измерения весовых потерь образца в нормальных условиях.

В экспериментальное устройство вводят с одной стороны коррозионную жидкость (морскую воду), а с другой образец железа с известной массой и поверхностью. Морскую воду подвергают циркуляции насосом с регулируемой подачей. После окончания эксперимента, и удаления с образца различных отложений щетками- и декапированием определяют вес образца. Коррозию выражают как потерю веса образца в зависимости от длительностиЭксперимента или как потерю толщины образца от коррозии, предлагаемой равномерной. Обычно эту величину указывают в миллиметрах в год, т.е. это потеря толщины, соответствующая годовой длительности опыта (8760 ч).

Внешний вид корродировавших образцов может дать некоторые сведения равно как и вес приставших отложений. Эти отложения являются теми, которые удаляют декапированием и вес которых может быть определен путем взвешивания образца после очистки щетками, но перед декапированием.

П р и м е р 1-4. Измеряют коррозию отрезка полированной стали, помещенного в поток морской воды, циркулирующей со скоростью 26,4 см/с

при температуре цац жидкостью и рН среды 8,2.

В примере 1 (контрольном) применяют только морскую воду.

В примере 2 к. морской воде добавлено в виде раствора 100 ч на 1 млн.ч фосфорного эфира, полученного реАкцией фосфорной кислоты с диэтаноламином.

В примере 3 к морской воде добавлено в виде раствора 100 ч на 1 мл.ч.цитрата цинка.

В примере . 4 к морской воде добавлено в виде раствора 100 ч. на 1 млн.ч смеси 50-50 фосфорного эфира (по примеру 2) и цитрата цинка (по примеРУ 3).

Полученные результаты приведены в табл . 1.

Таблица

Результаты, представленные в табл.1 , показывают, что использование одного или другого компонента смеси улучшают стойкость коррозии образца, но использование предлагаемого ингибитора значительно увеличивает ингибиторование коррозии железа в среде

Образец стали, обработанный в присутствии смеси из двух компонентом после 72 ч испытания не имеет никаких следов местного воздействия.

Пример 5-9. Исследование влияния способа на уже начавшуюся коррозию при изменении скорости циркуляции морской воды.

Образцы из отрезков листов стали погружают в морсрую воду, циркулирующую в замкнутом цикле. Поверхность контакта металл-жидкость хорошо ограничена клеем. Скорость циркуляции изменяют для каждого образца, как показано в табл.2.

Продолжение табл.2

Из табл.2 видно, что добавление после 20 ч коррозии смеси цитрат цинка-фосфорный эфир диэтаноламина почти останавливает начавшуюся коррозию, которая изменяется по закону аналогичному для системы, ингибированной сначала. Этот результат показывает, что ингибитор является активным, даже еоли применяется к металлу, поверхность которого уже измене.на коррозией,

Примерю. В опытов, при которых скорость коррозии измеряют электрохимическим путем, изменяют относительные пропорции цитрата цинка и фосфорного эфира диэтаноламина.

Рабочим электродом служит мягкая сталь, коррозионной средой морская вода с добавкой постоянного количества ингибитора.

Полученные результаты представлены в табл.3.

Таблица 3