Инхибитори на корозия Ацетиленови съединения - Наръчник на химика 21
Химия и химическа технология
Ацетиленовите съединения (AC) са неефективни като инхибитори на корозията на въглеродна стомана и желязо в сярна киселина. Ефективността на AS нараства драстично, когато се използва заедно с хлоридни йони. Изследвани са защитните свойства на алкохолите пропин-1-ола-Z, хексин-1-ола-Z и етера PEF-1. [c.252]
Като инхибитори на киселинната корозия се използват азотсъдържащи органични вещества, ацетиленови съединения и др. Повечето от тях са силно адсорбирани върху метала и увеличават пренапрежението на катодните и анодните реакции. Инхибиторите се въвеждат в киселинни разтвори в концентрация 1-3 g/l при почистване на металната повърхност от котлен камък, ръжда и други минерални отлагания, образувани, например, в тръби на парни котли на ТЕЦ. С помощта на инхибитори те предпазват оборудването на нефтените кладенци от корозия по време на киселинната обработка на нефтоносните формации, които се извършват с цел разтваряне на пластовите скали и увеличаване на нефтения поток към кладенеца. [c.230]
Може да се очаква, че сред ацетиленовите съединения от същия тип, тези от тях ще се окажат най-добрите инхибитори в достатъчно високи концентрации, които в ниски концентрации най-силно стимулират корозията. Това предположение беше потвърдено [7] при изследване на защитния ефект на ацетиленовите производни върху корозионния процес на StZ стомана в солна киселина. Концентрацията на добавките варира в диапазона 10-10 mol/L. Експериментите са проведени в 12% разтвор на НС1. Под действието на повърхностноактивните вещества като стимуланти стойността на ефективността се счита за отрицателна (Таблица 4.1). [в.87]
Множество връзки. Ненаситените съединения са ефективни инхибитори на киселинната корозия [27, 29, 31, 34]. Техният защитен ефект е много по-висок от този на аналозите, които нямат кратни стойности. Наличието на множество връзки с подвижни n-електрони е отговорно за високите адсорбционни и защитни свойства на ацетиленовите съединения. Етиленовите съединения са по-малко ефективни от ацетилена. [c.99]
Най-ефективните инхибитори на корозията са ацетиленовите съединения, които се използват при подкисляване на нефтени кладенци и при високи температури. SCR на пропаргилов алкохол и бутин-1-ол-Z в 15% солна киселина при температура 125 ° C и концентрация на инхибитор 1% в случай на корозия на OL37 стомана е 98,68 и 94,4%, при температура от 140 ° C - [c.251]
Стимулиращият ефект на ниски концентрации на инхибитори е наблюдаван за първи път от И. Н. Путилова [43, с. 35]. На примера на голяма група ненаситени съединения, съдържащи двойни и тройни връзки, беше установено, че ниските концентрации на тези добавки стимулират корозията на St2 в сярна и солна киселини. Концентрацията, която предизвиква стимулацията, зависи от естеството на органичното вещество и е алилов алкохол, акрилова киселина, метакрилова киселина, акрилонитрил за вещества с двойни връзки. 5-10 М, за ацетиленови съединения 10-М. Увеличаването на концентрацията на ненаситени съединения доведе до стабилно инхибиране. На фиг. 5 Построена според данните от (43, стр. 35], може ясно да се види стимулиращият ефект от ниските концентрации на ненаситени съединения. [c.50]
Нека разгледаме случаи на стимулиране на корозия или катоден процес под въздействието на хемосорбирани молекулярни повърхностноактивни вещества. Типичен пример за това е действието на ацетиленовите съединения върху корозията на желязото или никела. Въпреки вероятността за протониране на ацетиленови алкохоли, приносът за възможното участие на протонираната форма на повърхностноактивно вещество в изхвърлянето може да бъде пренебрегнат, тъй като с увеличаване на концентрацията на повърхностноактивното вещество този принос трябва да се увеличи и при високи концентрации ацетиленовите повърхностноактивни вещества не могат да бъдат инхибитори. Адсорбцията на ацетиленовите повърхностноактивни вещества, както вече беше отбелязано, се осъществява с участието на n-електрони и свободни места в зоната на преходните метали, което трябва да доведе до някакъв отрицателен r () 1-ефект, т.е. до ускоряване на катодния процес Въпреки това, по време на адсорбцията на ацетиленови повърхностноактивни вещества се образуват доста плътни повърхностни слоеве и на заетите места на металната повърхност, т.е. на местата за локализиране на отрицателния φg потенциал, реакцията на практика не протича. В това отношение основният принос за общата скорост на процеса има реакцията на повърхността, свободна от адсорбирани повърхностноактивни частици. Адсорбцията на ацетиленовите съединения води до промяна в степента на покритие на металната повърхност с водород, т.е. до промяна в енергията на адсорбция или енергията на металоводородната връзка. Очевидно в този случай относителният принос на 0-, m] - и me-n-ефектите, както и техните признаци ще определят инхибиращите или стимулиращите свойства на даденото повърхностно активно вещество. [в.86]
По-трудно е да се намерят начини за увеличаване на ефективността на ненаситените органични съединения като инхибитори на корозията. В трудовете на И. И. Подобаев [104], И. Н. Путилова [84, 103] и техните сътрудници беше показано, че съединенията с тройна връзка са по-ефективни като инхибитори и се адсорбират по-добре от съединенията с двойна връзка. От своя страна, най-добрите адсорбционни и инхибиращи свойства на ацетиленовите повърхностноактивни вещества са тези, при които тройната връзка не е защитена от заместители, т.е. се намира в края на молекулата. Ацетиленовите съединения претърпяват поредица от химични трансформации на повърхността на преходните метали (хидрогениране, полимеризация). Очевидно само в началния момент след въвеждането на ацетиленовия инхибитор адсорбираният повърхностноактивен слой е отговорен за намаляването на скоростта на корозия. При продължителен контакт на метал с инхибиран киселинен разтвор се образува фазов филм с хидрофобни свойства. Следователно може да се приеме, че за да се осигури надеждна защита, молекулите на ацетиленовите съединения трябва да имат заместители, които повишават реактивността на тройната връзка и не пречат на полимеризацията и адсорбцията. [c.116]
Всички синтезирани хидроксиаминоестери са ефективни инхибитори на киселинната корозия. Съединението, където К-групата е СН2С = СН, е по-активно поради високата адсорбционна способност на крайната ацетиленова група (RMS 99,62%). Когато два водородни атома в метиленовата група се заменят с метилова (К-група - C (CH3) 3C = CH), защитните свойства намаляват (RMS 99.23%), което се обяснява с намаляване на електронното взаимодействие на тройната връзка с металната повърхност поради стерични трудности, създадени от метиловите групи. Съединенията, съдържащи вътрешна ацетиленова връзка, донякъде отстъпват по своите инхибиторни свойства на реагент с ацетиленова крайна група (RMS 98.99, 99.13%). Селективното хлориране на ацетиленовата група, което води до образуването на заместена с хлор двойна връзка, значително влошава инхибиторната активност- [c.253]
Коефициентът p, както се оказа, по време на корозията на желязото в сярната киселина винаги е по-нисък, отколкото в солната киселина (в присъствието на заместени анилини PHjSO., = 0,583, pHCl = 0,932), което показва увеличаване на броя на адсорбирани инхибиторни частици в катионна форма (в съответствие с теоретичния корелационен анализ [88], стойността на р характеризира степента на йонност на преходното състояние за съединение от дадена реакционна серия). Връзките между логаритъма на коефициента на инхибиране на корозията и st-константите на Хамет са получени за много серии органични съединения (ацетилен, [c.47]
Някои инхибитори (амино съединения, включително дибутил-урея, алкилпиридин) се оказаха неефективни. Ацетиленовите съединения (октинол, хексинол, пропаргилов алкохол) значително инхибират напукването по време на паралелно омекотяващо отгряване на стомана (от HR 32 до HR 22) и съдържание на добавки най-малко 1% [140]. Ефективното инхибиране на водородната умора в разтвори като пластови води с насищане на HgZ и COg се постига при много по-висока концентрация на инхибитор (около 200 mg/L), отколкото е необходимо за инхибиране на общата корозия [140]. Коефициентът на инхибиране (т.е. съотношението на времето до разрушаване на проби без инхибитор към това в среда с инхибитор) се увеличава с намаляване на напрежението [140]. [в.77]
Както вече беше отбелязано, етиленовите съединения отстъпват по своята ефективност на ацетиленовите съединения. Въпреки това, етиленовите съединения от своя страна са значително по-ефективни като инхибитори от съответните наситени аналози. По този начин корозията на желязото в разтвори на солна киселина с различни концентрации се потиска по-добре от акриламид и алиламин, отколкото от аналогични съединения без С == С връзки. По-широко сравнително изследване на наситени и ненаситени алифатни аналози с нормална структура показва [111], че инхибиторите, съдържащи връзка C = C, са много по-ефективни от наситеното желязо в разтвори на солна киселина по време на корозия. Въвеждането на допълнителни функционални групи в етиленовите производни оказва незначително влияние върху инхибиторната активност, тъй като олефиновата група играе основна роля в образуването на адсорбционни връзки. Връзката C = C също е от решаващо значение за адсорбцията в случай на инхибиране на корозията на желязото от алилхалогениди. Адсорбционните връзки метал - халогенен атом допринасят много по-малко за образуването на адсорбционния комплекс. [c.101]
Вижте страниците, където се споменава терминът Инхибитори на корозията ацетиленови съединения: [c.52] [c.60] [c.145] [c.173] [c.210] [c.222] Инхибитори на киселинната корозия на металите (1986) - [c.99]