Адсорбция и антикоррозионное действие азотсодержащих поверхностно-активных веществ тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.11 ВАК РФ

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕРА ОКТЯБРЬСКОЙ "ЧВОЛВДШ И ОРДЕ.А ТРУДСШОГ^ КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ и.50ни ЛЕНСОВЕТ/

На драгах рукописи

ХВАТОМ Лвдашг& КоЕСтактиновиа

УЖ 620.197.3

АДЗОРНЩ И АНТИКОРРОЗИОННОЕ Щ/ЯШ ДаСЖЭДШШХ ПОЗЕЕХЕОСТНО-ЛКТШЕЫХ

шэтгз

Спегсгальпосгь 02.00,11 - Коллоидная жиля

АВТОРЕОВРАТ

дпоса^гацнп 23 согскапяэ ухеиоЗ стопепл гль^щата зпияескнх пауп

Лбшхш рад ШО

Работа выполнена на кафедре коллоидной яшш 7жвв-гр-«дского г.тснояогичаского института имени Ленсовета.

Ш} лнб руководители:

доктор техн 1еских профессор

доктор ХЕ2ЩГЧ0СКРТ ЕЙуК, ^рофе-со™

Официальные оппоненты: Д(. технических I .ук

кандь^ьт зтаигческих Еаук, доцент

Вс.отео ггэдлргя-ив

АЕРЩЗОЕ Ариэль Абрамович

С7Х02ИЕ

Александр МяидЕловЕЧ

АДДБЕШ Аде. Ивановка

ШСОГОРГ'&Я Наталья Павловна

Баут ю-Еоследовадельоаий инстктут ДПЭО "Электросила* (г.Лвнанград)

Защита сос'озтг ло

.«/У

1990 Г.

® Н ^с.' на заседая I сг даализв^ званного Севера £ 063. .5.09 в Ленинградской технологическом институте

ИЫЭШ 19НС0В0Т&.- ...

Адрес: 12801°.,' Дотаторыд, Московский пр., 26, ЛИ имЛеа-'. совеьа.

1 диссертацией ьойно ознакомиться л библиотеке Ленин градского технологического института имена Ленсовета, Отзыва и заыечат-* просим направлять по адресу: 199(ЯЗ, Леншпгзд, Московский пр., , ,ДИИ иы.Ленсовета, опециалазированннй Сове? К 063.25.09.

Автореферат разоышн " /3 • ык>ля хрэо г.

Ученый секретарь спецвалкзврованного Совета, г<шдвдат хюсиеских наук

В.В.Снсева

ОЕДАЯ ХАРАКГШЮТИКЙ. РАБОТЫ

Актуальность. Одной пз областей применения поверхностно-активных jaenecn (ПАВ) явл^тся Енгпбпроваще коррозии металлов. Использование ПАВ в качество ангябжтстов яаяяех-

СЯ ПрООТКМ, экономичным И В ТО не ВрСУЯ a^jeKKSBEHM методом заь'згс.: металлов от коррозии.

К настоящему времени исследовгго п создано еатыяое число веска эффективных ЛАВ-ингаг'-тгоров ж пнгпбир^АДзих композиций, позволяющих решать проблему защит.: о^орудовакл ч яздала£ л различных отраслях проглдшгенноста. Несмотря на большое число ПАВ». используемых в качество еттибиторов кор-розян, значительную часть к'торьг; составляя? езотсодерга-rjrre оргакяч'' '.кез создш-генгя, многсз з .¿ехашшэ их действия еще остаемся' невнясненнш. Можно считать твердо установленный, что необходимым у слоеном проявления янгнбпру»-Е[его действия ШВ является их аде орбита на поверхности кор-родаругпго металла. Однако, литературные сведения указывает па то, что количественные Д-яниз до адсорбции ПАВ на металлах немногочисленны. Недостаточно вшхенепа связь меяду адсорбщ. Я ПАВ и нх эффективностью как ннгибкгоров. корро-,зш. Эти вопросы по существу являются общими, одна;':.), стс ос^ак®1" яешяслерчшз и в области шгзбироЕаяия коррозта иода з Талшз ясследоваиш яеобгодаш ж вахшы iias в

тоот;отячеслса плявэ, поскольку они в звачитатьЕоЗ степени сггособс^вуз!!? -ЮНЗТ.аЯГ') У.'.ВТГ 1U3M3. янгкбиторЕоЗ заэдти и поз-ззол.ют формулировать некоторые требования, предъявляемые к ПАЗ как ингибиторам коррозии, тязс и с с^^лческой точки зрэяхч. Исследования зшгяб"руадего действия разл*лшх азот-содирглЕгпх ШЗ на кЕслороднув коррозию мода з водо даст возможность pacsipjTS ассортимент гшглбй^оро- коррозии т-

(с?".'кл рас-росгралсшдй - бензотрлгюл - ЛГА) а гп.'брат; пз а..,: наиболез эффентнэкш. Это позвадгэт успепно рспатв ярсбле-.чу заздти мэдшег поверхностей от кислородной коррозии во многих техшмескзх устройствах, ..anpsusp, в спстст'лх во~ ядкого охлаждения moeu-jx современных пхдро- и турбогепора-зороз.

Диссертационная работа выполнена в соответствии целе-вс" кошлег ной научно-технической программой, утаерзден-чой Пс тавовлением ГШ1 ССОР а Президиума АН СССР, по проблеке ^4.015, этап 02.Ш.

тб^та. Изуч шо адсорбции азотсодержащих ПАВ на меди и тх ингибирувдего дейсэвш на кислородную коррозию меда в водо, падение количественных лднннх и установление с^азр адссч>ции ШВ с их эффективностью .лс ингибиторов коррозии.

рдгпвая новизна. Еа основ" *ти экспериментальных данных т. ал-орбвдш различ. х азогсод^рна м. ПАВ на ыедя ц их ш-гябярухцвму действию на кислородную .оррозлю меда в водо устш лека связь кезду а? эрбцией ПАВ и ее янгибирущии действием. Показано, ■что ПАВ, адсорбция которых охшснгает-ся уравнением Лэвгмьра. не ( 'ладакг енсс лма защитные с! Лствсл: . Внсо'-оэ^фО'етЕЕгше ЧАБ-ш 'ибиторы адсорбируется ш ыэда полислойно давая нзотерш адсорбции с наличием ¿ег:о в* раженного плато. ПАВ, стимулирущпэ коррозии иэда в воде, адсорбируются кате ¿онослойно, так и долкслойно. Показано, что з эисх .ость гпгкбирувдего действия ПАВ от числа адсорбированных на кади ь^лекуя П&В до' достияения вг зиценного слот имеет линейный характер. Установлено, чче высокоэффективное де£с~вш ШЗ на коррозию меди в воде Ьбусловдено •»бразованиеу ш ыеди защитных пленок, состоящих, из комплексных с^эдипетгй меда с ПАВ. Изучено влияние рН с^еда на адсорбцию ПАВ и их НЕГИбигтапе действие,- а таяяе на растворимости синтетических комплексных соединений меди о ПАЗ. Показано, что защитные свойства ингибитор-ш : мелок тти* комплексных соедита: меди с ПАВ тесно связана с растворимости) этих соединений. И-годом эллзшео-иетрии остановлено, ч„о ¡толщина ингибиторвой пленки медь-МВ на зависит от рН среды. Методом рентгенсфотоэлектрон-ной спектроскопии (РФЭС) изучен состав поверхностных комп-локсных соединений, соразузсщихся на чеда в растворах ШТ. и аналогична комплексных соединений, полученных ^лмиче-слш способом. Показано, что шсски, образованные на меда в растворах ЛАЗ, состоят из кемшгекенш: соединений к .¡да о

ПАВ того 26 тала, что и получаемые в результате обмен чих реакций в растворах, Методами элеятр. лой микроскопия показано вали». :а топологических таменений в пленках, сформированных в раствор ПЛВ.

Практическая денность. Систе? тячесноо иеследозаняэ ли-гпбзруздэгс действия различных азотсодерпавдх ГО на .лс-лородную коррозию кади в воде позволило I Шти : эвш вне -неэффективные ингпбит рн коррозиь г -да в водэ. т' ним относятся ПАВ, входящие в группу тьгразолов. Еяиб^яее эф5эк-тнвнзм ингибиторов является 5-(п-фторфеннл)тетразол, ебео-печтааицпй практически полное подавяг не коррозии кеда в воде. Это вещество превосходят по эффективности заданного действия язвэсгннй и широко прзкеняет! в настоящее вреич ингибитор -)зии иода 2 ее саляаов бонзотрлазод (БТА).

Получек? Енсокозф|ектавпая сипергетеская смесь ДАВ, которая бнла использована в качестве инглбптс^а коррозии меда прз разработке хенаюзвдии ^ля создания защитных покра-тнй па медных поверхностях (копала заявка, получено поло-.лтч-льноо решение).

Публртахцш. По результатам исследования опубликован. 4 печатных рабогя а получено подаантельное росопло' то га-явке на авторское свидетельство.

Дят)обаттпя работа. Результаты работа дол-ххены ш "'олфег-решцш молодых ученвх и специалистов Казахского государственного университета жени С.М.Кнрова, посвященной 55-ло-тазз уня1зрсЕтета (г.ьзиа-Дта', апрель 1389 г;)'; Всесоюзной научно-технической конфаре^лдни "Проблем ткжплегссной авто-глтизаддп механо-сборочных и сб^рочно-цонт-жх 1-абь.г в хгрг-зводствэ радлоэлектроаасЭ аппаратуры я вычислительной техники" на секции - Тохнологпя влагозазчты плектр-тпсс ц -дулей 1,П уремной (г. Ленинград, октябрь 1889 г.).

О^ч .'Ч п структура лиссартаппл,. Диссертация содержат 140 страниц 1ЛЕ2Д0ППСЕ0Г0 гохсста XI таблиц, 24 рисунка, сзпсоя литература кшзчаот 175 источников.

Дзссэрэадая состоит из взадаягл, трах глав, хшводов, ¿диска литературы. В порзой гяг^о п^тводатся существуйте з литература продетазлош. : о иохаяжгзо до„ствп ПАВ кая лпгп-

биторов коррозии металлов; подробно рассмотрен прог ос адсорбции ПАТ '¿а металлах; проанализирован зкспе• «ментальный •кхтерг и со связи "адсорбция ПАВ-защитный эффект" при г^р-розии мегылов; дали сведения о коррозионном поЕеденш меди в воде, и влиянии рН среда ; . коррозионный процесс, о меха тзм<з защитного действия известных эффективных: ингибиторов коррозии меда в воде. Вторая глава содержит харак-лзрис так"- испс ~ьзуемчх веществ, метода определения величин, характеризуйте адсорбьдонкуа и знгибиругщую способности ПАВ, физические методы после;-^ваная поверхностных пленок ш, меди в растворах ЛВ, методику _ примеры расчета погрешности эксперимента. В третьэй гл^е приводятся обоснование набора исследуемых Г'В, металла п тсло^чй проведения экспериментов; излож?ны экспериментальный материал и обсуждение законоыэргостей- уста, вленкшс из -анализа получьннш-рь^ультат з.

Исследование ад зрбцги азотсодерг-ацах ПАВ на кеда

Объектом исследования азотсодержащие ПАВ, откс^я-щ^ся. к различна кг^ссам соедгнений: алифатические, аро-юыческне, гвг'кроцакличес. лв с 'ш; аьцгы; азолы и ряд' дпугйк (около 30 индивидуальных соединений). Исследования проводили в дасх-щцшро'яанноЕ воде при. 60°С. Адсорбцию ШВ издали на I )дном пороиосе методом непосредственного опре- . делешщ ь^мьяения концентрации вщества в растворе. С цель удаления с поверхносги пороика с-сидных образована? порошок перед опытами обрабатывали раствором, содеряапцш трилон Б и ашш» с а^оледущей промывкой. Определение концентрат ти иссл дуемых: ПАВ проводили лектрофотометрическа и титриметрически. Величину адсорбции расст'тивали по фор-нуль: ш

где Г - адсорбц: г ШВ Ыолъ/си?)- Со и С - когневтрацнг ПАВ до и после адсорбцез, соответственно (моль/дм3); V -объем едсорбата (да3)*, т - масса нах^ска адсорбента (г);

5 - удельная поверхность адсорбента (с^/г).

Изотермы адсорбции ряда исследованных П'В на меди приведены на рис.1.

-.m

.'с?

i *

^

Ч.

гяо

Рас.I. Изотстали адсррбдан ..ЛВ на медг*

Ï - акташ.сш; 2 - адалин; 3 -n-TOJ -здпп; Л -'VaEEHomrojvîH; б - 4-3i,3k0..,íprí-дан; 6 -дичеыяа; 7-J ,.J-ДЕфвнгтатанадав; 8 - 1,ДНЕенан-' оо. ля; 9~- "ТА;

10 - окспэтшш-рованнкй бензо-тшазол (ОБТА-1);

11 - 5-<5онэел-яегразол; 12 ~ й-чсепаггеттазол; 13 '™ 5-гдакотог-раэол; 14 - 5-мзги-тгеграгол; 7.Р ~ о-еишятэу-разол.

Тагяо разтосбрэзя* борм гготе^й Tsatnnsaos на разлэтнкй хгшглм Эи.йорёют ПАВ "2 i'.opz. ЗЬ лпгзратурн г геотпо, тгго .easrasa» яр^ттшоЯ эдеорбгшд (ХЬ) ШЗ раяко обратной вг--"rtd'tiï глц-тл-чрг.-рл е.-^сти vajsnayara, Тогда дта ', ^ * rn.Hi, "» щи, г» ^охшрлхда, iteaazi'o-т-П ■ '/'i'-""* ГДУ^'^г-гчшт, 0Ш.-1 xi-

_ ,,, , _ _ ^„„д^ 3 шгп-

, к г .- -тггтгт м r-, V гч зз ряде ШВ;

■та n fcHwTO^oíira > 1Д0-iï>a"'.;A"I. Пожучтп:'*

rr?C5T?rt ™ лЗНГЖ'ГОЗОКСГ'У

о ? р: rm, О-о с.' г: ".'."г : ï : ел, .тггргся та псшрхпоогя г:з-оярдогзп-

-г j

:

Т-Т *>Т . * w *». i fT ТТ.". î"ï r>. • '

c, zïszca z?..\Z-'y xti'.^.n Ciidtg •• -—- ; --.2}. Дет ЗДЗ: .ILA, ^-мт^егрзояа, f H-mzotp^orn, п-йежпдзсгрггога, -4-i --т, TT-rx лзотеряг «. гмра.гэппгл nzazo.

n

/число сдоев колеблется es S да б. Отчетливо аадво ( шЛ) вв-оноиерас иадаэеща шксдааяааоте вшяеаая s edsaesa тлато увелЕСчекаш реашра молевуя §«»8ш$щеша& saïpar >> лов - так ово убнзваег s радуг §-мвта~траз<нг > 5-зшЕшгеет-разол> 5-феыштетраа. i > Б-бензилте-л^шол» йаотарш в шщ ■восход 1эИ прямой, характерная да S-aîfflHOTeïpasoJsa, даэг основание полаге' >, 4so на поверхности иеда odpasyraos: до-vfSTC но толе? -© адсорбционные скси, чаоть аморих* sepo-. ятно, ухода« в _аствор а виде соединений ыедь-1йБ, об; х-уя при этой вакантные ыеота да -^прореагировавших ивдекук : ШиЗ. амиламииа i. характер оъутт&тав.

полислойваа адсорбция (ртЛ)а

В ^¿оте о вспользоваж a метода ваимчшшп: зфадрезя© были раестганн уравнения г гиде Поливанов 2-х д Э-х степеней, ошоываэдих 8арчс£мос.а адсорбции ох кощэнтршда ■ Пи.'

Ио<швдов'тзм ивгибируедето действия "

1АВ на кийюродиую коррозию меди s годе

попользован рэзЕс^етрвческвй метож псаволящий авые-paiô скорость коррозии мегт поудка 10"® т/м^ч. Коррозионные оперения проводили та резистдаетркчеоких saayysîEO-наишюнвнх. «ед. х образцах ids 60°0 в аэрируемых воздухом растворах. Поверхность образцов веред опвташ обрабатвд&яа тем : з р£ tL^pou, что к медннй порошок (см.вше)„. Защдашй' ШВ оценивали е- ссгь^ш» иозффшгэнха тормоаеща $"в н защиты юс,,*, *<дэ К и }Г'~ ш>-'

роста коррозии кеда б<г ПАВ в а его присутствии, соответсс-B6BS0. Насчет »пюросяв коррозии производили по формуле:

где ÎT- скорость коррозии мзда (г/м~-ч) ; d-платность кеда (г/и3) j f - длительность испытаний (ч) ; исходное влектрическое соптхтшленио единздн джинн образца (Ом/u); aR- яшевэш.е аявктрическог^ сопропшявхгч еданк-г*з дтотя образца за время исштаний (Оц/м)*, илодная толщина слоя ыедн (м), рассчитываемая по $ риуде:

- í) -

ТОЭ js- датано® адекгрвгееекоэ сопротивление меди i M ~ g».; щрзна ©бразвз, *яэотавгй*?ззнш (is). ■ Яйовдовашя ЕНх'КбЕррзцет© действии шогсодепгвдиз ПАВ " прз ксицзетрацет вещества 0,03 i,'да® па ic-здородзузэ корро-зЕз изда ^ _од@ ягояазаяи, ~?о пэ вей нссяадоваЕвкз Mö про-ЯЕзш« защитно© дэйсгвге (сабл^!)., EeEosojia нь них явл.:-юя&я.етзэмудетораш коррозии нот в -оде, дан ia-.ii ПАВ (rr¿.~.„Z>. Швболбэ 5§фзкгивяо ващадаза мод^. о. коррози-у гв^зреуюшеекиэ соединения типа азшгов с число!! агоиоз озэез s asesbsoa хсохще 3 и 4, a 1,2,4-грзазол,

• 75IA, ^-безриггэ^разол, б-фзстлтетразол Сгг^л.!}.' Я*"*221П?б2з ашгеэ пояашшк^ корреззз издя з года ойэзаотя». оеэ С^Сг^тсйсйк) гвгравол-. {3 eCEOQS.-áaúitJJ. Сяяйуеэ esusras;'.^ .ш cosepaapa а своей

гщфосЬгйдогэ- рэдпзга, обйадавя' п»шезензи за-ВД231 (<r¿-I3,-2)'bv'CparC9E2B О БИЛ 11,3).

У 5-i!Ss335Sstaso£ü з?Щ5рй5обпа.1 труппа содбрига всого одна «сом угяорояз. От?о вьдееявэ таяго -«^еггавпо «щпчзог иода (Jfáí с^да 1-0 ашуазаг-а данаш, нейоигш ДАВ ojio-

ссбет c^Tsrrro г^гг-ч-п гади eesaas. же

г.д■ пот^гд ^ — • ^-ртлйсз. "ведение ок-

:-/[" ~5 - —- г;-;- Г~\ ;""-,т"Л-Ул> ото зал. .тшо сзоСзгга s r^*":, i" г""*з cessas сксеэяеп-

рпзокпз э SCA, го» пжэ еггягаш® (тобл.1). Сш-

аоэ»> Jf EstoJTJSsca п-в ряду ДШ I,2,4-spaasoa>5-Kaso,

3 .тнгзраг^хз csareassca; г*о. еащшиб' дейемза». рдпого нз ^езревгрешоашк язгабягороа горрозип мода - ША когго йгатагздшад eoktsk s кзчдойкса других ор -arm зегзх ce^^n-ссиш.. Eatea эз?са сиззргзчсегшЗ вффек?. 3 j -.dora пъоеряз» дзбь "гсолодогапЕЯ assessors дзйстащс суспз ПАБ: я-гслущ^Ей в сосгггйеошш 1:1 (по .дера). га ¿азрросэз' в асда. Кагоюгаггзая эйфзжгаззрегь дстагаогся ярз рдловро-кшкг» шадеаззлШ о ^щозяращой 0,05 я/ги1* я- п-гоауа-дгпт (0,05 г/гл3): f« I3t0 (Wt.Ij . Полученгай рзоулхга?

оввдегелхсгвупг, что сзозкэез'Ш® дейбгвш двух нкш^гороэ зрячителввг более вффезэвва®, чш цшжбжруадзз ßsäessaa

Г»- —

иаадог ' ПАВ в овделдаюда » да

для и-ззд,дгогш£ (г>ай2.1).

Мжвда I

ВлглЕяе ШВ ш степень швдш ) н шаййпшенг то^ожевзя (р коррозии меда в, воде при S(PQ (даигельвос?* ислыканай 3 часа, концзщзшда вещеомза 0,06 r/©as)

П А

; иг лшн анилин

Е~50ЛуВДИН

2-ауч"опиридан

4-аь-акширидиЕ фенидшочевина

ашд вши .лновой к- лг

N.N' -дафешлгуаЕидан

1.10-фег ■зтроьш«

3(5)-медаширазиЯ

1,2,4-триазоя

б- шн", 1,2,4-ярЕазоя

3,5-днашно. I,i2,4"-îp2aa^3i

3-нитро, 1,2,4-гриазол ЬЛ ■

01-A-I ОБТА-'Ч)

ОШ-30

5-ыегшаегрввоа ■

6-( 1-дам05». .¡шйноэдшс-$) sespasoB

5-впнилтегразол Б-ф^шлтетрааол Б-оеввилтетравод 5/—1Ш£52Дилгетра0ол пиперидадаеваяеаЕь Ь-аэтл-*втраг-дав

5-7а-фторфеншг)rerjaios' + П-«0Лу1мДН)

0,6 1,0 .

2,65 0,3 0,26 ¿2 0,8 ¿15 0 2 1,8 13,2 . ■ 4*9 ■ 0,7 0,2 п.з ■

3,7 . s;s 2 1

J б

13,6 0 4 0,3 5,6 ■9,2

* ы 18~0

я,

77 100 95

Исследования здяязт концентрации рада ШВ ча их защитную способность показали, что ирг увеличении концентрации улучшаютое aamvme свойства ШВ-ияг.битороз. На гас.2 ггтадскиишш зааасюаосга коэффициента торысяання (f) коррозия меда в воде от концевгреци* (С) ПАВ. "Видно,-что про

' и,*

C/ó>0/i,/ams (h

f3 io 2,)

Еио.2* Зависимость коэффициента scpío-аэетг (Г) коррозии ' иод: п. bcá-j от ко^-цвнтрагш ГО "В:

I - н-толушгч; 2 -w . ИМ -дифэннлгуалп- • ¡ дш; 3 - {бешимочо-; вина: 4 - ЕГА; б -11,2 4-триазол- б -_ 5-метилге: взы£; i 7 - б-винплтетра-зал; 8 - б-феккя- . ; тетразол; 9 • 5-бэн-зздтетраося; 10 - . 5 fi-ллс: -дглтвтразол; IX - пзлериди зевая соль б-йэшжгегра-зола; 12 - пиперн-дзг "свая ¿оль 0~ме— гслязтразола; 13 -бЦп-^ор^енил, jos --разол.

~ис.З. Загиснпссгь

коэйфнциеэта тотао-samLi (Г) Eopj-jssm < ыэдя в еодо с - адг сорбции ПАВ

" Т. - й-тоаг^щин; 2 -Фэшшдочеь^йа; ~ БХА; 4 G-5'зг'Л-гег^ззая;

татаааол; Р-б-оеп-заметразсси; 7 -дошатан •

а ¡6 .i ti Г'Ю",

определенной гоицоптр- 'пп гоэффпцзовг дсстнгао? сьсзго продельного зпзчспги увазлчеппо глпдонтрацга

ПДВ в растворе по изменяет его es-jnaay. Ото сптахльвая конць..трацгя L.J3 для э$фэнтпвноЗ везаст кедах от zo-рраыт. Получэннно вавтшостп вид изоreja адсорбции,

а сходство foja зависимостей IV (jac.I; п гтта J

' -12-

Ci 10.8) учазч^де® m щ, та© sswwqhs© кэрр®аш дача s . .шдэ ешващ © бщщращЬй гвд©£ажебЕи ШВ*щгайа«орами.

еасосхавябйиэ рзаудагагсв адеорбгдашж: s тщот>шзх-гесдедавадаа штта :, т& шш, ез sssk »

ryï fâK Еа-^йар^азга,, sas и егщэ'адуешгь адрргздзшда s вода* дв* £бвд®йа* .ostoajpsx©^ еэзшетад ететг® га ; ствавд (*£би»1} зареетерга ьшоомйзаг вда-рбцзя лргз'Ш. F400KQ3$$№SEBEi3 дяз^ Sjp^çs Еа- ЕЭ-

шотШо,. шыí wjß^ms? о msmsm ее-гва вща-

генного iraasö(pac.I)• 'Вещаиш, коррззш

ыеда б EosóensSso* «ах

га» SstjaduS. $$едс®аавеш. мвдадаосяа. m шиздеава

8$зврзвоозя кш^ líozmyж Ш Ш до доот. .aró. -гадщвввааг» cam« В - да, iîô стюв-'эка ювдсгзгаезиь л^у^гедрзеейалтя, JSES ещЕааг:-» ыа(с21Д1уля20рз). • S

л'иве м шш oshûcsecs rôespoajcisisxraeoiaïs' сосда&шз агаз« са азодув л-^авяш-.вгшов. saosa * азе -jôEoa soœsa S z 4» явмвдиебя:,. *corj£aodq^^apaí-ypai2¿ <ш£жшйа,. maEes-xaá-разрядащ í,2¿4-spEasoДу .^...епгдйгйг-

раэия, ЕР*',-.$-'с?екзЕкхегра5ол,. .¡^йетгаСафайга,. С roj>-

вах харайге^га, жтут с&в-чадегь; Ерша^^вая-зд'йО! да: с ш^^еЦ'Еа'ша^ршх чэз?-ко выра^ншга хшага. Зря зда 'лроасхожш? заатвокое вга©-кодейсгвво вещрезяв о коваш кйм с'«öjasesaroasjssa-сгннх сседдамй шди ó яАВ. Бвоокке яокаааго-

лп f.ií Я .(saöjx.I) СЕИдетсдьсгвуюг о eou, -rao vJpa^r^îSca ващигяая длощеа соотоит;из ^ро^внг кошшеЕсякг essssssssa. Уют i'ого, высокая' степень "задцщг угазкэазз? за goss.2sxosa-шо,х ^-вадимг'р. плотного адсор&^сяпою eses,. sasopaS еа-•ранг. yes поверхность н прс. ятстзуег ярошзш» керризисн-ного процесса. ,

Дополнительная ЕВфорыапда о свойствах поверхноакга кокшшкешк создевэни! моа^т быть -ожучот црз нзучезии влешшя pH раствора па адсорбщшшув- а ндшбарувдую способности ПАВ.;

■ - 13 -

Иседедочажго : звшзи рЕ на адабзрзгвдуя и адсорб-

Обнаругоно,. 450 газисшэета староста коррозия иадв (У) э EpaoytöTssH рад ШВ (гдэ ПДЁ: БТА, 1.2,4-тряазол, 5-фо^ надаетрпзоин) яря оадеетрадия О, OS г/дм 05? pH раствора 1 вщзаа&этея щшзей ' о î шщжм (рте¿4). Мзнтшшж еко-pooïb sopgoná меда достигается s области "пабтзлочгчх ' р гаороэ |рЗ*8}. ?Н создавали с ^^мещгю ацетатах ж sap-' öomsBEg цуфг-етж раозгчроэ. Уйааотеше ели умензшэшг jÖ от дайишьного шагзяая приводят s возрастанию сни^юстз ; яодазш, а^ей яри яодеотва: 1,Й,4-трпаз<мг н S-fo-v asimpaatá теряют ''¿mamé свойеда. июроеть soppoarà '"t. ' издв в ^дзтйэрех этзх tSM о рВ^ намного древзвзвт сдо- ;

pcsîà етррозйй еь а чистой воде (последит. оостаэлот .'.П,3*&Г® Яродотажио татерэо соно^тавать э.

ящ> 0 -лшшеы рй ш £.;сорбцзз ШВ, йсслэдовалге проведено ¿a арз2!грэ дар- шпЖЗетсров: БЬ. и Б-фенвдтэграуола.

шоростз кер- Изотер^ы адсорбтаг Çlâ Ш

s. б-Фёвиате®рзога <ö\ sa mp* оря рашистнх

, .: щ^тмэд^. в растворах ■ гТЙ

I - БТА; 2 -

азал; 3 - Б-фапилгг тразо-. Рас.4

jfóc.5

Upa рН=8 п&^твдаэтея иакезшльвая едсорбгон веаоста ш поверхности :еда ï-^sc.5). В шсгвх (рЬ4) я яаеочпях (pS»IO) распорах адсорбщгонвая зпособвость "хз'тйотрелггх

■ -M"

IL'J снзйптст. Eps p.ïï-4 m шскэргав адоорбда б-фо-члтег-раташ, (ñas,5) еочоз&зг ядам. В ; xicc ус-гоплт.-:, е^гщ до ходу криве" 3 ш, рнс.5, щзг ээшй®скээ ззандадеЗсзрза® иещзу ..ецвством s медью, в результат© чеге образуете- ржт дзно, вероятно, доркегне оз&а Еозерхаестных ж&алэкегщх соедаениг. о чем ев^детвльезэуе* yózsene /.орроэиг ыедз <!рас,4).

• Полу^нтш результаты нсесаэнваш хорошую корр"вщзю-исзду иь^енешеа ад<--)р0ца0ПЕ0й способности ПАВ и их аащит-

свойств , г аачненаосги от pH. Исследование вшжт рП im толщину ингибиторло*. сяеаа типа Cu-ВГЛ вохазаяо,. что толщу-ч-планок, сформированная на меда в госвдснашс в. здухш растворах ШВ в и^.еутсг: & карбонатного dyí-грда-vo раствора (рБз8) и в его отсутствии, одинакова. Прэ^ож» iîoo еначег<а9-«?' разно ~3,5 ш. тосте? дконох; иау? ев as-шхсоьжрачосхшу мегодоь. Сйкй» ипродалония ^oocsaarsxa

L'aroio -слагать, -m*o иг' rj"'v> ог^т"1 зх^гп утг ехся 3-3 ".échu ость раомг „ i т..' т » - 1 u "wi

Cu-ПАВ er к2сл0тес"те ос . l ~ i ^ г |"т~.3

хслроса били полученц i „г i < i * f '•>*

cotí'M. ■ . ■ .. •

ИСЛЛЭЯО! 1ul'a pa Lnp-5 ' .Г у -« ,-v 'IJ ГОЛ^Ч^'-ЕШС VC т К } i " .J» 'а-^"1

Осгщки'т«'" " < 1 ( X л » ( ... J 1 - , , i а —)

покучайк-CJ м * ( ^ ' »"»i ' ^ '

ШСИ CuCCg } h Д_?' Í . V П ^

дастхащр»: -> » 1 . „ г < . ~

30p2iiOCÏÂ ОГ. ' 1 ' т , Т- 'L

го изрекай

pny^bviaSF ОЕСХОЗ J 3 .71 L. 1 r * 1

mz "-'CCJvícb 1',гдь411Ъ m * i . . r . - ~T ,

чго шкк&дяьгг" packer - ' s - " 1

cvvxxavcicn с дредсо; с с , * i > - *' i

пленом esaa шлшшкея и " t-u -) ^ раотвораюс^ш sïis всздЕКС-гШ в коде.

Таслзца 2

РаотЕоршлость сянтетпчсскяг чем. лекешп-: сооютоегсЛ ме^ь-ШЕ з воде о разданным дрз 6^0

Комплексное соедь :эшо Растворта/ость, [Си2*].1 г/см^

рК=4 | рху=8 рБ=хО

Сц50,- БТА сисе,- Си5(^- 1,2,4-триазол СцСС2~ I,' 4-трзазо. 1,5 1 1,0 3,5 ! 2,8 0,8 . | 0,? 1,8 | 1,3 ! .. .. ... 1.3 3.1 0,5 1.4

' Факт обкаружегзя рэ-чевства знаттп'й госащгш пленой, «ос-тоящнх комлдекенцх "»оедаЕвнай Сч-ЕГА, сформированные ш меда в растворах яягнбигора в тсутствшх карбо- иного буфера (рН-3) ч без пего, дает сснсивжг полагать, что растворимость поверхностных ког-'ллок гз Си-БТА пр "зодят, в основ но1/ к разветви дефектов в ц-'о.'-ггах, число дгорнх зависит от кислота, ли растворов. Зач-> тредттодсезнве подтвори-дено коррозионными нештанняст шп' £биторнцх пленок Си-БТА .'а Си-1,2,4-траазАл, сфоршрова^эх кеда в растворах ео-' ответс.твувщих ПАВ, в водних ст^до:: с различиям рН: 4,7,8,

• -10. ■ . ' • Исследование состава ж ^груктуры поверхностно

пленок, та. кади в присутствии х гпблторов коррозии

Э. ^ментика зшгаиескнй состав поверхЕоегшвс.пленоя па кзда изучали глетодоу рентгенсЛотоэлектрс ко2 спе..грос::опи '(РФЗСЧ Погрешность в количественном элементом шшгю яэ превышала 10-15$.

Струх :уру поверхностчхвс плене.-« ■ исследовала с' п мощьа электрохшо-шкроскопическшс методов. Еао.-дцепгя проводаяи илексво са растровое электр^Евш :жросяс э '

ВДАР-2 а трансызссиоп^оу просво'ссвавдем олетрокяси шкг^-- около ПЗЫ-ЮО.

Исследования элементного ишгческого состава поьэргчоегг • ннх пленок, сформированных ва иода в пра'ттствдн ПАВ (гдо ПАВ: БТА, б-баь^алтвтразол, о-фвшштотррзоя, 5-аданотетра-зол, агтла1Г ч), методоя РФЭС поп. залл шшгчае в всех дкга-

к&х соедц :ее ь, вюшчавдих медь, азог и кислород0 Счрэде-лоеио солерзания водорода в пленках нэ проводили, Количественный а ализ элементного состава пленок приведен в табл. ó.

Таблица 3

Элементный химичс-дай состав икгибиго'ш :,пленок.. .

Поверю-юстное комш-jKCEoe соедг енае ! е-оыный % N Си 0 Си ч^оло ai-.N в мол-ле ПАВ

Си М 0

Cu- mt 8,9 32.Я 58,8 3,6 6,6 3

С"- 5~£$втши?втразол II, г 54,8 33,9 4,8 3,0 4 "

Си- 5-J дшгееграг.^я 13,6 48,8 37,5 3,6 2,7 4

й';- 5-аминотегразол 15,^ 77,/ 6,3 4,9 0,4 Г w

Данные табл.3 доказывает, ■что нагболшее количество

атомов азота в сс ;тав плэн-д типа Си-5-ашнотетра-

а I. Это согласуется с данными по адсорбзп. (Г) 5-ашно-«етразолг на ыедь, показагтаа наиболее внсок э значения Г (рнс.1).

• Особый лнтерес продставляют с.-отно^егая азота иТЩй, представленные в табл.3.. Здесь кз приведены соотношения кислорода д .ыедр.: . '. '.

Сравн^ая данные столбцов 5 и 7 т-абл.З видам, что на. атоы меда' в' поверхностных кошлексьых соединениях приход тся' од.,а .молекула .4В, учитывая погрешноо-га, допу-щешшб! в количественном'анализе. Представляло интерес сопоставит*, эти данные, с результатами, чсследования элементного тчмического состава подобных комплексных соединений, полученных хими^скиы' способом. Ддя.анализа оылп пс ;учвш осадки соединений типа Си-''г.гШ (где ПАВ: БТА, 5-бензютет-±азоя, 5-амало2,е",ра.'зол) Осадки получали сливанием насыщенного раотьо^а СгЗД и наснщонног"» раствора П4В с носле-дугя^^й промывкой и высушзъаниеу. Количественный анализ элементного состава твердых осаг"*ов приведен в т°блице 4.

Дачные таС ;.4, а ишнно, соотношения ^ показываю?, что б результате обменных ^еакцай в р1 дворах - образуются лэкенне эеданчния, в структуре которых на ион кеда ( Си )

-17- „

приходится с учетом погрешностей одна молекула ПАВ. Подученные соотношения достаточно горогз коррелируют с аналогичными результатами дш пленок в табл.3.

Таблиц 4

Э зментн^й состав комплексных соединений, полизанных химическим способом

Комплексное соединение атомный % м Си 0 Си

Си N 0

СиЩ- ЪГА 17,0 55,6 27,3 3,3 1,6

Cu50.- 5-tíe нз1ит е. раз од 12,9 65,2 21,7 5,0, 1,7

СuSdr 5-ачинотетоазсл а 12,0 51,2 36,7 4,3j 3,0

Cocí игекш fr¿ в ъабл.4 но коррелируют с азалогсгагга в табл.3. Содерже за кислорода в ингибито; ícc пленках типа Си-ЕТА, U.-5-бензилтогразол несколько вьшге, чем в г логцч')'о: осадках, '.'cru" полагать, что источником кислорода j поверхностнЕг комплексных соо; неякях могут б^ь оксяд-ные соединения:, входящие в состав ялен^д в вида отдельных незаЕпсжкх включений ила жэ ниточником кислорода явл: зтся ; гвдш'шя вода, вторую могут с одер, ать комплексные нвнпя.' Последнее возможно и тгорды: осадков. Но в ссаках - сульфатннй элехстроли! л, вероятное, вх огде^е авх нов «SQf" может ь^-сти к ззмонешот с-епенн гидратацил у-'ш-локсных'соединений, в частности, ее craraerua. На псютттона такз возможность вхоздения д ОН" т пзш.

Таюш образом, достаточно хороззо оос ввтствн. соотно-•oemf в пленках и в осадзеи указызае? ка то, что njomcs, образовавшиеся на меда з пргсутствп послсдо-аншгх ШГ, состоят" :з комплексных соэдипеш-.; того so типа,' ч-о и нолу-чаеше в результата об&енысс реакдЕй в ¿ отпорах.

■ Исслодовашя структуры позсрхносиш: шшг к, оор.иг~-ванных на меда в шсы^лшоЗ воздухом ДЕСташзровавяой поло в присутствии ПАВ (г, ) ПАВ' БТА, 5-(,!еязш1те^тазол, тотразол, 5-ам2Нотегразол, апзлаяья) и боа пах, шь-азяян, что плешей, оо^адаидае высокгми задя-нны** свойствам (иа-прпмер, пленка "м-BU Си-б-^ензплгйгразод) являются едко-

-Ï8-

рс^ныш:, тл с "i^mh,сплошными с незначительным числог' дефектов. Обратное характерно для пленок, не обладающих защитными свойс ваш (Си-аьялашн, Cu-5-ашнотетразол).

ВЫВОДЫ

Проведен комплекс ^зико-хшяческого ис :едования инги-бирузсщего действия различных азотсодержащих ПАВ на кислородную корглзии меда в воде. Исследовано около 30 з^лда^дуаль-енх соег"некаЁ. Использованы химические метода оценки адг "»рбдаонной и ингибирущей способности ПАВ, а также физические методы исследования -'озер: костных соединений на подл : растворах ПАВ: эллнпсометрия, РФЭС, злекгрониая микроскопия.

Из. анализа полученного экспериментального материала иоано сделать следующие вывода.

1. На основ^аши коли1" ^ственшх данных по адсорбции азог-с дераащзх ПАВ, принадлежащих к различным i-iaccau соединений, на г "да и ru кнгибар^тдеглу действию на "ислородвую корразию шда в водо установлена связь адсорбции ПАВ с их шзгибирук ,м дейсгшем: ...

I.I. Показано, .что„ДАВ/.-адоорбцая. когорнх описывается урачнениеи'Лэнгь^ара, не оС.тадазкг высокими заддань-й свойствами. 1лсок0эффвктешнк©^ШШ.адсорбйру1кся,-ва *,еди поле-"псЗно,-;'давая. изотьрмн адсорбции е. наличием четко выраженного п ~ато. П. j,( ' стшлулир^гадаа коррэзкю неди в ъоде, адсорбируются ' как шносз+ойпа, sait и пояислойко.

1.2..: 'ЯавЕс®;ость. пнтабкрукщаго дзйсгвея ЛАВ к коррозию ырде в-вода о-х' чпова адсорбированных ка вданзде поверхности меда шлется MB до. достижения насыщенного слж, sas™ ет линейный характер.

2. Установлено, -'что рте новых гетероароиатических сое-дипе^Ё кикк з азолсч с чеслок атомов азот в азольноа колода 4, образувдиа иа я^зрхаоств меди защитную пленку, состоящую es прочных комплексны?" соедияегшй, является вы-сокоэйфекгивг&за ингибиторами коррозии кеда в воде. Коррозионные исследования и^казлЕИ, чтс эти сооднпеиня по мшноста шггабпрущдого действия но устувакг нзвоогшы im-

Г^биторо!.), входящим • группу гтиазолоз, я частности КГА, 1,2,4-яриазолу, а некоторые из нзт - ;.эяо превосходят.

3; Методаги «лектропной микросхсопаи изу^ на с^уктура поверхностных пленок на меда а растворах ПАВ. оно, что пленки медь-ПАВ, обладакше шсога я ааздатнши "газетками, являются одно "л однн?.е , пзотнша с иэззачптельнкм числом дефектов. Обратное характерно для пленок, не обладающих защитккми свойствами.

4. Изучно влияние рН среды на ад сорбита ПАВ я ах шзгя-бирущее дойс.гае, а т<—гэ на растворимость синтот^ескиз: комплексных соеданоый меда с НАБ. Доказано, что зависимости адсорбционной, "нгибирущей способг-сти ПАВ и рэ"г>зо-римости ".Олзлексных с< даяений от рН среда имеет экстрэ-гллытнй хараг.тор. Чапсниум адсо^Лцпн и инг~бито>-;ой селективности ПАТ"соответствуем значении при котором обкармливается минимальная растворилось комплексна соединений, "ледовител^но, ?зщитнне -свойств? пнгибиторнкг'д лгог. гига комплексных соединений иедь-ПДВ тг шо '"гчзанн с раеттюр*-гкостью этие соединений./

. 5.' Эллгзсомег-аческив псследованп показали, что -од-щиЕа ингабиторноа пленки Си-ПИ (на примера ■ пленка Ои-БГА), •сформированной на ыеди э ра'дворах ПАВ, не завис:сг гЧ л равна- ~3,5 ну

6. Метода» РЖ изучен состав поверхнос здх ко?.ялексгагх соедгтешй.уедь-ПАВ, образупц" :ся пз. меди в растворах ПАВ

■ г аналогичЕ_х кошшевеных соединений, нолучвшпег ,скаы способен. Показано, что ленки, образованию па в присутствии исследованных ПАВ, состоят из "•иякёкигнс соодиьлпй меди с ПАВ того ео тг^а,, что и получаемые в результате обменных реага^.Л , растворзх. "-тел опте по тахгтэ, что в структуре ¿сошлекспнх соединений иеда-^А3 ж одзп атом меди приходится г-да иолекула ПАВ, что пэпго^сг определить юс хшичеекг^ состав.

7. Выявлено, что рад 5-заыощеш ос гэтрагкххов: 5 .п-фторф зил)гетр зол, 5-ыетилтетразол, б-бонзшгаотразох, 3-фенилтетразол ранее не и; чэнтшо гли и^гибаторт коррозия иеталлов, показывают высога^ ппгабир/щз'» р-Ьфевг рз

к^ррозж лег т. в воде и шгут быть рекомендованы в ачестве э@ектиэных ингибиторов коррозш ыеди в воде. Из шх - 5-(п-фторфег 'л)тетразол обеспечивает практически полное пода влеки. коррозш меда. ¿¡то вещее гво превосходит по афрекгив-йосте защитного действия известный и широко щимегаемый ингибитор кг-^розш меди и ее сплавов - ЕЕ/,

3, Получена высокоэффектпЕая синэргнч^окая смесг ЗДВ: БТА п п- ¿олуидан в соотношений I:I(no массе), которая дат попользована в каче-тве ингибитора- коорозин меда при разра-w jtkq композ" w для создания защитных покрытий на медных Еовэрхностях. Подана заявка. Полечено положительное решение.

,_Бтор "чрагает т тубокув благодарность сотрудникам ИИ у. Ленсовета (г.Яешшград) Мизни...о^/Ю.Е., Остров ска j В Л, Полукееву В.А.; сотруднику ИОХ АН Арм.ССР (г.Ереван): Дар-бзгяку Э сотрудникам ВНИИНефтвхим (г.Лешшгре .) за предоставленные образцы ¿AB.

Материала дас зргацнн излоазнн в слздувди" работах;

< J Хватова Д.'К. и др. Влияние pH на защитные свойства енгеоег->рннх лленоц/Хватова Л.К.- Мнвеиков Ю.Е.-, Полукеоз Б.А.; Ред..х.прпкл.х52.сш АН СССР. - Л., Л89. - 9 е.: Ил. -Бзбяиогр.: .9 шзв.. -. Доп.; в ЕШИТН 06.06.89 Щ 344-В89.

2. Хшгова Л.К., гЛызннков ЗО.Е., -Айрамзон A.A. ^лняиаэ йог торнх 5-здм; ценных тетразолов па-.кислородную коррозгэ меда в пеле* - Л., 198Э - 10.с. ~ в ШИЗМяк г.Черкассы 26.07.89-;xn«b9. • .

С. Хватова: Ч.К; Повета. оетяо-щ-егпвЕые ведвсю-д.как на- • гябитгл глршзи^/Тетеса ■ л:оьйл.:ол,учекш: и спегщалЕс-тов Каааяясо5ч) государств едкого зщиверептета тчС.Ы.Кярова, посшйонкой 55-лоткю ушшерсат. ja. 18-21 апрель. 3239. -|ЦШ-Атб - т5Б9/,-.ТД» - 0.24.

4. 1ршганондО нншбаторов да получения взпгтяыж nojpi-тня на платах пе-атшго кондака / Хзатова Л.К., Грз..ог»1-ег, О.-Н., Амйлзеткш ¿.В,, Нэшгава P.E. // Проблема zoisuwuc-boS аг-чягаййазш мдг1восбц&очша: п сбогшво-можагетг

с я г производстве 'радиоэлектронной ашгаратурк и нтози-йалхпй тагнгчз.'Локцая J5 4-Хехкшя<ая вгатоадвтн элагл-рошгах модулей- Г,П j joBitüf* Уегшся мока.Воесош. ко st. I7-IÖ октября-XSS9. - Доаакфак: Ж10 "Ававтар®". -38. - С.23. rilfr-jP^

M-3G225; 4.07.90т. Зак.518-1ВД.Бесвлатно

Г .Л ЛТИ ем.Ленсовета,Мосхове^ш пр. ,26»'