Ингибитор коррозии металлов в серной и соляной кислотах

 

Изобретение относится к защите металлов от кислотной коррозии с помощью ингибиторов. Ингибитор вводят в кислоты в количестве 2,4-6,5 г/л и при следующих концентрациях отдельных компонентов: продукт конденсации амина с альдегидом, в качестве которого применяют 3-нитробензаль-4-аминофенол 0,4-0,9 г/л, уротропин 0,9-3,1 г/л, пиридинтиол-2-оксид-1 цинковую соль 0,6-1,2 г/л и аллилтриметиламмоний иодид 0,5-1,3 г/л. Ингибитор тормозит коррозию стали, кобальта, никеля и титана, обеспечивает значительное снижение наводороживания стали. Рекомендуется для применения в травильных растворах, а также при кислотных очистках оборудования. 1 табл.

Изобретение относится к области защиты металлов от кислотной коррозии с помощью ингибиторов и может быть применено при травлении стали, кобальта и никеля, а также при кислотных очистках оборудования.

Известно применение уротропина для защиты стали от коррозии в соляной и серной кислотах (А.И. Алцыбеева, С.З. Левин "Ингибиторы коррозии металлов", Л., "Химия", 1968 г. с. 28-29). Однако уротропин недостаточно эффективен при подавлении коррозии стали в кислотах и слабо тормозит коррозию других металлов. Слишком велика к тому же концентрация уротропина, вводимого в кислоты, исчисляемая миллимолями на литр или достигающая 2%.

Наиболее близким к предлагаемому ингибитору по технической сущности и полученным результатам является известный ингибитор - продукт конденсации анилина и капринового альдегида (Е.Г. Турбина и Н.Г. Ключников "Защита стали от коррозии в соляной кислоте продуктами конденсации аминов и альдегидов", сборник статей "Ингибиторы коррозии металлов", ЦНИИ технологии судостроения, издательство "Судостроение", 1965, с. 124-129). Известный ингибитор защищает сталь от коррозии в соляной кислоте в меньшей концентрации, чем уротропин, причем последний менее эффективен, чем продукт конденсации. Все же следует отметить, что для известного ингибитора степени защиты довольно сильно отличаются от полной защиты. Так, в 3; 5 и 7 - нормальных растворах соляной кислоты степени защиты соответственно составляет 92,07; 95,50; 97,29%. Для титана, никеля и кобальта они еще ниже. Слабо замедляет известный ингибитор наводороживание стали.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности защиты от коррозии стали, кобальта, никеля и титана в соляной и серной кислотах, а также усиление подавления наводороживания стали.

Указанная цель может быть достигнута при введении в кислоты предлагаемого ингибитора, содержащего продукт конденсации амина с альдегидом и уротропин и кроме того дополнительно пиридинтиол-2-оксид-1 цинковую соль и аллилтриметиламмонийиодид, а в качестве продукта конденсации - 3-нитробензаль-4-аминофенол. Ингибитор вводится в кислоты в концентрации 2,4 - 6,5 г/л, а отдельные компоненты его в следующих концентрациях (г/л): 3-нитробензаль-2-аминофенол - 0,4 - 0,9 пиридинтиол-2-оксид-1-цинковая соль - 0,6 - 1,2 аллилтриметиламмонийиодид - 0,5 - 1,3 уротропин - 0,9 - 3,1 Структуры первых трех компонентов имеют следующий вид: 3-нитробензаль-4-аминофенол пиридинтиол-2-оксид-1 цинковая соль
аллилтриметиламмонийиодид
[(CH₃)₃NCH₂CH=CH₂]⁺Y^-
Компоненты ингибитора вводятся в раствор кислоты, начиная с продукта конденсации, а затем - в любой последовательности. Можно также сначала ввести все компоненты, исключая продукт конденсации, который добавляется в последнюю очередь, причем его можно предварительно растворить в 3-4 мл этанола или ацетона.

Примеры испытаний предлагаемого и известного ингибиторов (продукта конденсации капринового альдегида и анилина) приведены в таблице.

Степень защиты от коррозии металлов определялась по убыли массы образцов. Наводороживание измерялось с помощью скручивания проволочных образцов до излома на машине К-5. Образцы предварительно порялизовались в кислоте, в которую был введен хлорид сурьмы (III) в концентрации 0,05 г/л.

Рассмотрение данных таблицы, касающихся торможения коррозии, показывает, что для стали лишь в редких случаях эффективность известного ингибитора оказывается выше, чем предлагаемого (примеры 6 и 7). В остальных же примерах предлагаемый ингибитор превосходит известный. Весьма существенно превосходство предлагаемого ингибитора по сравнению с известным для кобальта, никеля и титана. Известный ингибитор значительно уступает предлагаемому по степени защиты от наводороживания. Таким образом, предлагаемый ингибитор является более эффективным, чем известный, и по торможению коррозии и торможению поглощения водорода.

Сравнение предлагаемого ингибитора с широко применяемым в практике ингибитором ПБ-5 также обнаруживает превосходство первого: например, коэффициент торможения для стали у предлагаемого ингибитора более 100, а у ПБ-5 около 40.

Предлагаемый ингибитор обладает и большей устойчивостью: он не коагулирует под действием ионов железа, ПБ-5, напротив коагулирует.

Предлагаемый ингибитор можно рекомендовать для использования в машино- и судостроения при травлении металлов, а также в энергетике, химической и пищевой промышленности для кислотных очисток оборудования.

Формула изобретения

Ингибитор коррозии металлов в серной и соляной кислотах на основе продукта конденсации амина с альдегидом и усотропина, отличающийся тем, что в кислоту дополнительно вводятся пиридинтиол-2-оксид-1 цинковая соль и аллилтриметиламмонийиодид, а в качестве продукта конденсации-3-нитробензаль-4-аминофенол при общем содержании ингибитора в кислоте 2,4 - 6,5 г/л при следующих концентрациях отдельных компонентов, г/л:
3-нитробензаль-4-аминофенол - 0,4 - 0,9
Пиридинтиол-2-оксид-1 цинковая соль - 0,6 - 1,2
Аллилтриметиламмонийиодид - 0,5 - 1,3
Уротропин - 0,9 - 3,1в

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6