Патент на изобретение №2261292
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ИНГИБИТОР КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ В СОЛЯНОЙ И СЕРНОЙ КИСЛОТАХ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в соляной и серной кислотах с помощью ингибиторов и может быть применено при травлении металлов в соляной и серной кислотах, а также для кислотных очисток оборудования. Ингибитор содержит, мас.%: n-иодбензаль-2-амино-5-нитрофенол 20,9-29,2; 5-бром-3-втор-бутил-6-метилурацил 33,5-42,9; уротропин 27,5-45,6. Использование ингибитора позволяет повысить степень защиты от коррозии стали, титана и хрома, а также снизить наводороживание стали. 2 табл.
Предлагаемое изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в соляной и серной кислотах с помощью ингибитора. Известно использование уротропина для защиты стали в серной и соляной кислотах (Алцыбеева А.И., Левин С.З. Ингибиторы коррозии металлов – Л.: Химия, 1968, с.28-29). Однако защитный эффект уротропина для стали невелик и еще значительно меньше для других металлов. К недостаткам уротропина надо отнести и большую дозу его для достижения защитного эффекта (концентрация ингибитора составляет 2% или примерно 20 г/л, что значительно больше обычной порции замедлителя коррозии). Наиболее близким к предлагаемому ингибитору по технической сущности и получаемому результату является продукт конденсации анилина и капринового альдегида (Турбина Е.Г., Ключников Н.Г. Защита стали от коррозии в соляной кислоте продуктами конденсации аминов и альдегидов. Сборник статей «Ингибиторы коррозии металлов». ЦНИИ технологии судостроения, изд. Судостроение, 1965 г., с. 124-129). Известный ингибитор защищает сталь лучше, чем уротропин, но степени защиты все же недостаточно велики (в 3, 5, 7 и соляной кислоте они составляют соответственно 92,07, 95,50 и 97,29%). Еще меньше эффективность защиты для титана и хрома. Известный ингибитор слабо тормозит наводороживание стали. Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в создании ингибитора кислотной коррозии не только стали, но и титана и хрома. Разработанный ингибитор, состоящий из 3-х компонентов, обладает защитной способностью, значительно превосходящей таковую для известного ингибитора для всех трех названий металлов и, к тому же, существенно понижающий наводороживание стали. Высокая эффективность предлагаемого ингибитора связано с взаимным усилением совместного защитного действия (синергизмом) компонентов ингибитора. Для достижения указанной технической задачи предлагается в растворы серной и соляной кислот добавлять ингибитор. Содержащий в своем составе продукт конденсации амина и альдегида, в качестве которого берется n-иодбензаль-2-амино-5-нитрофенол, 5-бром-3-втор-бутил-6-метил-урацил и уротропин. Два первых вещества имеют следующее строение. Компоненты ингибитора берутся в следующих концентрациях, мас.%:
Растворение компонентов проводят в последовательности: продукт конденсации, производное урацила, уротропин. Опыты по изменению скорости коррозии проводились гравиметрическим методом, наводороживание стали определялось на крутильной машине К-5 по числу оборотов образца стали до излома. Результаты опытов собраны в таблицах 1 (опыты предлагаемым ингибитором) и 2 (с известным). Кроме того, приведены примеры проведенных опытов. Пример 1. В 500 мл 5 н серной кислоты вводились 2,5 ингибитора, содержащего 29,2% продукта конденсации, 42,9% производного урацила и 27,9% уротропина. Компоненты по отдельности в названной последовательности растворялись в серной кислоте при энергичном перемешивании. В каждом опыте испытывались три стальных образца, имеющих размер 30×20×0,8 мм. При 20±1°С опыт продолжался 50 часов, при 90±1°С 0,5 часа. Образцы предварительно обрабатывались тонкой наждачной шкуркой, обезжиривались ацетоном, выдерживались в эксикаторе над хлоридом кальция в течение 2 часов и взвешивались на аналитических весах. Полученная по результатам взвешиваний скорость коррозии стали в чистой кислоте составляла при 20°С 9,2×10-4 г/дм2·час, при 90°С 45,87 г/дм2·час в ингибированной кислоте соответственно 7,9×10-6 и 0,297 г/дм2·час. Из названных величин скоростей коррозии были вычислены коэффициенты торможения ингибитора Проведенные аналогичные опыты с отдельными компонентами ингибитора дали следующие величины К1 для продукта конденсации 3,4% для производного урацила 3,9; для уротропина 2,1. Теоретический коэффициент торможения для смеси, найденный путем частных коэффициентов для каждого компонента, составляет 27,8, то есть в 4 раза меньше, чем экспериментная величина K1=119,2. Следовательно, совместное действие компонентов приводит к значительному увеличению защитной эффективности предлагаемого ингибитора на стали. Косвенно на тот же эффект указывает повышение катодной и анодной поляризации в присутствии предлагаемого ингибитора, достигающей соответственно 120-140 металлов (для катодной кривой) и 70 – 80 металлов (для анодной). В случае введения в кислоту отдельных компонентов ингибитора поляризация в 3,4 раза ниже. Для определения наводороживания стали проволочные образцы ее длиной 150 мм скручивались до излома на крутильной машине. В случае образцов, которые не травились в кислоте, число оборотов до излома составляло 55, для травления образцов в чистой кислоте 2, для кислоты с добавкой предлагаемого ингибитора 27 уменьшение числа оборотов для образцов в чистой кислоте В последних сериях опытов данного примера были определены степени защиты от коррозии и от наводороживания для известного ингибитора (концентрация 5 г/л). Методика работы была той же, как и при опытах с предлагаемым ингибитором. Степень защиты стали от коррозии составила 91,7%; от наводороживания 8%. Пример 2. Определялось торможение коррозии титана в 7 н соляной кислоте при 90°С с помощью предлагаемого и известного ингибиторов. Методика опытов и расчетов не отличалась от использованной в примере 1 для коррозионных испытаний. Найденный для титана коэффициент торможения предлагаемым ингибитором составил 12,4, степень защиты 91,9%. Для отдельных компонентов ингибитора частные коэффициенты торможения оказались равны: для продукта конденсации 1,3; для производного урацила 2,1 и уротропина 1,4. Таким образом, теоретический коэффициент составил 3,8 или почти в три раза меньше, чем для предлагаемого ингибитора. Следовательно, и в этом случае происходит явное усиление взаимного влияния компонентов торможения коррозии титана. Для известного ингибитора, который был взят в концентрации 5 г/л, степень защиты титана в 7 н соляной кислоте при 90±1°С составила 45,9%. Пример 3. Определялось торможение коррозии хрома в 5 н соляной кислоте при 90±1°С. Концентрация предлагаемого ингибитора и другие условия не отмечались от опыта в примере 1 (лишь размер образца был уменьшен вдвое, а время опыта в 2 раза увеличено). Степень защиты (и коэффициенты торможения) для температуры 90±1°С составляет 79,2% (4,8). Для отдельных компонентов ингибитора коэффициенты торможения имеют величины: для продукта конденсации 1,3; для производного урацила 1,3; для уротропина 1,1. Теоретический коэффициент торможения равен 1,8, то есть более чем в два раза меньше, чем полученные в опытах результаты. Таким образом, для предлагаемого ингибитора и для хрома наблюдается значительный эффект синергизма компонентов, если брать предлагаемый ингибитор в целом. Сопоставление результатов, приведенных в таблицах и примерах, позволяет сделать следующие выводы: 1. Предлагаемый ингибитор защищает испытанные металлы более эффективно, чем известный, что особенно заметно для титана и хрома. 2. Весьма существенно превосходство предлагаемого ингибитора по сравнению с известным по торможению наводороживания стали. Проведено дополнительно сравнительное изучение предлагаемого ингибитора с широко применяемым в практике ингибитором ПБ – 5, свидетельствует о преимуществе первого как по замедлению коррозии стали (например, коэффициенты торможения для предлагаемого ингибитора более 100, а для известного примерно 40), так и по устойчивости в травильных растворах (предлагаемый ингибитор не коагулирует ни в одной из испытанных кислот, в то время как ПБ – 5 коагулирует в обеих кислотах). Коагуляция ингибитора ПБ – 5 наблюдается при накоплении солей в травильном растворе, что резко снижает защитное действие ингибитора. В тех же условиях эффективность предлагаемого ингибитора остается высокой. Предлагаемый ингибитор можно рекомендовать для травления стали, титана и хромированных деталей, а также для кислотных очисток поверхностей указанных металлов.
Формула изобретения
Ингибитор коррозии металлов в соляной и серной кислотах на основе продукта конденсации амина с альдегидом и уротропина, отличающийся тем, что в качестве продукта конденсации он содержит n-иодбензаль-2-амино-5-нитрофенол и дополнительно включает в свой состав 5-бром-6-втор-бутил-6-метилурацил при следующих концентрациях компонентов, мас.%:
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 13.09.2006
Извещение опубликовано: 20.08.2007 БИ: 23/2007
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
n1=53, в ингибированной 
