Ингибитор коррозии стали в серной кислоте

 

Изобретение относится к области защиты металлической поверхности от коррозии и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышленности при кислотном травлении стали. Ингибитор коррозии стали в серной кислоте содержит, мас.%: хлористый натрий не более 0,1 и сополимер N, N-диметил-N, N-диаллиламмоний хлорида с сернистым ангидридом общей формулы, указанной в описании, где n - степень полимеризации, соответствующая молекулярной массе 7000-8000 ч. в количестве - до 100. Ингибитор обладает высокой эффективностью при низких его концентрациях в рабочем растворе. 1 табл.

Изобретение относится к области защиты металлической поверхности от коррозии и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышленностях при кислотном травлении сталей.

Наиболее близки по строению и назначению к предлагаемому изобретению, из промышленно используемых ингибиторов является КИ-1, представляющий собой смесь бензилпиридина и циклического амина в виде соляно-кислых солей. Однако данный ингибитор при высокой эффективности (степень защиты 96,4-98%) вводится в довольно высоких концентрациях (0,2 мас.).

В основу изобретения поставлена задача разработать ингибитор коррозии, который обладал бы высокой эффективностью при низких его концентрациях в рабочем растворе.

Поставленная задача достигается тем, что ингибитор содержит в качестве четвертичного аммонийного соединения сополимер N, N-диметил-N,N-диаллиламмоний хлорида с SO₂, общей формулы и хлористый натрий при следующем соотношении компонентов: сополимер диметилдиаллиламмоний хлорида с сернистым ангидридом до 100 мас.

NaCI не более 0,1 мас.

n степень полимеризации, соответствующая молекулярной массе 7000-8000 Ингибитор испытывали на пластинках из стали марки ст.3 размером 30х20х2 мм, в течение 2 ч при температуре 60^oC и 80^oC в растворе серной кислоты 180 г/л.

Введение предлагаемого сополимера N,N-диметил N,N-диаллиламмоний хлорида с сернистым ангидридом, даже при его концентрации 0,01 мас. позволяет достичь степень защиты z 92,1% Введение NaCL (0,1 мас.) к сополимеру N,N-диметил-N,N-диаллиламмоний хлорида с сернистым ангидридом, приводит к росту степени защиты.

Результаты испытаний сополимера N,N-диметил-N,N-диаллиламмоний хлорида с сернистым ангидридом в присутствии NaCL представлены в таблице, где К - скорость коррозии, г/м²ч определяется формулой K (m m)/ts; где m₀ m₁ вес образца до и после коррозионных испытаний, г; t время испытаний, ч; s площадь образцов, м²;
Z степень защиты от коррозии
Z (K₀-K₁)/K₀·100%
K₀-K₁ скорость коррозии в отсутствие и присутствии ингибитора;
γ коэффициент торможения коррозии
g = K_o/K₁.
Как следует из таблицы, степень защиты достигает значений Z 97,0 - 98,2% при концентрации сополимера 0,01 0,05 мас.

Введение NaCL обусловлено тем, что поверхность Fe в серной кислоте при стационарном потенциале ϕ_c -0,28В) заряжена положительно и органические вещества катионного типа почти не адсорбируются на поверхности железа, но адсорбция их резко возрастает в присутствии анионов-галоидов. Галоид-ионы при этом играют роль соединительного мостика (Розенфельд И.Л. Краморенко Д.М. Ланцева Е.Н. Защита металлов, 1, 184, 473, 1965; 3,172, 1965).

Как следует из представленных данных ингибитор по изобретению обеспечивает эффективную защиту металла от коррозии. Кроме того, сополимер N,N-диметил-N, N-диаллиламмоний хлорида с SO₂ является нетоксичным соединением и выпускается в промышленном масштабе.

Наибольшее применение в качестве ингибитора коррозии он может найти в машиностроительной промышленности при травлении металла в серной кислоте при высоких температурах.

Формула изобретения

Ингибитор коррозии стали в серной кислоте, содержащий четвертичное аммонийное соединение, отличающийся тем, что он дополнительно содержит хлористый натрий, а в качестве четвертичного аммонийного соединения - сополимер N,N-диметил-N,N-диаллиламмоний хлорида с сернистым ангидридом общей формулы

где n степень полимеризации, соответствующая мол.м. 7000 8000 ч.

при следующем соотношении компонентов, мас.

Хлористый натрий Не более 0,1
Сополимер N,N-диметил-N, N-диаллиламмоний хлорида с сернистым ангидридом
До 100т

РИСУНКИ

Рисунок 1

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: 14.06.2007

Извещение опубликовано: 27.01.2009        БИ: 03/2009

---