Ингибитор коррозии амфотерных металлов в щелочных растворах

Изобретение относится к защите металлов от коррозии в щелочных средах с помощью ингибиторов и может быть использовано для изделий из алюминия, цинка и олова при обезжиривании, травлении, промывке, в том числе емкостей, оцинкованных и луженых труб, алюминиевых труб при буровых работах. Ингибитор содержит, мас.%: этиленгликоль 27,0-36,9, силикат натрия 45,5-29,2, калиевую соль 3,5,6-трихлор-4-аминопиридин-2-карбоновой кислоты 27,3-33,5, металлилхлорид 0,2-0,4. Технический результат: повышение степени защиты от коррозии амфотерных металлов. 2 табл.

 

Изобретение относится к области разработки и использования защиты амфотерных металлов от коррозии в щелочных средах. Оно может быть применено в случае обезжиривания и травления амфотерных металлов, а также в гальванических элементах и аккумуляторах со щелочным электролитом для снижения саморазряда их из-за коррозионного разрушения анодов.

Так, для алюминия известно, что для торможения его коррозии в щелочных растворах предложены сульфитно-целлюлозные щелока, степень защиты которых высока только в достаточно разбавленных щелочных растворах, например в 0,1 М растворе гидроксида натрия, где она составляет 99%, и стремительно снижается при росте концентрации гидроксида натрия, до 0,5-1,0-молярного содержания (степень защиты 39,1-30,8%) [Алцыбеева А.И., Левин С.З. Ингибиторы коррозии металлов. Л.: Химия, 1968, с.87]. Такая незначительная защитная способность не обеспечивает необходимой сохранности металла, растворы с низкой концентрацией щелочи практического значения не находят. Аналогичная ситуация складывается и с другими металлами (цинком и оловом).

Наиболее близким к предлагаемому ингибитору по технической сущности и получаемому эффекту является известный ингибитор трагант, степень защиты которого для алюминия достигает в 0,3 М растворе NaOH 82-87% (там же, с.86). Для защиты цинка и олова трагант еще менее эффективен. Следовательно, известный ингибитор даже в растворах с незначительной концентрацией щелочи не обеспечивает надежной защиты ни для одного из названных металлов. Между тем необходимо повысить степень защиты от коррозии алюминия, цинка и олова в щелочных растворах, содержащих NaOH в концентрациях, более высоких, чем указано ранее.

Для решения поставленной технической задачи было предложено ввести в щелочной раствор добавки четырех веществ, а именно:

этиленгликоль, силикат натрия, калиевая соль 3,5,6-трихлор-4-аминопиридин-2-карбоновой кислоты и металлилхлорид.

При этом не исключалось, что хотя бы некоторые из упомянутых добавок будут оказывать синергическое действие, усиливая антикоррозионное влияние друг друга.

Этиленгликоль имеет следующие строение и состав , силикат натрия - Na2SiO3, 3,5,6-трихлор-4-аминопиридин-2-карбоновой кислоты калиевая соль и металлилхлорид .

Перечисленные компоненты входят в состав предлагаемого ингибитора в следующих концентрациях, мас.%:

этиленгликоль 27,0-36,9
силикат натрия 45,5-29,2
калиевая соль 27,3-33,5
металлилхлорид 0,2-0,4

При приготовлении щелочного раствора ингибитора три первых его компонента растворяют каждый в 300 мл раствора NaOH, а металлилхлорид, предварительно растворив в нескольких миллилитрах этилового спирта, вливают в 100 мл того же раствора NaOH и затем смешивают все четыре отдельных раствора, при перемешивании, добавляя в смесь в последнюю очередь металлилхлорид. Для торможения коррозии алюминия, цинка и олова рекомендуется использовать предлагаемый ингибитор в концентрациях 5-12 г/л.

Опыты, проведенные с металлами в щелочных растворах с 0,5-3,0 М растворами NaOH в присутствии известного и предлагаемого ингибиторов, обнаружили многократное преимущество последнего по эффективности защитного действия (таблицы 1 и 2).

Защита от коррозии может быть реализована для алюминия, цинка и олова при таких операциях, как обезжиривание, травление, промывка (в том числе оцинкованных и луженых труб емкостей), а также при буровых работах в случае использования алюминиевых труб. Весьма ценным свойством предлагаемого ингибитора является его способность снижать саморазряд алюминиевых и цинковых анодов в гальванических элементах и аккумуляторах.

Таким образом, предложенный ингибитор представляет собой многофункциональный препарат, предназначенный для достаточно широкого применения.

Таблица 1
Степени защиты от коррозии алюминия, цинка и олова предлагаемым ингибитором (концентрация 10 г/л)
№№ Металл Концентрация компонентов ингибитора, мас.% Концентрация NaOH, моль/л t, °C Степень защиты, %
этиленгликоль силикат натрия калиевая соль металлилхлорид
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 Аl 27,0 45,5 27,3 0,2 0,5 20 93,3
2 -//- 32,0 37,3 30,4 0,3 0,5 20 96,9
3 -//- 36,9 29,2 33,5 0,4 0,5 20 99,0
4 -//- 27,0 45,5 27,3 0,2 0,5 40 89,2
5 -//- 32,0 37,3 30,4 0,3 0,5 40 91,1
6 -//- 36,9 29,2 33,5 0,4 0,5 40 94,6
7 -//- 27,0 45,5 27,3 0,2 1,0 20 92,9
8 -//- 32,0 37,3 30,4 0,3 1,0 20 95,4
9 -//- 36,9 29,2 33,5 0,4 1,0 20 98,9
10 -//- 27,0 45,5 27,3 0,2 2,0 20 88,7
11 -//- 32,0 37,3 30,4 0,3 2,0 20 93,1
12 -//- 36,9 29,2 33,5 0,4 2,0 20 97,3
13 -//- 27,0 45,5 27,3 0,2 3,0 20 89,9
14 -//- 32,0 37,3 30,4 0,3 3,0 20 93,9
15 -//- 36,9 29,2 33,5 0,4 3,0 20 98,0
16 Zn 27,0 45,5 27,3 0,2 0,5 20 92,9
17 -//- 32,0 37,3 30,4 0,3 0,5 20 93,3
18 -//- 36,9 29,2 33,5 0,4 0,5 20 94,0
19 -//- 27,0 45,5 27,3 0,2 0,5 40 86,1
20 -//- 32,0 37,3 30,4 0,3 0,5 40 88,7
21 -//- 36,9 29,2 33,5 0,4 0,5 40 91,2
22 -//- 27,0 45,5 27,3 0,2 1,0 20 79,0
23 -//- 32,0 37,3 30,4 0,3 1,0 20 82,9
24 -//- 36,9 29,2 33,5 0,4 1,0 20 89,2
25 -//- 27,0 45,5 27,3 0,2 2,0 20 80,1
26 -//- 32,0 37,3 30,4 0,3 2,0 20 83,5
27 -//- 36,9 29,2 33,5 0,4 2,0 20 87,7
28 -//- 27,0 45,5 27,3 0,2 3,0 20 79,2
29 -//- 32,0 37,3 30,4 0,3 3,0 20 83,0
30 -//- 36,9 29,2 33,5 0,4 3,0 20 85,1
31 Sn 27,0 45,5 27,3 0,2 0,5 20 71,7
32 -//- 32,0 37,3 30,4 0,3 0,5 20 75,8
33 -//- 36,9 29,2 33,5 0,4 0,5 20 77,1
34 -//- 27,0 45,5 27,3 0,2 0,5 40 69,2
35 -//- 32,0 37,3 30,4 0,3 0,5 40 73,0
36 Sn 36,9 29,2 33,5 0,4 0,5 40 75,5
37 -//- 27,0 45,5 27,3 0,2 1,0 20 78,5
38 -//- 32,0 37,3 30,4 0,3 1,0 20 79,9
39 -//- 36,9 29,2 33,5 0,4 1,0 20 81,6
40 -//- 27,0 45,5 27,3 0,2 2,0 20 73,3
41 -//- 32,0 37,3 30,4 0,3 2,0 20 76,7
42 -//- 36,9 29,2 33,5 0,4 2,0 20 78,7
43 -//- 27,0 45,5 27,3 0,2 3,0 20 77,0
44 -//- 32,0 37,3 30,4 0,3 3,0 20 78,1
45 -//- 36,9 29,2 33,5 0,4 3,0 20 79,9
Таблица 2
Степени защиты от коррозии алюминия, цинка и олова известным ингибитором (10 г/л)
№№ Металл Концентрация NaOH, моль/л t (°C) Степень защиты Z (%)
1 Аl 0,5 20 81,1
2 -//- 0,5 40 78,0
3 -//- 1,0 20 71,7
4 -//- 2,0 20 65,5
5 -//- 3,0 20 63,1
6 Zn 0,5 20 77,1
7 -//- 0,5 40 75,0
8 -//- 1,0 20 80,1
9 -//- 2,0 20 80,9
10 -//- 3,0 20 81,9
11 Sn 0,5 20 59,2
12 -//- 0,5 40 57,3
13 -//- 1,0 20 57,8
14 -//- 2,0 20 55,0
15 -//- 3,0 20 54,5

Ингибитор коррозии амфотерных металлов в щелочных растворах, отличающийся тем, что он содержит этиленгликоль, силикат натрия, калиевую соль 3,5,6-трихлор-4-аминопиридин-2-карбоновой кислоты и металлилхлорид при следующих концентрациях компонентов, мас.%:

этиленгликоль 27,0-36,9
силикат натрия 45,5-29,2
калиевая соль 27,3-33,5
металлилхлорид 0,2-0,4


 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано в щелочном травлении и обезжиривании алюминия, цинка и олова, а также в гальванических элементах с щелочным электролитом для подавления саморазряда анодов.

Изобретение относится к способам защиты металлов от коррозии в водных средах, а более конкретно к способам защиты стального оборудования от коррозии в нейтральных и щелочных водных средах фосфорсодержащими соединениями, и может найти применение, например, для защиты стальных частей технологического оборудования, котлов, котельно-вспомогательного и другого оборудования в промышленности, энергетике и коммунальном хозяйстве, а также для защиты от коррозии различных систем водоснабжения.
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии с помощью ингибиторов и может быть применено при щелочном травлении и обезжиривании алюминия, цинка и олова, а также в гальванических элементах с щелочным электролитом для подавления саморазряда алюминиевых анодов.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях для обработки котловой и питательной воды химическими реагентами. .

Изобретение относится к защите меди от коррозии н нейтральнмх и щелочных растворах и может быть использовано в процессе производства и при хранении медной проволоки и других изделий из меди.
Наверх