Файл: Ингибиторы коррозии металлов сборник трудов..pdf

Таблица 2

Влияние некоторых органических веществ на величины термических коэффициентов ускорения реакций у,0 в 5 н растворах серной кислоты при различных температурах

Там же, где сплав из пассивного состояния переходит в активное, величины Е и ую резко возрастают. По значениям энергии актива­ ции можно заключить, что контролирующим фактором коррозии сплава титана в серной кислоте является кинетика разряда катио­ нов водорода и ионизации атомов металла как в растворе кислоты, без добавок так и в присутствии всех изученных добавок, кроме пикриновой кислоты. Для нее в интервале температур от 20 до 40°С контролирующим фактором является кинетика образования защитной пленки, в интервале 40—60° коррозионный процесс конт­ ролирует диффузия ионов металла сквозь защитную пленку и, на­ конец, при 60—80°С коррозию определяет кинетика разрушения за­ щитной пленки, что приводит к резкому возрастанию значения Еакг

Механизм защитного действия соединений, проявляющих высо­ кие защитные свойства, сводится к образованию на поверхности сплава прочных защитных пленок, состоящих из смеси оксидов

двух п трехвалентного титана, как показали проведенные нами электронографические исследования. Эти пленки сильно тормозят анодный процесс и переводят сплав 014 в пассивное состояние.

В ы в о д ы

Изучено влияние некоторых альдегидов, аминов, купферрона, пикриновой кислоты и м-динитробензола на кинетику растворения сплава титана 0Т4 в серной кислоте. Показаны высокие защитные свойства пикриновой кислоты, о-нитроанилииа, м-динитробензола и купферрона. Наиболее эффективным ингибитором в данных усло­ виях является пикриновая кислота.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.И. Г. Ключников, Е. И. Тупикин. «Ингибиторы крррозии металлов» Сб ста­

тей. Изд. МГПИ им. В. И. Ленина, М., 1972, стр. 136.

2.Е. И. Тупикин, Л. Ф. Поповаt там же, стр. 133.

3.А. П. Брынза, Л. И. Герасютина’ . ЖПХ., 35, 683, (1962).

4.В. В. Андреева, В. И. Казарин. Новые конструкционные хи-м. стойкие мате­ риалы, М., 1971.

5.М. Chuk—Ching, Е. М. Peres. Industr. Engng., 43, 675, (1953).

6.В. А. Киреев. Курс физической химии, ГНТИХЛ, М., 1956, стр. 253.

Е. И. ТИПИКИН, Л. Ф. ПОПОВА

ВЛИЯНИЕ НЕКОТОРЫХ АЛЬДЕГИДОВ И АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

НА КИНЕТИКУ КОРРОЗИИ СПЛАВА ТИТАНА 0Т4 В СОЛЯНОЙ КИСЛОТЕ

Ранее были изучены коррозионные свойства титанового сплава 0Т4 в соляной кислоте в присутствии некоторых альдегидов, ами­ нов, купферрона и ряда нитросоединений [1—3].

, В настоящей работе исследовано влияние концентрации и тем­ пературы растворов соляной кислоты, а также времени нахождения образцов в коррозионной среде на скорость растворения сплава ОТ4. В качестве ингибиторов использовали формальдегид, бензальдегид, анилин, гексаметилендиамин, нитрометан, купферрон, о-нитроанилин, м-динитробензол и 'пикриновую кислоту. Кинети­ ку коррозии изучали весовым методом. Ингибиторы добавляли в количестве 3 м м о л ь / л . Длительность испытаний при повышенных

.•температурах составляла 6 часов.

08

На рис. 1 показана зависимость lg(p- 102) — lg С, где р — ско­ рость коррозии, выраженная в г/м2час, а С — концентрация кисло­ ты, выраженная в г-экв/л. Следует отметить, что в присутствии нит­ рометана, являющегося стимулятором коррозии сплава, эта зави­ симость такая же, что и в неингибированной кислоте и имеет ли­ нейный характер. В присутствии м-динитробензола, о-нптроанили- на, купферрона п пикриновой кислоты зависимость скорости кор­ розии от концентрации соляной кислоты в логарифмических коор­ динатах более сложна п представляет собой ломаную кривую. Ана-

Рис. ]. Коррозия сплава титана ОТ4 в соляной кислоте различных концентраций при комнатной температуре:

и купферрон хорошо защищают сплав ОТ4 в 5 и 7 н растворах, а

ров не является эффективным. Зависимость скорости коррозии от концентрации соляной кислоты в 'Присутствии альдегидов и аминов не изучалась, так как альдегиды являются малоэффективными ин-

69

i itojjiopами, а амины стимулируют коррозию подобно нитрометану, и их влияние будет аналогично последнему.

Логарифмическая зависимость скорости коррозии от времени представлена на рис. 2 и 3. Эта зависимость в присутствии фор­ мальдегида, бензальдегида, анилина, гексаметилендиамина и ннтрометана такая же, как и в неингибпрованной кислоте, что находит­ ся в соответствии с литературными данными [4]. Наблюдается

I

Р2. Влияние некоторых органических веществ па кинетику растворения сплава

титана ОТ4 в 5н соляной кислоте при комнатной температуре:

/ —НС1; Д 3, 4, 5, 6—с добавками соответственно формальдегида, бензальдегида, анилина, гексаметилендиамина, купферрона

участок замедленного растворения— индукционный период корро­ зии, который длится первые 8 часов контакта образцов сплава с агрессивной средой. В последующие 4 часа скорость растворения резко возрастает и к 12 часам достигает максимума и в последую­ щий период практически не зависит от времени нахождения сплава титана в кислоте (максимальная длительность испытаний состав­ ляла 4 суток). Наличие индукционного периода коррозии связано с замедленным растворением оксидной пленки образующейся при ко ~::кте образцов с воздухом.

70

с течением времени — через год — связь пленки с образцами нару­ шается и на дне сосуда появляется небольшое количество темного осадка. Поверхность образцов после опыта мало отличалась от той, которая была до него: образцы лишь несколько потеряли свой пер­ воначальный блеск.

Изучение зависимости защитных свойств от температуры пред­ ставлена на рис. 4. Ее анализ показывает, что для неингибированной кислоты п ее растворов с добавками формальдегида, бензальдегнда гексаметилендиамина и нптрометана зависимость логариф­ ма скорости коррозии от обратной температуры носит линейный ^характер. В присутствии купферрона эта зависимость имеет вид

Рис. 4. Влияние добавок некоторых органических соединений на коррозию сплава титана ОТ4 в 5 и соляной кислоте при различных температурах:

/ —НС1; 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8—с добавками формальдегида, бензальдегида, гексаметилендиамина, купферрона, нитрометана, м-динитробензола, пикриновой кислоты

ломаной кривой с двумя изломами — первый при 40°С, второй при 60°С, причем, при последней температуре сплав ОТ4 из пассивного состояния переходит в активное. При добавке м-динитробензола и пикриновой кислоты на кривых lg(p* Ю2) — \/Т наблюдается один излом: для м-динитробензола при 60°С и для пикриновой кислоты при 40°С, причем в присутствии первого вещества сплав активи-

72

руется при 80°, а в присутствии последнего — титановый сплав на­ ходится в пассивном состоянии при всех изученных температурах.

Рассчитанные значения эффективной энергии активации Е якт и

тана, когда он находится в активном состоянии, можно видеть, что процесс контролируется кинетикой разряда катионов водорода и ионизации атомов металла. В присутствии купферрона и м-дпнит- робензола при температурах, при которых сплав активируется, зна­ чения энергии активации резко возрастают, что, вероятно, связано с большими энергетическими затратами на разрушение защитной пленки. В присутствии пикриновой кислоты с ростом температур наблюдается снижение величин £ акт, что связано с переходом от кинетического контроля формирования защитной пленки к диффу­ зионному.

Таблица /

Влияние некоторых органических веществ на величины эффективной энергии активании— Еакт в 5н растворах соляной кислоты в различных температурных интервалах