Маглатюк Людмила Анатоліївна. Розроблення інгібіторів корозії теплообмінного обладнання на основі органічних похідних оксоаніонів d-елементів VІ групи : Дис... канд. наук: 05.17.14 - 2008.
Анотація до роботи:
Маглатюк Л.А. Розроблення інгібіторів корозії теплообмінного обладнання на основі органічних похідних оксоаніонів d-елементів VI групи. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.14 – хімічний опір матеріалів та захист від корозії. – Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України, Львів, 2008.
Дисертація присвячена розробленню нових інгібіторів на основі органічних похідних оксоаніонів d-елементів VI групи та вивченню механізму їх захисної дії в умовах корозії, біокорозії, малоциклової корозійної втоми і кавітаційно-ерозійного руйнування.
Нові сполуки, які ідентифіковані як 1,2,3 бензотриазол тримолібдат, вольфрамат та біхромат з константами дисоціації Кд = 6,610-7... 6,410-5 за оптимальної концентрації 10-3 М захищають вуглецеві та низьколеговані сталі у водогінній воді на 90...95%, підвищують опір МЦКВ на 25...90%, збільшують інкубаційний період КЕР та знижують його швидкість. Показано, що в цих інгібіторах реалізується принцип внутрішньомолекулярного синергізму.
Електрохімічними випробуваннями встановлено, що нові сполуки є інгібіторами змішаної дії, захисний ефект яких зумовлений утворенням на поверхні сталі хемосорбційної плівки, що підтверджено рентгено-флюоресцентним спектральним аналізом.
Створений на базі 1,2,3 БТА-MoO42- та піро-поліфосфатів новий інгібітор комплексної дії КОРСОЛ-2 гідрофобізує поверхню сталі, в т.ч. пластично деформовану, ефективний у статичних та динамічних умовах, захищає від корозії та біокорозії сталь, мідь та алюміній. Апробований у системах центрального опалення та охолодження.
В дисертації представлено теоретичне узагальнення виявлених закономірностей інгібіторного захисту вуглецевих та низьколегованих сталей новими синтезованими сполуками – органічними похідними оксоаніонів d-елементів VI групи, створено комбінаційний інгібітор, в якому реалізуються принципи між- та внутрішньомолекулярного синергізму, запропоновано ефективний інгібіторний захист системи центрального опалення та водоохолодження. Найважливіші наукові та практичні результати:
1. Синтезовано нові сполуки – інгібітори, в яких реалізується принцип внутрішньомолекулярного синергізму: органічні похідні оксоаніонів d-елементів VI групи – 1,2,3 БТА-тримолібдат, вольфрамат та біхромат. Встановлено, що ці речовини є малодисоційованими сполуками (Кд = 6,610-7... 6,410-5), які у розчині перебувають одночасно як у вигляді молекул, так і у вигляді органічного катіона та неорганічного аніона.
2. Визначено, що у водогінній воді 1,2,3 БТА-тримолібдат, вольфрамат та біхромат сприяють гідрофобізації поверхні. За здатністю зменшувати змочування поверхні водними розчинами інгібітори розміщаються в ряд:
3. Порівняльними дослідженнями коефіцієнтів гальмування швидкостей корозії індивідуальними сполуками, композиціями, що містять бензотриазол і оксоаніони молібдену, вольфраму, хрому та 1,2,3 БТА-тримолібдат, вольфрамат та біхромат, показано, що останні внаслідок прояву внутрішньомолекулярного синергізму виявляють значно вищі інгібувальні властивості, ніж відповідні синергічні суміші.
4. Встановлено, що 1,2,3 БТА-тримолібдат, вольфрамат та біхромат, гальмуючи обидві парціальні електродні реакції у водогінній воді, ушляхетнюючи потенціали корозії і зменшуючи струми корозії, виявили себе інгібіторами змішаної дії.
5. Аналіз кривих диференційної ємності сталі у воді, інгібованій 1,2,3 БТА-MoO42-, 1,2,3 БТА-WO42- та 1,2,3 БТА-CrO42- різної молярної концентрації і розрахунок ступенів заповнення поверхні, атракційних сталих та енергії адсорбції показав, що механізм захисної дії інгібіторів – хемосорбційний, який описується ізотермою Фрумкіна.
6. Участь інгібіторів у формуванні захисної плівки на поверхні сталі шляхом координаційної взаємодії підтверджено результатами рентгенофлюоресцентних досліджень, що виявили в складі плівки Mo, W, Cr.
7. Встановлено, що інгібітори 1,2,3 БТА-MoO42-, 1,2,3 БТА-WO42- та 1,2,3 БТА-CrO42- за концентрації 10-4 М підвищують опір МЦКВ на 25...90 %, збільшують інкубаційний період КЕР та сповільнюють його швидкість.
8. На основі 1,2,3 БТА-MoO42- та піро-поліфосфатів розроблено комбінаційний інгібітор КОРСОЛ-2, ефективний як у статичних, так і динамічних умовах, який гальмує обидві електродні реакції і, гідрофобізуючи поверхню сталі, зберігає свої захисні властивості й на деформованій поверхні.
9. Інгібітор КОРСОЛ-2, пригнічуючи життєдіяльність денітрифікуючих, амонійфікуючих і сульфатвідновлюючих бактерій, захищає від корозії в біологічно активних середовищах сталь, алюміній та мідь і апробований в системах центрального опалення та водоохолодження.
Публікації автора:
1. Слободян З., Врецена Н., Маглатюк Л. Вивчення механізмів інгібування корозії конструкційних сталей оксоаніонами металів VI групи //Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2000. – Спец. вип. № 1. – С. 482-484.
2. Маглатюк Л.А. Вплив органічних похідних оксоаніонів Mo,W,Cr на малоциклову корозійну втому конструкційної сталі //Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2002. – Спец. вип. № 3, т.2. – С. 699-701.
3. Слободян З.В., Маглатюк Л.А., Пецух Р.І. Інгібіторний захист водооборотної системи КФ “Світоч” // Вісн. Терноп. держ. техн. ун-ту. – 2003. Т.8, № 3. – С. 19-23.
4. Слободян З.В., Бассараб А.І., Маглатюк Л.А. Вплив 1,2,3- бензотриазол оксоаніонів Cr, Mo, W на корозійно-ерозійне руйнування сталі у воді// Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2003. – № 2. – С. 120-122.
5. Слободян З., Коптєва Ж., Маглатюк Л., Купович Р. Інгібіторний захист системи центрального опалення від корозії та бактеріального забруднення // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2004. – Спец. вип. № 4, т.2. – С. 769-773.
6. Слободян З.В., Врецена Н.Б., Маглатюк Л.А. Електрохімічні дослідження 1,2,3-бензотриазол молібдату, вольфрамату та хромату в якості інгібіторів корозії сталі 20 // Наукова конференція професорсько-викладацького складу Інституту прикладної математики та фундаментальних наук, Львів, 2005. – С.107.
7. Никифорчин Г., Маглатюк Л., Врецена Н., Слободян З. Нові сполуки хромат, молібдат і вольфрамат 1,2,3 бензотриазолію як поліфункціональні інгібітори корозії //Вісн. Терноп. держ. техн. ун-ту. – 2006. Т.11, № 1. – С.17-24.
8. Слободян З.В., Маглатюк Л.А., Никифорчин Г.М. Реалізація синергізму в інгібіторах корозії 1,2,3 бензотриазол тримолібдаті, вольфраматі та хроматі // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2006. –№ 5. – С. 21-29.
9. Слободян З.В., Маглатюк Л.А., Купович Р.Б. Вплив пластичної деформації сталей на змочування їх поверхні інгібіторами типу КОРСОЛ // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2007. –№ 3. – С. 125-126.
