Способ защиты стали от кислотной коррозии

 

Изобретение относится к области защиты сталей от кислотной, в частности от солянокислой, коррозии путем введения органических соединений в качестве ингибиторов коррозии. В кислую среду вводят ингибитор аминного типа, в качестве которого используют новое соединение - бензоилгидразон м-фенок-сибензальдегида, формулы, приведенной в формуле изобретения. При использовании предлагаемого соединения снижается скорость коррозии стали в растворе соляной кислоты, увеличивается защитный эффект ингибитора.

Изобретение относится к области защиты сталей от кислотной, в частности от солянокислой, коррозии путем введения органических соединений в качестве ингибиторов коррозии.

Известен способ защиты металлов от кислотной коррозии, по которому в качестве ингибитора коррозии применяют смолообразный продукт, являющийся остатком после отгонки ацетонанила при синтезе его конденсацией ацетона с анилином. Однако предложенный ингибитор не имеет постоянного состава и степень защиты его изменяется в зависимости от строения и состава [1].

Известен также ингибитор кислотной коррозии, состоящий из трибензиламина, уротропина и тиомочевины [2]. Данный состав обеспечивает степень защиты стали до 97%, что недостаточно для защиты стали от коррозии.

Известен способ защиты металлов от кислотной коррозии, где в качестве ингибитора применяют полиалкиларилбензолпиридинийхлорид или полиалкиларилилтриметил(этил)аммонийхлорид [3].

Однако данный ингибитор имеет защитный эффект стали от коррозии до 90%, что недостаточно для защиты стали.

Известен также ингибитор кислотной коррозии стали в соляной кислоте - дипропаргиловый эфир этиленгликоля [4].

Однако скорость коррозии при использовании предлагаемого ингибитора достаточно невысокая (1,32 - 3,74 г/м² · час).

Известен также продукт конденсации п-хлорбензолсульфокислоты с формальдегидом для снижения кислотной коррозии [5].

Однако указанный продукт не имеет постоянного состава и защитное действие его также невелико.

Наиболее близкими по структуре и назначению являются ингибиторы атмосферной коррозии N-бутилиденаллиламин, N-этилиденбутиламин и N-1-бутилиденизобутениламин [6].

Однако защитный эффект ингибитора равен 80 - 90%, что в соответствии с ГОСТ 9.505-86 соответствует посредственным показателям.

Задачей предлагаемого изобретения является получение нового ингибитора кислотной коррозии, который при введении в соляную кислоту обеспечивает высокий защитный эффект стали от коррозии.

Техническим результатом при использовании предлагаемого соединения является снижение скорости коррозии стали в растворе соляной кислоты, увеличение защитного эффекта ингибитора.

Технический результат достигается путем введения ингибитора аминного типа в кислую среду, в качестве ингибитора используют новое соединение - бензоилгидразон м-феноксибензальдегида, формулы: Предлагаемый нами новый бензоилгидразон м-феносибензальдегида (БГФБ) получают при взаимодействии м-феноксибензальдегида с ароматическим гидразином, а именно бензоилгидразином.

Органические ингибиторы, добавляемые в растворы электролитов, снижают скорость коррозии исключительно за счет их адсорбции на поверхности металла. При этом блокируются активные центры растворения. На поверхности, закрытой адсорбентом, реакция протекает крайне медленно. Присутствие в структуре ингибитора полярных атомов азота, которые имеют электроны, способные образовывать ковалентную связь с металлом, способствует их адсорбции на поверхность-кислород, тем самым уменьшая его содержание в растворе.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявляемого изобретения, а определение из перечня аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом объекте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа, признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявляемого изобретения преобразований на достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

Бензоилгидразон м-феноксибензальдегида (БГФБ) БГФБ получают по классической реакции альдегидов с гидразинами. м-феноксибензальдегид подвергают взаимодействию с бензоилгидразином в присутствии растворителя - хлороформа, в отсутствии катализатора при температуре 61^oC в течение 1,5 - 2 ч, по следующей схеме БГФБ очищают перекристаллизацией из этанола. Сточные воды и отходы производства отсутствуют. БГФБ представляет собой порошок белого цвета, растворимый в этаноле, эфире, ацетоне, толуоле; практически нерастворимый в воде, БГФБ практически нетоксичен.

Бензоилгидразон м-феноксибензальдегида получают следующим образом: к 15 г (0,076 моль) м-феноксибензальдегида добавляют при перемешивании 10,3 г (0,076 моль) бензоилгидразина. Смесь разбавляют хлороформом, далее при температуре кипения хлороформа смесь перемешивают в течение 1,5 - 2 ч. По окончании реакции после удаления растворителя конечный продукт очищают перекристаллизацией из этилового спирта. Выход составил 23,0 г (96%). Т. пл. 158 - 160^oC. Спектр ПМР (CCl₄), δ, , м.д.: 7,10 - 7,20 (14 H, Ar), 7,68 ( 1H, -CH= ), 2,88 (1H, NH). Найдено,%: C 75,49, N 7,84, H 5,91. C₂₀H₁₆N₂O₂. Вычислено,%: C 75,90; N 8,46; H 5,86.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.

Полученный ингибитор БГФБ вводят в раствор соляной кислоты концентрации 29%. Испытания проводят в соответствии с ГОСТ 9.505-86 (СТ СЭВ 2596-85) "Ингибиторы кислотной коррозии" для углеродистой стали Ст. 3 и 08КП. Дозировка ингибитора - 1 вес.%. Время испытаний - 24 ч. Температура кислоты - 20^oC. Время перемешивания раствора - 30 мин.

При введении в соляную кислоту ингибитора БГФБ удельная скорость коррозии составила 0,066 г/м² · час; 0,074 мм/год. Удельная скорость коррозии стали без использования БГФБ составила 15 г/м² · час. Степень защиты ингибитором Z - 99,64%. Защитная способность ингибитора - отличная.

Как видно из представленных данных, БГФБ является эффективным ингибитором, превосходящим известные ингибиторы.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий: - средство, воплощающее заявленное изобретение при его использовании, предназначено для использования в качестве ингибитора кислотной коррозии; - для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов; - средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении способно обеспечить достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость".

Источники, принятые во внимание 1. А.С. СССР N 199630, кл. C 07 C 11/10, 1978.

2. А.С. СССР N 489818, кл. C 23 F 11/10, 1975.

3. А.С. СССР N 280162, кл. C 23 F 11/04, 1975.

4. А.С. СССР N 487962, кл. C 23 F 11/04, 1975.

5. А.С. СССР N 273970, кл. C 23 F 11/04, 1978.

6. А.С. СССР N 318315, кл. C 23 F 11/02, C 23 F 04/08, 1978.6

Формула изобретения

Способ защиты стали от кислотной коррозии путем введения ингибитора аминного типа, отличающийся тем, что в качестве ингибитора используют бензоилгидразон м-феноксибензальдегида формулы
\