Ингибитор коррозии металлов в серной и соляной кислотах

 

Изобретение относится к защите металлов от кислотной коррозии и может быть использовано при травлении металлов и кислотных очистках оборудования. Ингибитор коррозии металлов в соляной и серной кислотах содержит продукт конденсации амина с альдегидом - фурфулиден-n-нитроанилин 11,7 - 14,3 мас. %, 4-(бис)-4-(диметиламино)-3-нитрофенил-(оксиметил)-антипирин 17,6 - 28,6 мас. %, 7-иод-8-оксихинолин-5-сульфокислота 11,7 - 14,3 мас. % и полиэтиленполиамин 42,8 - 58,8 мас. %. Ингибитор повышает степень защиты от коррозии стали, титана и хрома и снижает наводороживание стали. 2 табл.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в кислотах с помощью ингибиторов. Предлагаемый ингибитор может найти применение в машиностроении и металлургии при травлении металлов, в энергетике и пищевой промышленности при очистке металлических поверхностей котлов, трубопроводов и т.д.

Известно применение полиэтиленполиамина (ПЭПА)в качестве ингибитора коррозии стали в 5-10 M соляной кислоте (Брынза А.П., Герасютина Л.И., Федаш В.П., Байбарова Е.Я. Полиэтиленполиамин - ингибитор коррозии стали в соляной кислоте, "Защита металлов", 1983, т.19, с.961). ПЭПА замедляет коррозию стали в интервале температур 20-90^oC. Однако степень защиты составляет лишь 61-95%.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому результату является известный ингибитор кислотной коррозии, содержащий продукт взаимодействия бензиамина с параформальдегидом (авт. свид. СССР N 141049, кл. C 23 F 11/04, 1961 г.). Известный ингибитор защищает металлы в 20-30%-ных растворах соляной кислоты при температурах от 20 до 80^oC. Однако известный ингибитор недостаточно эффективен при защите от коррозии титана и хрома, а также слабо тормозит наводороживание стали.

Целью настоящего предлагаемого изобретения является повышение степени защиты от коррозии в соляной и серной кислотах стали, титана и хрома, а также снижение наводороживания стали.

Для достижения указанной цели предлагается в серную или соляную кислоты добавлять ингибитор, в состав которого входят продукт конденсации альдегида и амина, ПЭПА, 4-(бис-)-/-4-(диметиламино)-3-нитрофенил(- оксиметил)-антипирин, 7-иод-8-оксихинолин-5-сульфокислота, причем в качестве продукта конденсации используют фурфулиден-п-нитроанилин.

Добавки имеют следующие структуры: фурфулиден-п-нитроанилин 4-(бис-)-/-4-(диметиламино)-3-нитрофенил(-оксиметил)-антипирин 7-иод-8-оксихинолин-5-сульфокислота ПЭПА представляет собой смесь высокомолекулярных фракций полиаминов со средней молекулярной массой 150-170 а.е.м. Главными составными частями ПЭПА являются тетраатиленпентамин H₂NCH₂CH(NH₂) CH₂CH(NH₂)CH₂CH(NH₂) CH₂CH₂NH₂ и триэтилентетрамин
H₂NCH₂CH(NH₂)CH₂CH(NH₂) CH₂CH₂NH₂
Количественный состав ингибитора (% мас.):
фурфулиден-п-нитроанилин - 11,7-14,3
4-(Бис-)-/-4-(диметиламино)-3-нитрофенил(-оксиметил)-антипирин - 17,6-28,6
7-иод-8-оксихинолин-5-сульфокислота - 11,7-14,3
полиэтиленполиамин - 42,8-58,8
Указанные компоненты ингибитора вводятся в кислоты в следующих концентрациях, г/л:
фурфулиден-п-нитроанилин - 0,5-1,0
4-(Бис-)-/-4-(диметиламино)-3-нитрофенил(-оксиметил)-антипирин - 1,0-1,5
7-иод-8-оксихинолин-5-сульфокислота - 0,5-1,0
полиэтиленполиамин - 1,5-5,0
Компоненты ингибитора вводятся в кислоту в следующем порядке: 7-иод-8- оксихинолин-5-сульфокислота, производное антипирина и ПЭПА. В последнюю очередь добавляется фурфулиден-п-нитроанилин, предварительно растворенный в нескольких миллилитрах этанола или ацетона.

Результаты испытаний предлагаемого ингибитора приведены в таблице 1. Для сравнения в таблице 2 содержатся данные для известного ингибитора.

Наводороживание стали изучалось с помощью скручивания образцов на машине K-5. Степень наводороживания рассчитывалась по известной формуле

где
Пи - число оборотов до излома стали образца, выдержанного в кислоте с ингибитором;
По - то же, в кислоте без ингибитора.

Испытывалась сталь ПП (проволока диаметром 0,6 мм).

Сопоставляя данные таблиц 1 и 2, можно сделать следующие заключения о преимуществе предлагаемого ингибитора перед известным.

1. Предлагаемый ингибитор замедляет коррозию не только стали, но и титана и хрома.

2. Предлагаемый ингибитор в ряде случаев обеспечивает более эффективную защиту стали от коррозии, чем известный. Можно также отметить, что предлагаемый ингибитор значительно превосходит ингибитор ПБ-5, широко применяемый в производстве: для предлагаемого ингибитора коэффициент торможения для стали при 20^oC составляет более 100 (степень защиты 99,35), для ПБ-5 - только 41 (степень защиты 97,5%). Кроме того, в отличие от ПБ-5, предлагаемый ингибитор не коагулирует при накоплении солей железа в растворе кислоты.

3. Предлагаемый ингибитор значительно превосходит известный по торможению наводороживание стали.

Предлагаемый ингибитор рекомендуется для травления стали, титана, хрома в машиностроении, а также для кислотной очистки оборудования из стали и титана, а также хромированных деталей.

Формула изобретения

Ингибитор коррозии металлов в серной и соляной кислотах, содержащий продукт конденсации амина с альдегидом, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 4-(бис)-4-(диметиламино)-3-нитрофенил-(оксиметил)-антипирин, 7-иод-8-оксихинолин-5-сульфокислота и полиэтиленполиамин, а в качестве продукта конденсации амина с альдегидом - фурфулиден-n-нитроанилин, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Фурфулиден-n-нитроанилин - 11,7 - 14,3
4-(Бис)-4-(диметиламино)-3-нитрофенил-(оксиметил)-антипирин - 17,6 - 28,6
7-Иод-8-оксихинолин-5-сульфокислота - 11,7 - 14,3
Полиэтиленполиамин - 42,8 - 58,8

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3