Ингибитор коррозии металлов в серной, соляной и сульфаминовой кислотах

 

Изобретение относится к области защиты металлов от кислотной коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано для травления металлов в кислотах и кислотных очисток оборудования в энергетике, пищевой промышленности и других видах производства. Ингибитор коррозии металлов в серной, соляной и сульфаминовой кислотах содержит в своем составе продукт конденсации амина с альдегидом, в качестве которого применяют α-оксинафталь-n-иоданилин (16,6-22,7 мас.%), β-этилксантогенилэтил-N-м-толилкарбамат (15,2-25,0 мас. %), 2,6-диметил-N-гептилхинолинийиодид (18,2-25,0 мас.%) и уротропин (33,3-43,9 мас. %). Введение ингибитора в указанных концентрациях в кислоты повышает степень защиты от коррозии стали цинка и хрома, а также снижает наводороживание стали. 2 табл.

Изобретение относится к защите металлов от кислотной коррозии и может применяться при травлении металлов и кислотных очистках оборудования.

Известно применение уротропина для уменьшения скорости коррозии стали в соляной и серной кислотах (Алцыбеева А.И., Левин С.Э., Ингибиторы коррозии металлов: Л. , Химия, 1968, 28-29 с.). Однако при торможении коррозии в соляной и серной кислотах стали и других металлов (например, цинка и хрома) эффективность уротропина недостаточна. К тому же уротропин рекомендуется использовать в высоких концентрациях, достигающих 2% (т.е. исчисляемых в сотнях миллимолей на литр).

По технической сущности и полученным результатам, наиболее близким к предлагаемому ингибитору, является известный ингибитор, представляющий собой продукт конденсации анилина и капринового альдегида (В.Г. Турбина, Н.Г. Ключников. Защита от коррозии стали в соляной кислоте продуктами конденсации аминов и альдегидов: в сб. статей "Ингибиторы коррозии металлов", ЦНИИ технологии судостроения. Изд. Судостроение, 1965, с. 124-129).

Известный ингибитор защищает сталь лучше, чем уротропин, но степени защиты все же недостаточно велики (92,07; 95,50; 97,29% соответственно в 3,5 и 7 н. соляной кислоте). Еще ниже эффективность известного ингибитора для цинка и хрома. Он весьма слабо защищает сталь от наводороживания.

Технический результат настоящего изобретения - повышение степени защиты стали, цинка и хрома от коррозии в серной, соляной и сульфаминовой кислотах, а также уменьшение наводороживания стали.

Для достижения указанного результата в серную, соляную и сульфаминовую кислоты вводят ингибитор, который содержит продукт конденсации амина с альдегидом, в качестве которого используется α-оксинафталь-n-иоданилин, β-этилксантогенилэтил-N-м-толилкарбомат, 2,6-диметил-N-гептилхинолиний иодид и уротропин.

Указанные вещества имеют следующее строение: α-оксинафталь-n-иоданилин β -этилксантогенилэтил-N-м-толилкарбомат 2,6-диметил-N-гептилхинолиний иодид Названные компоненты входят в состав предлагаемого ингибитора в следующих относительных количествах, мас.%: α -Оксинафталь-n-иоданилин - 16,6-23,7 β -Этилксантогенилэтил-N-м-толилкарбомат - 25,0-15,2
2,6-Диметил-N-гептилхинолиний иодид - 25,0-18,2
Уротропин - 33,3-43,9
При введении ингибиторов в растворы кислот концентрации компонентов можно выразить также, г/л:
α -Оксинафталь-n-иоданилин - 0,4-1,5
β -Этилксантогенилэтил-N-м-толилкарбомат - 0,6-1,0
2,6-Диметил-N-гептилхинолиний иодид - 0,6-1,2
Уротропин - 0,8-2,9
Компоненты вводятся в растворы кислот при энергичном перемешивании. В последнюю очередь добавляется продукт конденсации, предварительно растворенный в нескольких миллилитрах этилового спирта или ацетона.

Результаты, получаемые при испытаниях ингибитора, приводятся в таблице 1. В таблице 2 собраны данные для известного ингибитора.

Степени защиты металлов от коррозии оценивались с помощью измерения масс образцов в чистых, а также ингибированных кислотах, а также по объему выделившегося водорода.

Наводороживание определялось на крутильной машине К-5 по числу оборотов образца до излома.

Сопоставление результатов, приведенных в таблицах, позволяет сделать следующие выводы:
1. Предлагаемый ингибитор защищает испытанные металлы более эффективно, чем известный, что особенно заметно для цинка и хрома.

2. Весьма существенно превосходство предлагаемого ингибитора по сравнению с известным по торможению наводороживания стали.

3. Проведенное дополнительно сравнительное изучение предлагаемого ингибитора с широко применяемым в практике ингибитором ПБ-5 свидетельствует о преимуществе первого как по замедлению коррозии стали (например, коэффициенты торможения для предлагаемого ингибитора более 100, а для известного примерно 40), так и по устойчивости в травильных растворах (предлагаемый ингибитор не коагулирует ни в одной из испытанных кислота, в то время как ПБ-5 коагулирует во всех трех кислотах).

Таким образом, предлагаемый ингибитор обладает более высокой эффективностью по сравнению с известным по степени защиты от коррозии и от наводороживания.

Предложенный ингибитор рекомендуется для травления стали и цинка, для очистки в кислотах оборудования из названных металлов, а также хромированных деталей.

Формула изобретения

Ингибитор коррозии металлов в серной, соляной и сульфаминовой кислотах на основе уротропина и продукта конденсации амина с альдегидом, отличающийся тем, что он дополнительно содержит β-этилксантогенилэтил-N-м-толилкарбамат и 2,6-диметил-N-гептилхинолинийиодид, а в качестве продукта конденсации амина с альдегидом ингибитор коррозии содержит α-оксинафталь-n-иоданилин при следующих соотношениях компонентов, мас. %:
α-Оксинафталь-n-иоданилин - 16,6-22,7
β-Этилксантогенилэтил-N-м-толилкарбамат - 15,2-25,0
2,6-Диметил-N-гептилхинолинийиодид - 18,2-25,0
Уротропин - 33,3-43,9

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3