Способ оценки эффективности действия ингибиторов коррозии металлов и их сплавов

Для осуществления способа используют конструкцию бытовой стиральной машины с баком и установленным с возможностью вращения относительно вертикальной оси отжимным резервуаром-барабаном. Четыре опоры в виде штоков ориентированы в пространстве вертикально и шарнирно соединены с корпусом и внутренней подвижной частью стиральной машины. Перед сборкой измерены и выравнены расстояния между краем бака и стенкой корпуса по всем четырем направлениям путем установки под опоры компенсирующих шайб. На проволоке, протянутой через два отверстия, выполненных в стенке барабана на высоте, соответствующей положению центра тяжести внутренней подвижной части, подвешены грузы различной массы. Внутри кольцевого желоба балансировочного кольца размещены испытуемые образцы в виде металлических шариков одинакового размера. На внутренней боковой поверхности большего радиуса балансировочного кольца выполнены дополнительные радиальные перегородки с зазубринами. В желобе выполнены отверстия для удаления продуктов коррозии. Подвешивая к стенке барабана дополнительные грузы, определяют критическую неуравновешенную массу механической системы, при наличии которой барабан при разгоне задевает стенку корпуса в заданных габаритах рабочей зоны внутренней подвижной части, после совершения трех оборотов вокруг своей вертикальной оси. Во всех случаях запуск движения барабана и измерения делают периодически в течение процесса коррозии для случая заполнения балансировочного кольца жидкостью - раствором с ингибитором и без него. По изменению скорости коррозии в соответствии с предлагаемой расчетной формулой судят об эффективности ингибитора. 6 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к устройствам и способам оценки эффективности действия ингибиторов коррозии металлов и их сплавов, а именно к бытовым стиральным машинам, центрифугам с вертикальной осью вращения, содержащим автобалансирующие устройства с перемещением корректирующей массы.

Известен способ определения скорости коррозии углеродистой стали, находящейся в коррозионной среде, включающий измерение потенциала коррозии, изменение содержания деполяризатора в среде, наложение на образец постоянного потенциала, равного потенциалу коррозии, выдержку образца до установившегося значения тока и определение его величины, по которой судят о степени коррозии (RU 2094773 С1, 27.10.1997).

Прототипом заявляемого изобретения является устройство для определения скорости коррозии углеродистой стали 10 (RU 2224238 C1, 20.02.2004), содержащее бак и установленный с возможностью вращения относительно вертикальной оси отжимной резервуар-барабан, входящие в состав внутренней подвижной части стиральной машины, балансировочное кольцо, установленное в верхней части отжимного резервуара, четыре опоры, которые ориентированы в пространстве вертикально и шарнирно соединены с корпусом и внутренней подвижной частью стиральной машины, а нижний конец опор соединен с внутренней подвижной частью стиральной машины выше центра тяжести внутренней подвижной части так, что все точки внутренней подвижной части при отклонении от положения равновесия в вертикальной плоскости, проходящей через опоры и центр тяжести внутренней подвижной части, движутся поступательно. Внутри барабана на высоте 40 см от его дна на проволоке, протянутой через два отверстия, выполненных в стенке барабана, подвешен груз, внутри балансировочного кольца дополнительно установлен кольцевой желоб для свободного перемещения испытуемых образцов в виде металлических шариков, изготовленных из углеродистой стали 10 и занимающих 1/6 часть внутренней полости балансировочного кольца, причем часть полости кольца заполнена 10% водным раствором хлорида аммония.

Устройства [1, 2] не используются для оценки эффективности действия ингибиторов коррозии металлов и их сплавов.

Заявляемое изобретение решает новую задачу оценки скорости эффективности действия ингибиторов коррозии металлов и их сплавов.

Технический результат при использовании изобретения заключается в оценке эффективности действия ингибиторов коррозии металлов и их сплавов. Эффективно действующий ингибитор коррозии увеличивает срок эксплуатации механических систем, содержащих вращающиеся части с неуравновешенной массой и автобалансирующим устройством с корректирующей массой в виде металлических шариков.

Стационарные или статические способы оценки скорости эффективности действия ингибиторов коррозии металлов и их сплавов не используют быстровращающиеся конструкции, периодически выполняющие движения технологического процесса.

Способ оценки эффективности действия ингибиторов коррозии металлов и их сплавов проводится в конструкциях бытовых стиральных машин, которые содержат бак и установленный с возможностью вращения относительно вертикальной оси отжимной резервуар-барабан, входящие в состав внутренней подвижной части стиральной машины, балансировочное кольцо с желобом, четыре опоры в виде штоков, которые ориентированы в пространстве вертикально и шарнирно соединены с корпусом и внутренней подвижной частью стиральной машины. Нижний конец опор соединен с внутренней подвижной частью выше ее центра тяжести так, что все точки внутренней подвижной части при отклонении от положения равновесия в вертикальной плоскости, проходящей через опоры и центр ее тяжести, движутся поступательно. Снята верхняя панель стиральной машины, перед сборкой измерены и выровнены расстояния между краем бака и стенкой корпуса по всем четырем направлениям путем установки под опоры компенсирующих шайб. Внутренняя подвижная часть имеет такую геометрию, что центр ее тяжести находится выше дна барабана. На проволоке, протянутой через два отверстия, выполненных в стенке барабана, на высоте, соответствующей положению центра тяжести внутренней подвижной части, подвешены грузы различной массы. Внутри балансировочного кольца, установленного в барабане на высоте центра тяжести внутренней подвижной части, размещены испытуемые образцы в виде металлических шариков одинакового размера. Для проведения оценки эффективности действия ингибиторов коррозии металлов и их сплавов, из которых изготавливаются шарики, внутреннюю полость балансировочного кольца заполняют жидкостью-раствором и вводят в нее ингибитор коррозии для снижения скорости коррозии металла. Для улучшения перемешивания ингибитора коррозии и усиления турбулентности потока жидкости на внутренней боковой поверхности большего радиуса балансировочного кольца выполняют дополнительные радиальные перегородки с зазубринами. В желобе делают отверстия для удаления продуктов коррозии. Подвешивая к стенке барабана дополнительные грузы, определяют критическую неуравновешенную массу механической системы, при наличии которой барабан при разгоне задевает стенку корпуса в заданных габаритах рабочей зоны внутренней подвижной части после совершения трех оборотов вокруг своей вертикальной оси. Во всех случаях запуск движения барабана и измерения делают периодически в течение процесса коррозии. Относительную разницу определенных значении критической для конструкции неуравновешенной массы от момента времени t_i предыдущего измерения до момента времени t_i+1 текущего, где m_i - значение критической массы, измеренное в промежуток времени t_i, m₁ - значение критической массы, полученное в первом измерении, m_i+1 - значение критической массы, измеренное в промежуток времени t_i+1, m₂ - значение критической массы, полученное в последнем измерении с балансировочным кольцом без металлических шариков и с остатками продуктов коррозии, i - число измерений, считают пропорциональной скорости коррозии шариков , где Δt=t_i+1-t_i, P - общий вес металлических шариков, S - общая площадь их поверхности. Затем устанавливают новое балансировочное кольцо, заполненное жидкостью и шариками без ингибитора коррозии, с теми же веществом, составом, пропорциями. Подвешивая к стенке барабана дополнительные грузы, определяют критическую неуравновешенную массу механической системы, при наличии которой барабан при разгоне задевает стенку корпуса в заданных габаритах рабочей зоны внутренней подвижной части, после совершения трех оборотов вокруг своей вертикальной оси. Во всех случаях запуска движения барабана определение Δm делают аналогично и в той же последовательности, как и в случае использования балансировочного кольца с ингибитором коррозии. Оценку эффективности действия ингибиторов выполняют по формуле

где ρ и ρ₀ - скорости коррозии шариков в присутствии ингибитора и без него; γ - ингибиторный эффект, который показывает, во сколько раз ингибитор замедляет скорость коррозии.

На фиг.1 приведено устройство для проведения способа оценки эффективности действия ингибиторов коррозии металлов и их сплавов на базе стиральной машины с установкой автобалансирующего устройства, вид сверху; на фиг.2 показан поперечный разрез А-А устройства на фиг.1; на фиг.3 представлен разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 представлено балансировочное кольцо; на фиг.5 представлен перфорированный желоб, вдоль которого перемещаются шарики; на фиг.6 изображена структурная пространственная схема устройства для проведения способа оценки эффективности действия ингибиторов коррозии металлов и их сплавов на базе стиральной машины с установкой автобалансирующего устройства.

Использованы следующие обозначения: 1 - корпус; 2 - внутренняя подвижная часть, содержащая бак; 3 - опоры со сферическими шарнирами; 4 - барабан; 5 - автобалансирующее устройство (АУ); 6 - неуравновешенная масса; 7 - корпус АУ; 8 - радиальные перегородки; 9 - кольцевой желоб; 10 - шарики; 11 - крышка АУ; 12 - жидкость с ингибиторной добавкой (без ингибитора коррозии); 13 - дополнительные радиальные перегородки с зазубринами; L - расстояние между кромкой бака и стенкой корпуса; XOYZ - система отсчета; ω - угловая скорость движения ротора-барабана; М_dr - приводной крутящий момент; m_b - корректирующая масса, представляющая группу испытуемых шариков; r₀ - радиус вращения неуравновешенной массы; ЦТ - центр тяжести внутренней подвижной части.

Устройство для оценки эффективности действия ингибиторов коррозии металлов и их сплавов содержит расположенные в корпусе 1 бак 2, установленный с возможностью вращения относительно вертикальной оси барабан 4, балансировочное кольцо 7, входящее в состав автобалансирующего устройства 5 со съемной зафиксированной крышкой 11, герметично закрывающей на время испытаний рабочую полость балансировочного кольца, и четыре опоры 3 в виде штоков со сферическими шарнирами. Балансировочное кольцо установлено в барабане на высоте центра тяжести всей внутренней подвижной части. На проволоке, протянутой через два отверстия, выполненных в стенке барабана 4, на высоте, соответствующей положению центра тяжести внутренней подвижной части, подвешены грузы 6 различной массы. В желобе 9, устанавливаемом в балансировочном кольце на неподвижных радиальных перегородках 8, свободно размещаются металлические шарики 10 одинаковых размеров. На внутренней боковой поверхности большего радиуса балансировочного кольца выполняют дополнительные радиальные перегородки с зазубринами 13. Заливка жидкости 12 производится во внутреннюю полость балансировочного кольца 7.

Способ проводится следующим образом. Снимается крышка автобалансирующего устройства и внутреннюю полость балансировочного кольца заполняют жидкостью-раствором и вводят в нее ингибитор для снижения скорости коррозии металла. Привод барабана включают кратковременно в работу для разгона барабана и, когда барабан совершает три полных оборота, отключают. Дополнительные радиальные перегородки с зазубринами улучшают перемешивание ингибитора коррозии и усиливают турбулентность потока жидкости. Если на стадии разгона не произошло касания бака о стенку корпуса с характерным шумом, подвешивают дополнительные грузы и производят повторный кратковременный пуск барабана. Увеличение массы дополнительных грузов производят до тех пор, пока при разгоне барабана не произойдет касание края бака о стенку корпуса с характерным шумом. Полученное таким путем критическое для вращающейся системы значение неуравновешенной, дисбалансной массы (массы грузов) считают количественной мерой способности внутренней подвижной части сопротивляться воздействию дисбалансной силы (центробежной силы инерции, приложенной к дисбалансной массе). Таким образом, при разгоне барабана определяют предельный дисбаланс (критическую неуравновешенную массу) системы в заданных габаритах рабочей зоны внутренней подвижной части. Запуск движения барабана и измерения делают периодически в течение процесса коррозии. Для удаления продуктов коррозии (осадка бурого цвета) используют отверстия в желобе. Показания времени и неуравновешенной массы в каждом измерении фиксируют в журнале. Далее автобалансирующее устройство снимают с барабана и устанавливают новое балансировочное кольцо с теми же веществом, составом и пропорциями, но без ингибитора коррозии. При эксплуатации нового автобалансирующего устройства проводят те же измерения и в той же последовательности по времени, какие были сделаны при эксплуатации балансировочного кольца с ингибитором коррозии. Относительную разницу определенных значении критической для конструкции неуравновешенной массы считают пропорциональной скорости коррозии шариков.

где n - количество шариков; d - плотность металла, г/м³; V_b - объем одного шарика, м³; S_b - площадь его поверхности, м²; d_b - диаметр шарика, м²; Δt - интервал времени, ч.

Оценку эффективности действия ингибитора делают по формуле (1).

На основе предложенного способа были проведены исследования эффективности влияния концентрации и природы боратов щелочных металлов и аммония, являющихся ингибиторами, на коррозионно-электрохимическое поведение углеродистой стали 10 (см. таблица). Коррозионно-активной средой служила дистиллированная вода. Использовались шарики диаметром d_b=0,024 м в количестве 20 штук, изготовленные из углеродистой стали 10. Площадь их поверхности . Вес шариков

где V - суммарный объем шариков.

Экспериментально установлено, что в дистиллированной воде сталь интенсивно корродирует. Введение боратов приводит к снижению скорости растворения металла.

Концентрация ингибиторных добавок варьировалась в диапазоне 5·10^-2÷5·10^-3 моль/л. Измерения проводили при температуре 20±0,2°С. В полости балансировочного кольца присутствовал воздух. Неуравновешенная критическая для используемой конструкции масса увеличивалась в течение года для контрольного кольца с шариками в дистиллированной воде в диапазоне: 627,55÷641,23 г. Для определения точного значения неуравновешенной массы использовались аналитические весы марки АДВ-200.

Перед испытанием шариков рекомендуется сделать в следующей последовательности: шлифовку наждачной бумагой различной зернистости, промывку дистиллированной водой, сушку фильтровальной бумагой, обезжиривание этанолом и выдержку в эксикаторе над прокаленным хлоридом кальция не менее 18-20 ч.

Значения водородного показателя pH в исследуемых растворах боратов найдены экспериментально и при разбавлении концентрация ионов водорода остается практически неизменной. Буферное действие боратов лития и натрия выражено в большей степени, причем наибольшей буферной емкостью обладают растворы тетраборатов.

Измерения показали, что бораты щелочных металлов и аммония являются ингибиторами анодного действия. Выяснено, что с повышением концентрации ингибиторных добавок область пассивного состояния стали расширяется. При их защитных концентрациях (С_инг≥0,005 моль/л) сталь сразу переходит в пассивное состояние. При концентрации добавок (С_инг≤0,005 моль/л) их ингибирующий эффект незначителен. Существенное увеличение защитного действия наблюдается при концентрациях ингибиторных присадок (С_инг≥0,01 моль/л). В растворе боратов увеличиваются концентрации гидроксид-ионов, необходимых для образования пассивирующих оксидов за счет гидролиза

Ме[В(ОН)₄]+НОН↔Н[В(ОН)₄]+МеОН.

Ме₂[В₄O₅(ОН)₄]+9НОН↔4Н[В(ОН)₄]+2МеОН.

Ме[В₅O₆(ОН)₄]+11НОН↔5Н[В(ОН)₄]+МеОН.

Ингибирующая способность зависит также от природы катионов, так и анионов, так как при одном и том же значении pH и одинаковой молярной концентрации оксоборатов их влияние на анодное растворение стали различно. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что ингибирующее действие боратов в большей степени зависит от природы анионов, так как они обладают специфической способностью к адсорбции. В ряду однотипных боратов антикоррозионное действие уменьшается от литиевой соли к калиевой. Защитные свойства анионов убывают в ряду . Это объясняется тем, что структуры метаборат-ионов имеют лучшие пространственные условия для сорбционного процесса на поверхности металла-матрицы. Результаты испытаний, приведенные в таблице, подтверждают данные, полученные электрохимическими измерениями: снятием анодных и катодных потенциодинамических поляризационных кривых (V=1,0 мВ/с) при помощи потенциостата П-5848, как и в [3], после установления на зачищенных электродах стационарного потенциала с платиновым вспомогательным электродом. Электрод сравнения - хлорид серебряный.

Таблица Влияние концентрации боратов щелочных металлов на среднюю скорость коррозии (ρ) и эффективность их действия (γ) за 365 суток углеродистой стали 10 в дистиллированной воде
Концентрация добавок ингибитора, моль/л	рН		Δm	γ
1. LiBO2
1·10-3	9,8	41,0952	0,0009471	1,05
2·10-3	9,8	34,2460	0,0007893	1,26
5·10-3	9,9	23,9722	0,0005525	1,80
1·10-2	9,9	7,0277	0,0001620	6,14
2·10-2	9,9	4,1893	0,0000966	10,30
5·10-2	9,9	0,1300	0,0000030	331,92
1·10-1	9,9	0,1200	0,0000028	359,58
2. Li2B4O7
1·10-3	9,2	41,8932	0,0009655	1,03
2·10-3	9,2	35,0813	0,0008085	1,23
5·10-3	9,2	25,0872	0,0005782	1,72
1·10-2	9,2	7,8029	0,0001798	5,53
2·10-2	9,2	4,3498	0,0001003	9,92
5·10-2	9,3	0,1600	0,0000037	269,69
3. LiB5O8
1·10-3	8,6	42,3039	0,0009750	1,02
2·10-3	8,6	35,3689	0,0008152	1,22
5·10-3	8,6	25,2339	0,0005816	1,71
1·10-2	8,6	7,9174	0,0001825	5,45
2·10-2	8,5	4,4121	0,0001017	9,78
5·10-2	8,4	0,1800	0,0000041	239,72
4. NaBO2
1·10-3	10,0	41,8932	0,0009655	1,03
2·10-3	10,1	35,0813	0,0008085	1,23
5·10-3	10,2	25,3824	0,0005850	1,70
1·10-2	10,2	7,4269	0,0001712	5,81
2·10-2	10,2	4,2893	0,0000989	10,06
5·10-2	10,2	0,1400	0,0000032	308,21
1·10-1	10,4	0,1300	0,0000030	331,92
5. Na2B4O7
1·10-3	9,2	42,3039	0,0009750	1,02
2·10-3	9,2	36,2605	0,0008357	1,19
5·10-3	9,2	27,1384	0,0006255	1,59
1·10-2	9,2	7,8885	0,0001818	5,47
2·10-2	9,2	4,4211	0,0001019	9,76
5·10-2	9,3	0,1700	0,0000039	253,82
6. NaB5O8
1·10-3	8,4	42,7228	0,0009846	1,01
2·10-3	8,4	36,5678	0,0008428	1,18
5·10-3	8,4	27,3101	0,0006294	1,58
1·10-2	8,3	8,0204	0,0001848	5,38
2·10-2	8,3	4,9090	0,0001131	8,79
5·10-2	8,1	0,1900	0,0000044	227,11
1·10-1	7,7	0,1700	0,0000039	253,82
7. КВО2
1·10-3	10,4	42,7228	0,0009846	1,01
2·10-3	10,6	37,8509	0,0008724	1,14
5·10-3	11,0	30,3873	0,0007003	1,42
1·10-2	11,3	9,7846	0,0002255	4,41
2·10-2	11,5	5,4277	0,0001251	7,95
5·10-2	11,9	0,2200	0,0000051	196,14
1·10-1	12,2	0,2000	0,0000046	215,75
8. К2В4O7
1·10-3	9,2	42,7228	0,0009846	1,01
2·10-3	9,3	38,5268	0,0008879	1,12
5·10-3	9,3	31,9630	0,0007367	1,35
1·10-2	9,3	10,1291	0,0002334	4,26
2·10-2	9,3	6,1467	0,0001417	7,02
5·10-2	9,3	0,2500	0,0000058	172,60
1·10-1	9,4	0,2300	0,0000053	187,61
9. KB5O8
1·10-3	8,6	43,1500	0,0009945	1,00
2·10-3	8,6	39,2273	0,0009041	1,10
5·10-3	8,6	33,9764	0,0007831	1,27
1·10-2	8,5	13,1555	0,0003032	3,28
2·10-2	8,4	8,1879	0,0001887	5,27
5·10-2	8,2	0,5500	0,0000127	78,45
1·10-1	7,8	0,4000	0,0000092	107,88
10. (NH4)2B4O7
5·10-3	8,9	32,4436	0,0007477	1,33
1·10-2	8,9	10,2738	0,0002368	4,20
2·10-2	8,9	6,2266	0,0001435	6,93
5·10-2	8,9	0,2532	0,0000058	170,41
11. NB4B5O8
5·10-3	8,5	35,9583	0,0008287	1,20
1·10-2	8,4	13,6984	0,0003157	3,15
2·10-2	8,4	8,4774	0,0001954	5,09
5·10-2	8,2	0,5573	0,0000128	77,42
Н2O (контроль)	6,6	43,15	0,0009945	1,00

На основании термодинамических расчетов подтверждено, что пассивация стали в растворах боратов щелочных металлов связана как с образованием защитных оксидных пленок, так и с хемосорбцией борат-анионов на поверхности металла в условиях коррозии металла с кислородной деполяризацией. Действительно, равновесный потенциал металла равен

где водородный показатель рН -lg8,52·10^-10≈9,07.

Равновесные потенциалы водородного и кислородного электродов при pH -9,07 соответственно равны: и . Чтобы окисление металла могло иметь место, должен быть отрицательнее, чем [4]. Расчеты показывают, что при данном значении pH наиболее вероятна коррозия с кислородной деполяризацией. Изменение энергии Гиббса реакции

Fe+1/2O₂+Н₂O→Fe(OH)₂

при стандартных условиях равно

Это говорит о том, что в данной коррозионной среде железо термодинамически нестабильно и равновесие реакции смещено вправо.

Таким образом, моно- и полиизобораты щелочных металлов могут быть использованы в качестве антикоррозионных добавок при защите черных металлов и их сплавов в нейтральных коррозионных средах.

Кроме этого, на основе предложенного способа были проведены исследования эффективности влияния концентрации и природы аминов: гексаметилендиамина (ГМДА), этилендиамина (ЭДА), диэтиламина (ДЭА) и трибутиламина (ТБА) на коррозионно-электрохимическое поведение углеродистой стали 10 в дистиллированной воде и в растворе, содержащем 30 мг/л NaCl+70 мг/л Na₂SO₄. Установлено, что скорость растворения металла в присутствии хлорид- и сульфат-ионов выше по сравнению с испытаниями в дистиллированной воде. Введение аминов существенно снижает скорость ионизации металла. По мере повышения концентрации ингибиторных добавок защитное действие их возрастает, причем при С_инг≥1·10^-2 моль/л (Н₂О дист.) и С_инг≥2·10^-2 моль/л (30 мг/л NaCl+70 мг/л Na₂SO₄) наблюдается резкое снижение скорости коррозионного процесса. Эффективность действия аминов в большей степени выражена в дистиллированной воде. По ингибирующей способности амины располагаются в следующий убывающий ряд:

ГМДА>ЭДА>ДЭА>ТБА.

Из экспериментальных данных следует, что защитное действие аминов усиливается при переходе от моноаминов к диаминам и с возрастанием молекулярной массы.

На основе предложенного способа были проведены исследования эффективности влияния концентрации и природы аминоспиртов и полиборатов аммония: моноэтаноламина (МЭА), диэтаноламина (ДЭА), триэтаноламина (ТЭА), их соединений с триборатмоноэтаноламмония (ТБМЭА), пентаборатдиэтаноламмония (ПБДЭА), пентабораттриэтаноламмония (ПБТЭА) на коррозионно-электрохимическое поведение углеродистой стали 10 в дистиллированной воде, в растворе 30 мг/л NaCl+70 мг/л Na₂SO₄, в 3%-ном растворе NaCl. Концентрация ингибиторных добавок - 0,01 моль/л. Установлено, что борная кислота стимулирует коррозию стали 10. Введение аминоспиртов и полиборатов аммония в коррозионные среды существенно уменьшает скорость растворения металла. Аминоборатные комплексы обладают большей ингибирующей способностью, чем их составляющие в отдельности. В хлорид- и хлорид-сульфатных электоролитах эффективность действия ингибиторов выражена в меньшей степени по сравнению с испытанием в дистиллированной воде. Антикоррозионное действие ингибиторных добавок снижается в ряду

ПБТА>ПБДЭА>ТБМЭА>МЭА>ДЭА>ТЭА.

По предложенному способу были проведены также исследования эффективности влияния концентрации и природы борнооксиэтилидендифосфонового комплекса (БОК) и тиосемикарбазидоксиэтилидендифосфонового комплекса (ТОК) на коррозионно-электрохимическое поведение стали 3 в 3%-ном растворе NaCl. Эти комплексы являются соединениями оксиэтилидендифосфоновой кислоты C₂H₈O₇P₂ (ОЭДФ) с ортоборатом водорода Н_{3 В}О₃(ОБВ) и тиосемикарбазидом NH₂NHC(S)NH₂(TCK). Концентрация добавок составила 1·10^-1÷1·10^-4 мас.%. Установлено, что добавки от 1·10^-1÷5·10^-3 мас.% повышают скорость растворения стали, вызванной подкислением фонового раствора. В пределах концентраций 5·10^-3÷1·10^-4 мас.% растворение металла резко замедляется. Дальнейшее уменьшение концентрации добавок приводит к понижению их ингибиторных свойств, что обусловлено снижением активности катионов комплексообразователей, участвующих в формировании защитного слоя на поверхности металла, ионизацией ОЭДФ до двух- и трехзарядных анионов, усилением гидрофильности комплексона. В пределах концентраций БОК и ТОК 5·10^-3÷1·10^-4 мас.%, при которых комплексные соединения ингибируют коррозию, значение pH среды находится в области 3,6-6,3.

Источники информации

1. Патент РФ №2094773, 1997.

2. Патент РФ №2224238, кл. G01N 17/00, 2004.

3. Фрейман Л.И., Макаров В.А., Брыксин И.Е. Потенциостатические методы в коррозионных исследованиях и электрохимической защите. - Л: Химия, 1972. 214 с.

4. Скорчеллетти В.В. Теоретические основы коррозии металлов. - Л.: Химия, 1973. 264 с.

Способ оценки эффективности действия ингибиторов коррозии металлов и их сплавов путем измерения скорости коррозии испытуемого металлического образца в жидкости, в присутствии ингибитора коррозии и без него в конструкциях бытовых стиральных машин, которые содержат бак и установленный с возможностью вращения относительно вертикальной оси отжимной резервуар-барабан, входящие в состав внутренней подвижной части стиральной машины, балансировочное кольцо с желобом, четыре опоры в виде штоков, которые ориентированы в пространстве вертикально и шарнирно соединены с корпусом и внутренней подвижной частью стиральной машины, и нижний конец опор соединен с внутренней подвижной частью выше ее центра тяжести так, что все точки внутренней подвижной части при отклонении от положения равновесия в вертикальной плоскости, проходящей через опоры и центр ее тяжести, движутся поступательно, причем снята верхняя панель стиральной машины, перед сборкой измерены и выравнены расстояния между краем бака и стенкой корпуса по всем четырем направлениям путем установки под опоры компенсирующих шайб, и внутренняя подвижная часть имеет такую геометрию, что центр ее тяжести находится выше дна барабана, а на проволоке, протянутой через два отверстия, выполненных в стенке барабана, на высоте, соответствующей положению центра тяжести внутренней подвижной части, подвешены грузы различной массы, и внутри кольцевого желоба балансировочного кольца, установленного в барабане на высоте центра тяжести внутренней подвижной части, размещены испытуемые образцы в виде металлических шариков одинакового размера, внутренняя полость балансировочного кольца заполнена жидкостью-раствором и, подвешивая к стенке барабана дополнительные грузы, определяют критическую неуравновешенную массу механической системы, при наличии которой барабан при разгоне задевает стенку корпуса в заданных габаритах рабочей зоны внутренней подвижной части, и во всех случаях запуск движения барабана и измерения делают периодически в течение процесса коррозии, а относительную разницу

определенных значений критической для конструкции неуравновешенной массы от момента времени t_i предыдущего измерения до момента времени t_i+1 текущего, где m_i - значение критической массы, измеренное в промежуток времени t_i, m₁ - значение критической массы, полученное в первом измерении, m_i+1 - значение критической массы, измеренное в промежуток времени t_i+1, m₂ - значение критической массы, полученное в последнем измерении с балансировочным кольцом без металлических шариков и с остатками продуктов коррозии, i - число измерений, считают пропорциональной скорости коррозии шариков

где Δt=t_i+1-t_i, Р - общий вес металлических шариков, S - общая площадь их поверхности, отличающийся тем, что для проведения оценки эффективности действия ингибиторов коррозии металлов и их сплавов, из которых изготавливаются шарики, во внутреннюю полость балансировочного кольца вводят ингибитор коррозии для снижения скорости коррозии металла, а для улучшения перемешивания ингибитора коррозии и усиления турбулентности потока жидкости на внутренней боковой поверхности большего радиуса балансировочного кольца выполняют дополнительные радиальные перегородки с зазубринами, также в желобе делают отверстия для удаления продуктов коррозии, и, в разное время, устанавливают два балансировочных кольца, одно кольцо заполняют жидкостью и шариками с ингибитором коррозии, другое кольцо заполняют жидкостью и шариками без ингибитора коррозии с теми же веществом, составом, пропорциями, и, в обоих случаях, подвешивая к стенке барабана дополнительные грузы, определяют критическую неуравновешенную массу механической системы, при наличии которой барабан при разгоне задевает стенку корпуса в заданных габаритах рабочей зоны внутренней подвижной части, после совершения трех оборотов вокруг своей вертикальной оси, и в обоих случаях, всегда при запуске движения барабана определение Δm делают аналогично и в той же последовательности, как в случае использования балансировочного кольца с ингибитором коррозии, так и в случае использования балансировочного кольца без ингибитора коррозии, а оценку эффективности действия ингибиторов вычисляют по формуле

где ρ и ρ₀ - скорости коррозии шариков в присутствии ингибитора и без него, γ - ингибиторный эффект, который показывает, во сколько раз ингибитор замедляет скорость коррозии.