исследование защитных свойств тимола как летучего

Сборник 4‐й Всероссийской интернет‐конференции «Грани науки – 2015» ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ТИМОЛА КАК ЛЕТУЧЕГО
ИНГИБИТОРА АТМОСФЕРНОЙ КОРРОЗИИ
Воробьева В.И.a, Скиба М.И.b, Трус И.Н.a
a
Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт»
г. Киев, Украина
b
Государственное высшее учебное заведение Украинский государственный химикотехнологический университет, г. Днепропетровск, Украина
e-mail: [email protected]
Поиск эффективных методов противокоррозионной защиты металлов и сплавов
обусловлен не только ущербом, наносимым коррозией в технологическом и экономическом
плане, но и ухудшением экологической ситуации, вызванным попаданием в окружающую
среду продуктов коррозии. Для защиты от атмосферной коррозии применяются ингибиторы,
в ряду которых особое место занимают летучие ингибиторы атмосферной коррозии стали
(ЛИАК), способные защищать изделия сложной формы из различных металлов [1,2].
Несмотря на большой ассортимент летучих ингибиторов атмосферной коррозии, проблема
их усовершенствования остается актуальной в связи с возрастающими требованиями к
защитной способности реагентов с повышением экологических и экономических
требований. Важную роль при разработке новых летучих ингибиторов играют простота
синтеза и доступность сырья при их синтезе. Более ранними исследованиями установлено,
что перспективным сырьем для получения летучих ингибиторов является использование
растительного сырья и отходов его переработки. При этом основными действующими
компонентами большинства растительных экстрактов являются монотерпеновые фенолы
(тимол, карвакрол) [3,4]. В связи с этим в настоящей работе исследовано ингибирующая
эффективность защитной пленки тимола на поверхности стали.
Результаты ускоренных коррозионных испытаний, свидетельствуют, что тимол как
летучий ингибитор коррозии обеспечивает достаточно высокую защиту стали в условиях
периодической конденсации, как дистиллированной воды, так и минерализованной влаги
(92,3%). Вольтамперными измерениями на стали 3 в 0,5 М растворе Na2SO4 установлено, что
тимол является ингибитором коррозии смешанного типа, который тормозит как анодную, так
и катодную реакции коррозионного процесса. После 24 часов формирования пленки в
атмосфере тимола наблюдается уменьшение плотности анодного растворения стали при
анодной поляризации в 6 раз. На катодной поляризационной кривой наблюдается
уменьшение значения предельного тока в 2 раза. Также наблюдается увеличение анодной и
катодной поляризации электрода, что соответственно указывает на ингибирующую
эффективность тимола как летучего ингибитора коррозии.
Таблиця 1. – Параметры поляризационных кривых на Ст3 в 1 н Na2SO4 с пленкой, полученной после
формирования в течении 24-48 часов в парой фазе изопропилового раствора тимола.
Время
формирования
пленки, час
Стационарный
потенциал,
В
0
24
48
72
-0,46
-0,43
-0,43
-0,43
Электродная поляризация
(ΔЕ), В
Анодного
процесса при
і=1,9*10-5
А/см2
0,03
0,05
0,07
Катодного
процесса при
і=1,9*10-5
А/см2
-0,06
-0,08
-0,13
Коэффициент торможения, γ
Анодного
процесса при Е
= -0,35 В
Катодного
процесса при
Е = -0,62 В
6,06
8,63
16,3
2,1
3,2
4,4
Сборник 4‐й Всероссийской интернет‐конференции «Грани науки – 2015» При увеличении времени формирования пленки до 48 и 72 часов наблюдается
постепенное уменьшение тока анодного растворения стали, при этом значение
коэффициентов торможения при анодной поляризации составляет 8,63 и 16,3
соответственно.
А также наблюдается более значительное уменьшение предельного тока на катодной
поляризационной кривой в 3,2 и 4,4 раза соответственно. Наблюдается увеличение
поляризации электрода, а, соответственно, и увеличение ингибирующего эффективности
сложившейся защитной пленки. Так, величина анодной поляризации стали после обработки
тимолом течение 48 часов при i = 1,9 10-5 А/см2 составляет 0,05 В, величина катодной
поляризации достигает -0,08 В. При увеличении времени формирования защитной пленки до
72 часов 0,07 В и -0,13 В соответственно.
Обработка металла в паровой фазе исследуемого ЛИАК не изменяет наклон анодных
поляризационных кривых, а, следовательно, и механизм растворения стали. В то же время,
наличие предельного катодного тока и торможения скорости катодного процесса при
обработке электрода ингибитором указывает на торможение восстановления растворенного
кислорода за счет пленки, которая блокирует поверхность металла.
1) Кузнецов Ю. И., Михайлов А. А. Экономический ущерб и средства борьбы с атмосферной
коррозией // Коррозия: материалы, защита. 2003. № 11. C. 3–10.
2) Андреев Н.Н., Кузнецов Ю.И. Физико–химические аспекты действия летучих ингибиторов
коррозии металлов // Успехи химии. 2005.Т. 24, № 8. С. 755–767.
3) Victoriya Vorobyova. Evaluation of various plant extracts as vapor phase corrosion inhibitor for mild
steel. Victoriya Vorobyova, Olena Chygyrynets’ / British Journal of Science, Education and Culture // 2014.
№. 2(6).С. 43–49.
4) Chygyrynets’ О.E., A study of rapeseed cake extract as eco-friendly vapor phase corrosion inhibitor /
E.E. Chygyrynets’, V.I. Vorobyova // Chemistry and Chemical Technology. – 2014. Vol. 8, №. 2. С. 235 –
242.