Ингибиторы коррозии стали на основе фосфорсодержащих соединений и полиэлектролитов
Результаты расчетов значений стационарного потенциала (Ест) и тока коррозии (), коэффициента торможения (g), степени защиты (Z) и относительного стандартного отклонения при различных температурах приведены в таблице 1. Как видно из таблицы, растворы ингибиторов (NaPO3) n- унифлок при эквимолярном соотношении компонентов, при всех изученных температурах эффективны и принимают значения степени защиты от 91,40 до 95,16%. Присутствие смешанного ингибитора (NaPO3) n- NaКМЦ оказывает значительно меньшее действие на процесс электрохимической коррозии. Так, если при 200С степень защиты данного смешанного ингибитора равна 76,80%, то с повышением температуры защитный эффект незначительно изменяется и при достижении 800С снижается до 68,93% (табл.1).
Отметим, что само по себе повышение величины скорости коррозии с ростом температуры не может служить доказательством того, что в ходе эксперимента увеличивалась доля активной поверхности металла. Достаточно высокие скорости коррозии могут наблюдаться в некоторых случаях и из пассивного состояния. Между тем, информация о состоянии поверхности стали в ходе коррозионных испытаний очень важна, так как
а |
б |
Рис. 2. Поляризационные кривые стального электрода. В фоновом растворе (1 и 1`); в присутствии 0,001% растворов смесей (NaPO3) n-желатин (а) и (NaPO3) n-унифлок (б) при эквимолярном соотношении компонентов (2 и 2`). (кривые 1 и 2 при 200С, кривые 1` и 2` при 800С).
Пассиваторы эффективны только в случае низких скоростей коррозии из пассивного состояния. Однозначно судить о состоянии поверхности образцов можно по величине электродного потенциала. В связи с этим параллельно коррозионным были проведены хронопотенциометрические измерения. Измерения потенциала электрода во времени в фоновом растворе (рН=5,00) в зависимости от температурных условий и добавок ионов Ca2+, Na+, Zn2+, PO, P2O, COO-, NHи Clпоказали, что без каких-либо внешних воздействий со временем потенциал стали имеет тенденцию к облагораживанию. Таким образом, имеется выраженная тенденция к переходу стали в пассивное состояние, но для теории и практики эксплуатации оборудования из Ст.3 в слабокислых растворах необходимо выяснить насколько такое состояние устойчиво. Согласно экспериментальным данным наибольшим облагораживающим действием, среди индивидуальных ингибиторов на коррозионный потенциал стали при 20 0С, в первые 5 минут испытаний обладает полифосфат натрия. Добавка NaКМЦ слабо активирует поверхность сплава, а композиция, состоящая из полифосфата и желатина или унифлока, слабо пассивирует ее. С изменением температуры агрессивной среды до 80 0С качественная картина влияния добавок ингибиторов на значения коррозионного потенциала в начальный момент времени не меняется. Отметим весьма слабую зависимость потенциала электрода от времени при различных температурах в течение 0,5 часов испытаний в присутствии ингибиторов. Таким образом, наилучшими ингибирующими свойствами обладает композиция, состоящая из (NaPO3) n и унифлока, а композиции (NaPO3) n -NaКМЦ несколько менее предпочтительны. Действие анодных
Таблица 1.
Ингибитор |
t, 0С |
-Ест, В |
c, мА |
g |
Z,% |
Sr*10-2 |
Фон |
20 |
0,670 |
405,28 |
- |
- |
- |
(NaPO3) n |
0,510 |
93,98 |
4,31 |
76,81 |
0,018 | |
(NaPO3) n-NaКМЦ |
0,540 |
94,02 |
4,31 |
76,80 |
0,013 | |
(NаPO3) n-желатин |
0,490 |
24,39 |
16,61 |
93,98 |
0,013 | |
(NаPO3) n-унифлок |
0,480 |
19,61 |
20,67 |
95,16 |
0,126 | |
(NаPO3) n-ZnCl2 |
0,580 |
85,92 |
4,72 |
78,80 |
0,085 | |
Фон |
40 |
0,710 |
412,36 |
- |
- |
- |
(NaPO3) n |
0,540 |
105,81 |
3,90 |
74,34 |
0,051 | |
(NaPO3) n-NaКМЦ |
0,560 |
88,99 |
4,63 |
78,42 |
0,135 | |
(NаPO3) n-желатин |
0,560 |
36,82 |
11, 20 |
91,07 |
0,035 | |
(NаPO3) n-унифлок |
0,540 |
21,89 |
18,83 |
94,69 |
0,092 | |
Фон |
60 |
0,745 |
426,13 |
- |
- |
- |
(NaPO3) n |
0,590 |
126,05 |
3,38 |
70,42 |
0,092 | |
(NaPO3) n-NaКМЦ |
0,590 |
70,35 |
6,06 |
83,49 |
0,006 | |
(NaPO3) n-желатин |
0,600 |
44,87 |
9,50 |
89,47 |
0,162 | |
NаPO3) n-унифлок |
0,610 |
24,88 |
17,13 |
94,16 |
0, 203 | |
Фон |
80 |
0,780 |
448,07 |
- |
- |
- |
(NaPO3) n |
0,605 |
159,38 |
2,81 |
64,43 |
0,264 | |
(NaPO3) n-NaКМЦ |
0,630 |
139,22 |
3,22 |
68,93 |
0,038 | |
(NaPO3) n-желатин |
0,580 |
39,07 |
11,47 |
91,28 |
0,219 | |
NаPO3) n-унифлок |
0,580 |
39,56 |
11,31 |
91,40 |
0,162 | |
(NаPO3) n-ZnCl2 |
0,725 |
75,95 |
5,90 |
83,05 |
0,183 |