ИСТИНА

Обширная группа трифенилметановых красителей обладает разнообразной химической структурой и свойствами. Такие соединения синтезируются в промышленных условиях и выпускаются в большом объеме, что позволяет рассматривать их как потенциальную основу для создания новых ингибиторов кислотной коррозии низкоуглеродистых сталей. Ранее было показано, что индивидуальные катионные трифенилметановые красители – фуксин, метиловый фиолетовый 2В, малахитовый зеленый и, особенно, бриллиантовый зеленый эффективно замедляют коррозию стали в растворах HCl, а в форме ингибиторных композиций в растворах H2SO4 и H3PO4. Сведения о защите сталей кислотными трифенилметановыми красителями, являющимися, главным образом, растворимыми в воде солями сульфокислот, практически отсутствуют. Представляется целесообразным на основе доступных кислотных красителей трифенилметанового ряда – кислого фуксина (КФ), зеленого S (ЗС), патентованного голубого (ПГ) и бриллиантового голубого (БГ) разработать эффективные ингибиторы коррозии низкоуглеродистой стали в растворах минеральных кислот с широким температурным диапазоном. Важно рассмотреть возможность повышения защитных свойств этих соединений путем создания на их базе композиционных ингибиторов. Показано, что в 2 М HCl (t = 60оС) добавки 1,0 мМ индивидуальных кислотных красителей замедляют коррозию стали в 5,4÷25 раз (рис. 1). Защитное действие исследуемых соединений снижается в ряду: КФ - БГ - ПГ - ЗС. Самый эффективный ингибитор – КФ при его концентрации С = 1,0 мМ может замедлять коррозию стали при температурах t = 25-95оС в 9,6-62 раза. Более перспективно совмещение КФ с добавками катионной природы – катамином АБ и ИФХАН-92. В тех же условиях смесь 0,5 мМ КФ + 0,5 мМ катамин АБ снижает скорость коррозии в 13-74 раза, а 0,5 мМ КФ + 0,5 мМ ИФХАН-92, еще лучше, – в 13-170 раз. Температурный максимум коэффициента торможения коррозии (g) самим КФ и смесями на его основе лежит около 80oС, что позволяет рассматривать их как высокотемпературные ингибиторы. Увеличение Син для первой эквимолярной смеси до 3,0 мМ при 95oС обеспечивает для стали скорость коррозии k = 11 г/(м2xч) (g = 94), а для второй – k = 10 г/(м2xч) (g = 100). В 2 М H2SO4 коэффициенты торможения коррозии стали исследованными кислотными красителями существенно ниже, чем в растворах HCl, а в 2 М H3PO4 наблюдается даже стимуляция коррозии. Универсальным способом улучшения ингибиторных свойств органических соединений в этих средах, включая катионные трифенилметановые красители, является создание на их базе смесевых ингибиторов, содержащих серусодержащие соединения, в частности – KNCS. Добавка к 2 М H2SO4 и H3PO4, содержащим 1,0 мМ кислотного красителя, 0,5 мМ KNCS лучше замедляет коррозию стали, чем красители без этой добавки, но ощутимый эффект можно получить лишь совмещая в смеси КФ и KNCS. В 2 М H2SO4 композиция 1,0 мМ КФ + 0,5 мМ KNCS эффективно тормозит коррозию стали до 95oС, обеспечивая максимально возможную k = 9,0 г/(м2xч). При этом дополнительное наличие в кислоте 0,5 мМ KNCS снижает k стали в 4,1-23 раза в сравнении с растворами содержащими только 1,0 мМ КФ. В 2 М H3PO4 эта же смесь сильнее тормозит коррозию стали, обеспечивая максимально возможную k = 2,2 г/(м2xч), а добавка 0,5 мМ KNCS к КФ замедляет коррозию уже в 6,5-100 раз. В обеих кислотах для смеси 1,0 мМ КФ + 0,5 мМ KNCS вплоть до 95oС температурный максимум коэффициента торможения коррозии достигнут не был, что также характеризует эту смесь соединений как высокотемпературный ингибитор. Для понимания природы защитного действия КФ и композиций на его основе оценивали их влияние на электродные реакции стали Ст3 в растворах минеральных кислот. Наблюдается качественная сходимость данных коррозионных и электрохимических исследований. Показано, что эффективность разработанных ингибиторных смесей на основе КФ в торможении коррозии низкоуглеродистой стали является результатом сильного замедления ими электродных реакций металла в растворах минеральных кислот. Таким образом, на основе трифенилметанового красителя – кислого фуксина разработаны композиционные ингибиторы, обеспечивающие эффективную защиту низкоуглеродистой стали в растворах минеральных кислот (HCl, H2SO4 и H3PO4) с широким температурным диапазоном (25÷95oС).