Ингибиторы коррозии стали на основе фосфорсодержащих соединений и полиэлектролитов (стр. 3 из 6)
Таблица 2
| Ингибитор | t, 0C | K, (г/м2*сут) | g | Z,% |
| Фон | 20 | 118,84 | - | - |
| Ca2P2O7 | 21,47 | 5,53 | 81,93 | |
| Ca2P2O7-NaКМЦ | 9,40 | 12,64 | 92,09 | |
| Ca2P2O7-желатин | 9,06 | 13,12 | 92,38 | |
| Ca2P2O7-унифлок | 9,14 | 13,00 | 92,31 | |
| NALKO | 16,98 | 7,00 | 85,71 | |
| KW-2353 | 17,34 | 6,85 | 85,41 | |
| Фон | 40 | 119,37 | - | - |
| Ca2P2O7 | 21,73 | 5,49 | 81,80 | |
| Ca2P2O7-NaКМЦ | 10,30 | 11,59 | 91,37 | |
| Ca2P2O7-желатин | 8,99 | 4,12 | 92,47 | |
| Ca2P2O7-унифлок | 9,13 | 13,07 | 92,35 | |
| NALKO | 19,06 | 6,23 | 84,03 | |
| KW-2353 | 19,73 | 6,05 | 83,47 | |
| Фон | 60 | 131,24 | - | - |
| Ca2P2O7 | 18,60 | 7,06 | 85,83 | |
| Ca2P2O7-NaКМЦ | 12,86 | 10, 20 | 90, 20 | |
| Ca2P2O7-желатин | 9,84 | 13,34 | 92,51 | |
| Ca2P2O7-унифлок | 9,11 | 14,45 | 93,06 | |
| Фон | 80 | 133,65 | - | - |
| Ca2P2O7 | 12,15 | 11,00 | 90.90 | |
| Ca2P2O7-NaКМЦ | 8,99 | 14,87 | 93,27 | |
| Ca2P2O7-желатин | 8, 19 | 16,32 | 93,87 | |
| Ca2P2O7-унифлок | 7,64 | 17,49 | 94,28 |
Результаты гравиметрического определения степени защиты пирофосфатом кальция и его смесей с полиэлектролитами (Синг. =0,001%) в фоновом растворе (рН=5,00) при различных температурах сетчатую или образовываются кольцевые метафосфаты, которые при дальнейшем увеличении температуры переходят в ортофосфаты. Такими изменениями структуры полифосфатов можно объяснить снижение степени защиты полифосфатов с увеличением температуры.
Известно, что при гидролизе полифосфата образуются дигидрофосфат-ионы:
 |  |
Ионы H2PO
ускоряют реакцию восстановления растворенного кислорода на катодных участках, которую можно представить следующим образом:½ O2+H2PO
+2е - ®PO 
+H2OОбразующиеся в результате этой реакции ионы PO
взаимодействуют с ионами Fe3+ и при этом на поверхности металла осаждается FePO4:Fe3++ PO
®FePO4¯В присутствии Fe3+ на катодных участках поверхности металла осаждаются фосфаты железа, образующие непроницаемый защитный слой:
PO
+Fe3++2H2O®FePO4×2H2OПирофосфат ионы более подвижны, по сравнению с полифосфатами, их защитный эффект несколько выше в изученных средах. Механизм противокоррозионной защиты пирофосфатов заключается в том, что они при протекании процесса коррозии в фоновых средах образовывают комплексные и малорастворимые соединения типа Me [Me2 (P2O7) 2] и Me [Me2 (PO3) 8], которые обладают устойчивостью в слабокислых и слабо щелочных средах рН=5¸9, где значения Z изменяются в пределах 81,9¸90,9% (табл.2). Результаты гравиметрических исследований и расчетов значений скорости коррозии, коэффициента торможения и степени защиты смешанными ингибиторами на основе Ca2P2O7 и полиэлектролитов при различных температурах также приведены в таблице 2. Видно, что наиболее значительные результаты, превышающие на 8-10% защитный эффект используемых в промышленности импортных ингибиторов "NALKO" (Германия) и "KW-2353" (Россия), получены в присутствии 0,001% ных растворов смешанного полимерного ингибитора Ca2P2O7-унифлок при их эквимолярном соотношении. Величина степени защиты данного полимерного ингибитора принимает значения в интервале от 92,31 до 94,28%.
При использовании в качестве ингибитора двухкомпонентной системы пирофосфата натрия с добавками NaКМЦ в нейтральных средах степень защиты от коррозии достигает до 96,83% (табл.3). Такую же высокую степень защиты имеют и двухкомпонентные ингибиторы на основе пирофосфата и унифлока, где Zдостигает значения 97,64%. В растворах двухкомпонентных ингибиторов содержатся полиионы R-COO-, которые также могут адсорбироваться на поверхности стали. Наличие последних даже в отсутствие фосфатов способствует упрочнению пассивационного слоя, а с полифосфатами его использование особенно эффективно.
Представляло интерес выявление влияния рН среды на степень защиты исследуемых ингибиторов. При уменьшении кислотности эффективность однокомпонентного ингибитора падает, тогда как двухкомпонентные полимерные ингибиторы во всем интервале рН проявляют высокую степень защиты. Установлено явление синергизма в двухкомпонентных ингибиторах на полимерной основе, особенно сильно проявляющийся в системах (NaPO3) n-унифлок и Ca2P2O7-желатин при рН=7¸9 и температурном интервале 20¸40 0С.
Таблица 3. Результаты гравиметрического определения степени защиты двухкомпонентного ингибитора в фоновом растворе при различных рН
| Ингибитор | рН | t, 0C | K, (г/м2*сут) | g | Z,% | Sr*10-2 |
| Na4P2O7-желатин | 4 | 20 | 42,30 | 3,14 | 68,13 | 0,235 |
| 5 | 10,18 | 11,67 | 91,43 | 0,114 | ||
| 6 | 5,48 | 20,52 | 95,13 | 0,034 | ||
| 7 | 2,56 | 32,33 | 96,91 | 0,080 | ||
| 8 | 3,26 | 36,27 | 97,24 | 0,160 | ||
| 9 | 4,76 | 26, 20 | 96,18 | 0,009 | ||
| Na4P2O7-NaКМЦ | 4 | 45,88 | 2,89 | 65,43 | 0,051 | |
| 5 | 17,34 | 6,85 | 85,41 | 0,285 | ||
| 6 | 6,33 | 17,76 | 94,37 | 0,094 | ||
| 7 | 2,62 | 31,59 | 96,83 | 0,068 | ||
| 8 | 5,08 | 28,12 | 96,31 | 0,097 | ||
| 9 | 4,93 | 25,12 | 96,07 | 0,008 | ||
| Na4P2O7-унифлок | 4 | 37,25 | 3,24 | 70,31 | 0,302 | |
| 5 | 5,97 | 20,06 | 95,26 | 0,062 | ||
| 6 | 5,32 | 26,31 | 96,51 | 0,082 | ||
| 7 | 2,48 | 36,14 | 97,64 | 0,007 | ||
| 8 | 6,64 | 17,81 | 94,38 | 0,251 | ||
| 9 | 7,46 | 16,72 | 94,02 | 0,642 |
Таким образом, на основе проведенных электрохимических и гравиметрических исследований можно заключить, что наиболее эффективными в изученных средах являются двухкомпонентные ингибиторы на основе полифосфатов или пирофосфатов и производственного отхода - унифлока, а также желатина.