Поверхностное модифицирование малоуглеродистой стали 4-амино-4h-1,2,4-триазол-3,5-дитиолом для ингибирования коррозии в 0,5М растворе серной кислоты

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Органические ингибиторы коррозии на основе гетероциклических соединений обеспечивают значительное покрытие металлической поверхности и защищают металлическую поверхность от коррозии путем адсорбции. Адсорбция 4-амино-4H-1,2,4-триазол-3,5-дитиол (АТД) на поверхности малоуглеродистой стали в 1 Н растворе серной кислоты была исследована комплексом физико-химических методов, включающим: поляризационные измерения, спектроскопию электрохимического импеданса, метод краевых углов смачивания, оптическую микроскопию. В пользу существования защитной пленки АТД свидетельствует перераспределение компонент свободной энергии поверхности и ее гидрофобизация. Расчет энергии активации коррозионного процесса на основании поляризационных измерений показал изменение характера адсорбции с ростом температуры от смешанного к химическому. На основании данных спектроскопии электрохимического импеданса и краевых углов смачивания установлено, что монослойное заполнение происходит при концентрации 100 мг/л. АТД ингибирует преимущественно катодную парциальную электрохимическую реакцию, образуя адсорбционные слои на энергетически неоднородной поверхности в соответствии с моделью изотермы Редлиха-Петерсона.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. Д. Плотникова

Пермский государственный национальный исследовательский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: plotnikova-md@mail.ru
Россия, Букирева, 15, Пермь, 614000

М. Г. Щербань

Пермский государственный национальный исследовательский университет

Email: plotnikova-md@mail.ru
Россия, Букирева, 15, Пермь, 614000

А. Б. Шеин

Пермский государственный национальный исследовательский университет

Email: plotnikova-md@mail.ru
Россия, Букирева, 15, Пермь, 614000

К. Ю. Шумяцкая

Пермский государственный национальный исследовательский университет

Email: plotnikova-md@mail.ru
Россия, Букирева, 15, Пермь, 614000

Список литературы

  1. Finšgar M., Jackson J. // Corr. Sci. 2014. Т. 86. С. 17–41.
  2. Hong L.V., Mahmud H.B. // J. Petrol. Explor. Prod. Technol. 2019. V. 9. P. 753.
  3. Глущенко В.Н., Силин М.А. // Нефтепромысловая химия. 2010. Т. 4. C. 703.
  4. Guo B., Liu X., Tan X. // Gulf. Prof. Publ. 2nd Ed. 2017. P. 367–387.
  5. Hong L.V., Mahmud H.B. / In IOP Conf. Series: Mater. Sci. Eng. 2017. V. 217.
  6. Shafiq M.U., Mahmud H.B. // J. Petrol. Explor. Prod. Technol. 2017. V. 7. P. 1205.
  7. Rögener F., Lednova Yu. A., Andrianova M.Yu., Lednov A.V. // Вестн. МГТУ им. Г. И. Носова. 2019. Т. 17. № 2. С. 38.
  8. Agrawal A., Sahu K.K. // J. Hazard. Mater. 2009. V. 171. P. 61.
  9. Obot I.B., Meroufel A., Onyeachu I.B. et al. // Mol. Liq. 2019. V. 296. 111760.
  10. Kamal M.S., Hussein I., Mahmoud M et al. // J. Petrol. Explor. Prod. Technol. 2018. V. 171. P. 127.
  11. Dohare P. et al. // Results in Phys. 2019. Т. 13. С. 102344.
  12. Haque J. et al. // J. of Indust. & Engin. Chem. 2017. Т. 49. С. 176–188.
  13. Yoo S. H. et al. // Indust. & Engin. Chem. Res. 2013. Т. 52. №. 32. С. 10880–10889.
  14. Abdallah M. et al. // J. of Molecular Liq. 2016. Т. 216. С. 590–597.
  15. Chauhan D. S. et al. // J. of Molecular Liq. 2019. Т. 289. С. 111113.
  16. Suhasaria A. et al. // J. of Molecular Liq. 2020. Т. 313. С. 113537.
  17. Qiang Y., Li H., Lan X. // J. of Materials Sci. & Tech. 2020. Т. 52. С. 63–71.
  18. Zhang R. et al. // Org. letters. 2017. Т. 19. № 20. С. 5629–5632.
  19. Lebrini M. et al. // Applied Surface Sci. 2007. Т. 253. №. 23. С. 9267–9276.
  20. Авдеев Я. Г., Кузнецов Ю. И. // Rus. J. of Phys. Chem. A. 2023. Т. 97. №. 4. С. 459–468.
  21. Авдеев Я. Г., Кузнецов Ю. И. // Успехи химии. 2012. Т. 81. №. 12. С. 1133–1145.
  22. Yousef T. A. et al. // J. of Molec. Struct. 2023. Т. 1275. С. 134603.
  23. Popova A. et al. // Corr. Sci. 2003. Т. 45. № 1. С. 33–58.
  24. Popova A. et al. // Corr. sci. 2004. Т. 46. № 6. С. 1333–1350.
  25. Popova A., Christov M., Zwetanova A. // Corr. Sci. 2007. Т. 49. №. 5. С. 2131–2143.
  26. Zhang X. et al. // ACS omega. 2022. Т. 7. № 36. С. 32208–32224.
  27. Abd-El-Nabey B. A. et al. // Indust. & Engin. Chem. Res. 2024.
  28. Zobeidi A. et al. // ACS omega. 2023. Т. 8. № 24. С. 21571–21584.
  29. Chen X., Wang P., Zhang D. // ACS applied materials & interfaces. 2019. Т. 11. № 41. С. 38276–38284.
  30. Huang Y. et al. // J. Langmuir. 2023. Т. 39. № 17. С. 6018–6028.
  31. Behera S. K. et al. // J. Langmuir. 2019. Т. 35. № 49. С. 16120–16129.
  32. Kozbial A. et al. // J. Langmuir. 2014. Т. 30. № 28. С. 8598–8606.
  33. Plotnikova M. D. et al. // Eurasian J. of Chem. 2023. Т. 28. № 4. 112.
  34. Brug J., van den Eeden A.L. G., Sluyters-Rehbach M., Sluyters J.H. // J. Electroanal. Chem. 1984. V. 176. P. 275–295.
  35. Faisal M., Saeed A., Shahzad D., Abbas N., Ali Larik F., Ali Channar P., Abdul Fattah T., Muhammad Khan D. & Aaliya Shehzadi S. // Corr. Reviews. 2018. V. 36. № 6. P. 507–545.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Синтез 4-амино-4H-1,2,4-триазол-3,5-дитиола

Скачать (1KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Влияние концентрации АТД на величину защитного эффекта в 0,5М растворе серной кислоты

Скачать (10KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Состояние поверхности Ст3 при контакте с раствором 0,5М серной кислоты в присутствии АТД в концентрациях (мг/л): а – 0, б – 50, в – 100. Увеличение 25

Скачать (43KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Изменение краевого угла смачивания и напряжения адгезии при различной концентрации АТД

Скачать (3KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Таутомерные формы АТД в кислых средах

Скачать (1KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Поляризационные кривые Ст3 в 0,5М растворе H2SO4 при температуре 293 К и концентрации АТД (мг/л): 1 – 0, 2 – 100

Скачать (10KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Определение энергии активации процесса коррозии Ст3 в 0,5М растворе H2SO4: 1 – без ингибитора, 2 – с добавлением 100 мг/л АТД

Скачать (1KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Диаграммы Найквиста Ст3 в 0,5 М растворе серной кислоты в присутствии АТД

Скачать (17KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Эквивалентная электрическая схема для описания коррозионных процессов в кислых средах

Скачать (587B)
Метаданные
11. Рис. 10. Линеаризация данных адсорбции АТД в координатах модели Редлиха–Петерсона

Скачать (1KB)
Метаданные
12. Таблица 1. Гидрофобизация поверхности образцов Ст3 под действием АТД после гравиметрических испытаний

Скачать (29KB)
Метаданные
13. Таблица 2 - Исходный образец

Скачать (14KB)
Метаданные
14. Таблица 2 - Образец после выдержки в неингибированном растворе 0,5М H2SO4

Скачать (14KB)
Метаданные
15. Таблица 2 - После выдержки в растворе 0,5М H2SO4 + 100 мг/л АТД

Скачать (17KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024