Техника - молодёжи 1979-01, страница 43

наши дискуссии

Коль скоро между поверхностью металла и ингибитором происходит постоянный обмен зарядами, ученые начали задумываться над вопросом, а нельзя ли научиться управлять процессом, изменяя заряд адсорбирующихся частиц или заряд металла. Изучая структуру органических соединений, они пришли к выводу: адсорбция таких соединений на металлах должна зависеть от электронной плотности на тех атомах соединений (N, О, S), которые являются основным адсорбционным центром. С увеличением плотности процесс должен облегчиться, а химическая связь ингибитора с поверхностью металла усиливаться. Если это так, то можно изменять электронную плотность на адсорбционном центре, вводя в состав соединения электрофильные или нуклеофильные заместители, то есть группы, которые оттягивают электроны от адсорбционного центра или

нагнетают их. И действительно, таким путем удалось в широких пределах изменять защитные свойства органических соединений.

Не менее эффективным оказался и другой метод. Поляризуя металл от внешнего источника тока, можно изменять заряд поверхности и этим самым усилить адсорбцию или осаждение частиц с защитными свойствами. Комбинированный метод защиты, заключающийся в катодной поляризации аппарата или конструкции и введении в электролит небольших количеств ингибитора, который был разработан в нашем институте, с успехом используется в технике.

На принципе перезарядки поверхности металла основан и эффект синергизма — усиления защитных свойств одних соединений другими. Многие органические вещества, образующие в электролитах положительно заряженные катионы, не адсорби

руются на поверхности ряда металлов, имеющих положительный заряд. Возникла идея перезарядить поверхность, введя в электролит небольшие добавки поверхностно-активных отрицательных анионов (Cl", Br~~, 1 Как и ожидалось, защитные свойства катионов увеличились в сотни и тысячи раз; вследствие эффекта синергизма при адсорбции галлоидов на поверхности металла образуются своеобразные промежуточные мостики, отрицательный конец которых обращен в сторону электролита, что и облегчает адсорбцию катионов.

Иногда для этих целей используют те коррозионно-активные агенты, с которыми ведется борьба. Так, например, амины и их производные, образующие катионы в электролитах, не защищают сталь от коррозии в кислых электролитах. Однако при наличии сероводорода эти же соединения эффективно защищают ме-

я> ⁴0^z V.3

Рис. 1. Структура хромат-иона, различным образом ориентированного на поверхности железа.

Рис. 2. Адсорбция и десорбция летучего ингибитора на поверхности никеля. DEFG — количество адсорбированного вещества, GIKH — количество десорбированного вещества, EFG — количество химически связанного вещества.

Рис. 3. Поляризационные диаграммы, поясняющие новый принцип создания ингибиторов коррозии.

о

А, Б В Г - зависимость скоростей растворения металла (i) от потенциала (?). ® К,; <р К_а.

"1 «3

4

Скорое пь «ооролии (L) ₍ ъА см-

смещение потенциала металла за счет ускорения катодной реакции.

Ki — восстановление слабого

Ki

окислителя.

К₃ — восстановление среднего окислителя.

К₂ — восстановление сильного окислителя.

<р° БА₂ — смещение потенциала

металла за счет замедления анодной реакции.

Рис. 4. Восстановление различных окислителей. 1 — кислород воздуха, 2 — нитрит натрия, 3 — нитрит ди-циклогексиламина, 4 — нитробензонат гексаметиленамина (Г-2), 5 — дини-тробензонат гексаметиленамина (Г-4).

Рис. 5, Влияние ингибиторов на ток анодного растворения стали:

1 — в буферном электролите;

2 — добавлен Г-2;

3 — добавлен Г-4;

2' — истинная скорость растворения стали.

£и&

or и

'5 С 5 ^ 75

МА/СМ⁷