Защита от кислотной коррозии сталей Ст3 и 10Х18Н10Т ингибиторами на основе экстрактов древесной коры

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Гравиметрическим и электрохимическим методами впервые исследовано влияние температуры и состава ингибирующих композиций на основе водных экстрактов коры осины (ЭКО), ели (ЭКЕ) и сосны (ЭКС) на коррозию углеродистой стали Ст3 в 2М серной кислоте, используемой для травления стальных изделий, и аустенитной стали 10Х18Н10Т в 1.4 М соляной кислоте, применяемой с добавкой ингибитора для промывки и химической очистки варочного и теплообменного оборудования. Получены и проанализированы новые данные по кинетике и механизму кислотной коррозии исследованных сталей. Показано, что при одинаковом содержании 1 г·л–1 ингибирующее действие Z водоэкстрактивных веществ (ВЭВ) древесной коры на кислотную коррозию сталей увеличивается в ряду ЭКС < ЭКЕ < ЭКО, а также при повышении концентрации ВЭВ до 4.0 г·л–1 и температуры от 20° до 60°С, при смешении экстрактов коры разных видов и еще значительнее (Z = 90–97%) при введении в водные экстракты синергистов гекcаметилентетрамина или йодида калия.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Е. В. Школьников

Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова (ФГБОУ ВО СПбГЛТУ)

Author for correspondence.
Email: eshkolnikov@yandex.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург, 194021, Институтский пер., д.5

References

  1. Петрунин М.А., Гладких Н.А., Малеева М., Рыбкина А. А., Терехова Е. В., Юрасов Т. А., Игнатенко В. Э., Максаева, Л. Б., Котенев В.А., Цивадзе А. Ю. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2021. Т. 57, № 2. С.198–214. https://doi.org/10.31857/S004418562102008X
  2. Олиференко Г.Л., Иванкин А.Н., Устюгов А.В., Зарубина А.Н. //Лесной вестник/ Forestry Bulletin. 2021. Т. 25. № 3. С. 142–151. https://www.elibrary.ru/sqncwz
  3. Школьников Е.В., Ананьева Г.Ф., Смирнов В.Д. // Бумажная промышленность. 1988. № 12. С. 32–34. https://www.elibrary.ru/author_items.asp?authorid= 495764
  4. Школьников Е.В., Ананьева Г.Ф. // Целлюлоза. Бумага. Картон, 1999. № 7−8. С. 38−40.
  5. Иванов Е.С., Гузенкова А.С., Иванов С.С. Все материалы. Энциклопедический справочник. 2014. № 5. С. 18–25. https://elibrary.ru/item.asp?id=21497002
  6. Фазуллин Д.Д., Маврин Г.В., Фазуллина Л.И., Шайхиев И.Г., Лядов Н.М // Черные металлы. 2022. №5 (электронный журнал). (дата обращения 06.01.2024) https://doi.org/10.17580/chm.2022.05.10
  7. Школьников Е.В., Смирнов В.Д., Ананьева Г.Ф. // Мониторинг нефтегазовых сооружений в условиях коррозии. Материалы Междунар. совещ. Суздаль. 29–30 сентября 1993 г. М., 1993. С. 32–34.
  8. Zakeri A., Bahmani E., Aghdam A.S.R. // Corrosion Communications. 2022. V. 5. P. 25–38. https://doi.org/10.1016/j.corcom.2022.03.002
  9. Danda K.T, Owoeye T.F., Akande I.G. a. Fayomi O.S.I.// Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2023.V.59. №.6. P. 1290–1297. https://doi.org/10.1134/S2070205123701137
  10. Мишуров В.И., Кулакова А.С. // Молодой исследователь Дона. 2022.№2(35).С. 24–27(электронный журнал, дата обращения 08.01.2024). https://elibrary.ru/obpnxa
  11. Abdallah M., Asghar B.H., Zaafaranym I. and Fouda A.S. // Int. J. Electrochem. Sci.2012. V. 7. P. 282 –304. https://doi.org/10.1016/S1452-3981(23)13338-4
  12. Shkol'nikov E.V.//Abstract вook Intern. сonfer. “Renewable Wood and Plant Resources: Chemistry, Technology, Medicine” September 18–22, 2017. Saint Petersburg, Russia: VVM Publishing Ltd, 2017. P. 152–153. https://elibrary.ru/zghcbx
  13. Школьников Е.В., Ананьева Г.Ф. // Известия Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии. 1997. № 163. С. 81–87. https://www.elibrary.ru/author_items.asp?authorid=495764
  14. Singhal T.S., Jain J.K. //Materials Today.2020. V. 26. № 2. P. 2432–2441. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.02.518
  15. Feng S., Cheng S., Yuan Z., Leitch M., Xu C. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2013. V. 26. P. 560–578. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.06.024
  16. Соболева С.В., Воронин В.М., Есякова О.А. //Химия растительного сырья. 2020. №1. С. 373–380. https://doi.org/10.14258/jcprm.2020014442
  17. Школьников Е.В., Ананьева Г.Ф. // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2001. № 2. С. 95–100.
  18. Шипигузов И.А., Колесова О.В., Вахрушев В.В. и др. // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. 2016. № 1. С. 114–119. https://elibrary.ru/vraqap
  19. Patent CN 1754987A (publ.05.04.2006). Acid corrosion inhibitor for boiler.
  20. Колотыркин Я.М. // Защита металлов. 1967. Т. 3. № 2. С.131–144.
  21. Решетников С.М. Ингибиторы кислотной коррозии металлов. Ленинград: Химия, 1986. 144 с.
  22. Школьников Е.В., Ананьева Г.Ф. // Ж. прикл. хим. 1998. Т. 71. № 7. С. 1134–1137. [Shkol'nikov E.V., Anan'eva G.F. // Russ. J. Appl. Chem. 1998. V. 7 № 7. P. 1185–1188]. https://www.elibrary.ru/LEOOIN
  23. Антропов Л.И. // Защита металлов. 1977. Т. 13. № 4. С. 387–399.
  24. Bayol E., Kayakırılmaz K., Erbil M. // Materials Chemistry and Physics. 2007. V. 104. P. 74–82. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2007.02.073
  25. Cooney P.A., Crampton M.R., a. Golding P. // J. Chem.Soc., Perkin Trans. 1986. V. 2. № 6. P. 835–839 https://doi.org/10.1039/p29860000835

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Potentiostatic polarization curves of St3 steel at 20 °C in 2M H2SO4 (E, B, n.w.e., lgi [mA cm–2]) without inhibitor (1) and with inhibitor: 2 – 1 g l–1 NaCl; 3 – 1 g l–1 spruce bark extract; 4 – 1 g l–1 spruce bark extract and 1 g l–1 NaCl.

Download (129KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Potentiostatic polarization curves of St3 steel at 80 °C in 2 M H2SO4 (E, B, n.w.e., lgi [mA cm–2]) without inhibitor (1) and with inhibitor: 2 – 0.5 g L–1 aspen bark extract, 0.5 g L–1 spruce bark extract and 1 g L–1 NaCl; 3 – 0.5 g L–1 aspen bark extract and 0.5 g L–1 spruce bark extract; 4 – 0.5 g L–1 aspen bark extract, 0.5 g L–1 , spruce bark extract and 1 g L–1 KI.

Download (119KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Potentiodynamic polarization curves (24 mV min–1) of 10Kh18N10T steel in 1.4 M HCl solution at 20 °C (E, B, n.w.e.; lg i [A m–2]) without inhibitor (1) and with inhibitor: 2 – 3.75 g L–1 aspen bark extract, 3 – 0.75 g L–1 hexamine (CH2)6N4, 4 – 4.25 g L–1 spruce bark extract, 5 – 3.75 g L–1 aspen bark extract + 0.75 g L–1 hexamine (CH2)6N4.

Download (139KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Potentiostatic polarization curves of 10Kh18N10T steel at 40 oC in 1.4 M HCl (E, B, n.w.e., lgi [mA cm–2]) without inhibitor (1) and with inhibitor: 2 – 1 g L–1 pine bark extract + 1 g L–1 (СН2)6N4 (2), 3 – 0.5 g L–1 pine bark extract +0.5 g L–1 spruce bark extract +1 g L–1 (СН2)6N4, 4 – 0.5 g L–1 spruce bark extract + 0.5 g L–1 aspen bark extract +1 g L–1 KI.

Download (101KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Kinetic dependences of the adsorption of water-extractive substances of aspen bark (1.5 g l–1) on 10Kh18N10T steel in 1.4 M hydrochloric acid at 20°C (∆i, A m–2; τ, s) according to experimental data on the inhibitory effect γ and a decrease in the cathode current density ∆i(τ) when introducing aspen bark extract into an electrochemical cell.

Download (79KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences