Адсорбция ингибиторов органических

Адсорбируясь на поверхности металла, эти вещества могут существенно снижать скорость электрохимических реакций, вызывающих коррозию. Ионы галогенов в кислых растворах способствуют адсорбции ряда органических соединений (преимущественно азотсодержащих органических оснований) на поверхности железа и мягких сталей и, следовательно, усиливают замедляющее действие ингибиторов. [c.641]

Иногда при достижении определенной скорости растворения ингибирующее действие органического вещества на анодное растворение металла исчезает. Это связано с тем, что при значительных анодных токах адсорбированные частицы удаляются с поверхности вместе с атомами растворяющегося металла настолько быстро, что адсорбция ингибитора не успевает происходить. [c.389]

Для длительного хранения изделий применяют ингибиторы органического типа. Обычно это соединения, содержащие атом азота (амины, имины и т. д.), неподеленная пара электронов у которого (2s ) создает условия для адсорбции ингибиторов <на активных участках металла, пассивируя их. Стойкие., длительно действующие [c.522]

При наложении поляризации от внешнего источника тока или от создаваемого гальванического элемента из защищаемого металла и другого, более электроотрицательного металла повышение эффективности действия ингибиторов достигается вследствие смещения потенциала коррозии в отрицательном направлении при неизменном потенциале нулевого заряда. Смещение потенциала металла в отрицательном направлении при электрохимической катодной защите облегчает адсорбцию катионных органических веществ, при этом возрастают поверхностная концентрация таких ингибиторов и их ингибирующее действие. [c.145]

Изменить способность металла адсорбировать ингибиторы можно, вводя в среду композиции, состоящие из неорганических веществ (окислители, соли металлов) и органических ингибиторов, а также изменяя заряд поверхности металла поляризацией. Однако окисление поверхности оказывает неоднозначное влияние на адсорбцию органических веществ. На окисленной поверхности ингибиторы удерживаются лишь силами Ван-дер-Ваальса и не образуют хемосорбированных слоев ингибитора с металлом. Благодаря изменению заряда корродирующего металла, вызванного смещением нулевой точки от ее положения для корродирующего металла до потенциала нулевого заряда металла, выделяющегося из неорганического компонента, увеличение защитного действия комбинированных ингибиторов может быть весьма значительным. При наложении поляризации от внешнего источника тока или от создаваемого гальванического элемента из защищаемого металла и другого, более электроотрицательного металла, повышение эффективности действия ингибиторов достигается вследствие смещения потенциала коррозии в отрицательном направлении при неизменном потенциале нулевого заряда. В случае смещения потенциала металла в отрицательном направлении при электрохимической катодной защите облегчается адсорбция катионных органических веществ, возрастают поверхностная концентрация таких ингибиторов и их ингибирующее действие. [c.325]

При наличии п-электронного взаимодействия между органическим веществом и поверхностью металла адсорбция возможна как при положительных, так и при отрицательных зарядах поверхности. Второстепенную роль играет электростатическое взаимодействие при химической адсорбции ингибиторов, включающей изменение заряда адсорбирующегося вещества и перенос заряда с одной фазы на другую. В этих случаях особое значение приобретает молекулярная структура ингибиторов. [c.326]

Было установлено, что существует параллелизм в изменении ингибирующей способности органических соединений и их адсорбируемости. С увеличением степени заполнения поверхности металла ингибитором их ингибирующее действие возрастало. В ряде работ были изучены закономерности адсорбции ингибиторов связь между ингибирующим действием, адсорбцией и молекулярной структурой ингибиторов, их природой и физнко-химическими характеристиками. Установлено, что защитные свойства органических ингибиторов в значительной степени определяются природой адсорбции (хемосорбция, физическая или специфическая адсорбция) и показано, что наилучшими ингибиторами являются те, которые образуют хемосорбционную связь металл — атом азота. Как известно, информацию о механизме адсорбции, природе сил и связей, удерживающих адсорбированные молекулы на поверхности металла, можно получить, исследуя изотермы адсорбции. Вид адсорбционной изотермы тесно связан с механизмом адсорбции. [c.23]

Изотерма Фрумкина, хорошо описывающая адсорбцию органических соединений на ртути. Менее характерна для адсорбции ингибиторов из кислых сред на металлах группы железа. [c.25]

На рис. 27 представлена зависимость скорости растворения стали в присутствии ингибитора ГМУ и БА-6 от диэлектрической проницаемости растворителя, Видно, что с уменьшением последней скорость растворения снижается. Это объясняется тем, что молекулы органического растворителя с меньшей диэлектрической проницаемостью втягиваются в двойной электрический слой и вытесняют с поверхности металла молекулы воды (или ионы ОН ). Это, в свою очередь, способствует усилению адсорбции ингибитора и в итоге — снижению скорости растворения железа. [c.57]

Мы сознательно акцентируем внимание на механизме влияния органических соединений, так как один из новых эффективных методов защиты металлов от атмосферной коррозии основан на принципе использования органических соединений (летучие ингибиторы). Органические соединения также широко используются в технологии противокоррозионной защиты (очистка от окалины и продуктов коррозии, подготовка поверхности под нанесение покрытий и т. д.). Изучение процессов адсорбции ингибиторов, и в особенности летучих, и их влияния на кинетику электродных реакций приобретает поэтому исключительное значение. В связи с последним нам представляются интересными предпринятые за последнее время попытки рассмотреть некоторые вопросы коррозии с учетом потенциалов нулевого заряда металла. [c.23]

Иногда адсорбцию ингибитора могут облегчить и сами металлы, а также некоторые компоненты, содержащиеся в коррозионной среде. Давно замечено, что органические катионы лучше адсорбируются на стали и никеле, чем на чистом железе. Объясняется это тем, что в стали содержится сера, а также ряд сульфидных соединений, которые при коррозии в кислом электролите поставляют сульфид-ионы, облегчающие адсорбцию органических катионов. Поэтому ингибиторами защитить от коррозии сталь, являющуюся, в принципе, менее коррозионностойкой, легче, чем чистое железо, [c.125]

Методы исследования адсорбции органических соединений подробно описаны Дамаскиным, Петрий и Батраковым [66]. Остановимся лишь вкратце на основных принципах этих методов с тем, чтобы облегчить читателю анализ экспериментального материала по адсорбции ингибиторов, который рассматривается в настоящей монографии. [c.132]

Синергетический эффект НгЗ обычно объясняют тем, что адсорбированные на железе анионы Н5 выполняют роль анионных мостиков, облегчающих адсорбцию ингибиторов катионного типа Н+. К последним принадлежат и амины, которые за счет реакции протонизации превращаются в органические катионы. В результате взаимодействия промежуточного комплекса Ре(Н5 ) с органическими катионами К+ на поверхности металла возникает относительно прочное поверхностное соединение Ре(Н—5—Н), которое, с одной стороны, не способно служить поставщиком протонов для катодного процесса, а с другой — затрудняет анодную реакцию ионизации металла. Кроме того, адсорбированные катионы ингибитора смещают фгпотенциал в положительную сторону, что также способствует замедлению реакции разряда ионов водорода. [c.299]

В целях разработки научных основ направленного синтеза защитных лакокрасочных систем, равно как и ингибиторов коррозии, желательно более ускоренными темпами развивать исследования в области изучения механизма адсорбции (хемосорбции) органических молекул и изучения свойств адсорбционных слоев на металлах во влажном воздухе. [c.200]

Трудно предположить, чтобы и в наших исследованиях большие органические ионы или молекулы при адсорбции растворялись в поверхностном слое электрода. Обнаруженную зависимость силы тока (скорости катодного процесса восстановления Н3О+) от времени можно было бы объяснить неравномерной адсорбцией ингибитора на участках с различным адсорбционным потенциалом [8]. Однако маловероятно, чтобы время адсорбции на различных участках поверхности значительно различалось, так как физическая адсорбция (а мы ее здесь предполагаем) — быстрый процесс. Поэтому, очевидно, причину наблюдающегося изменения силы тока при добавке в электролит органического ингибитора следует искать в иных явлениях. Было показано (стр. 130), что нри адсорбции молекул органических веществ или ионов строение двойного электрического слоя изменяется с образованием переходной зоны. Ее возникновение сопровождается вытеснением из двойного слоя ионов фона и молекул воды, изменением потенциала и pH в приэлектродном слое и затруднением диффузии ионов водорода к поверхности металла. Эти изменения, вызванные возникновением переходной зоны, про- [c.140]

В качестве ингибиторов кислотной коррозии применяются почти исключительно органические вещества, содержащие азот, серу или кислород в виде амино-, имино-, тиогрупп, а также в виде карбоксильных, карбонильных и некоторых других групп. Согласно наиболее распространенному мнению действие ингибиторов кислотной коррозии связано с их адсорбцией на границе раздела металл — кислота. В результате адсорбции ингибиторов наблюдается торможение катодного и анодного процессов, что снижает скорость коррозии. В связи с преобладающим адсорбционным эффектом органических ингибиторов кислотной коррозии особое значение для понимания механизма их действия и для рационального подхода к созданию новых ингибиторов приобретает величина заряда поверхности корродирующего металла, т. е. величина его ф-потенциала. Применение ф-шкалы потенциалов позволяет использовать данные электрокапиллярных измерений на ртути в растворах, содержащих органические соединения, для оценки их эффективности в качестве ингибиторов при кислотной коррозии железа и других металлов. Значение ф-потенциала корродирующего металла позволяет не только предсказать, какие вещества могут быть ингибиторами, но и рассчитывать коэффициенты торможения. Экспериментальные значения коэффициентов торможения кислотной коррозии железа в присутствии различных количеств диэтиламина, сопоставленные с расчетной прямой, приведены на рис. 103. Расчетная прямая вычерчена по уравнению [c.482]

В качестве ингибиторов кислотной коррозии применяются почти исключительно органические вещества, содержащие азот, серу или кислород в виде амино-, имино-, тиогрупп, а также в виде карбоксильных, карбонильных и некоторых других групп. Согласно наиболее распространенному мнению, действие ингибиторов кислотной коррозии связано с их адсорбцией на границе раздела, металл — кислота. В результате адсорбции ингибиторов наблю- [c.483]

Органические ингибиторы сильно препятствуют катодному процессу [233, 234] и облагораживают потенциал железа. При этом зависимость от концентрации замедлителя соответствует изотерме адсорбции Лэнгмюра. Зависимость отношения концентрации к потенциалу от концентрации графически выражается прямой [236]. На рис. 1.81 показано обратимое изменение потенциала при адсорбции ингибитора. Оптимальное повышение потенциала достигается в том случае, когда мономолекулярный слой построен из хемосорбированных молекул. [c.90]

В работе Д. И. Лейкис с сотрудниками дается обзор работ по использованию метода импеданса для исследования границы электрод — электролит. Рассмотрены возможности этого метода при исследовании, адсорбции ингибиторов, изучении кинетики электродных реакций, определении защитных свойств покрытий. Особое внимание уделяется рассмотрению эквивалентных электрических схем и изучению импеданса для процессов адсорбции на твердых электродах. Сопоставляются потенциалы нулевого заряда и токов адсорбции и десорбции органических веществ как функции потенциала. Описаны методы исследования с помощью импеданса процессов пассивации. [c.4]

При определении области потенциалов, в которой происходит адсорбция ингибиторов, можно исходить из величины потенциала нулевого заряда исследуемого металла или из изменений емкости двойного электрического слоя при добавке в электролит адсорбирующегося вещества. Рассмотрим, какие возможности имеются в настоящее время для определения области потенциалов адсорбции заданных веществ методом измерения импеданса. С точки зрения анализа результатов измерений импеданса простейшей является адсорбция нейтральных органических веществ. Если исследуемые вещества являются поверхностно-активными адсорбирующимися веществами, диэлектрическая постоянная которых меньше, чем воды, то в области их адсорбции наблюдается понижение емкости двойного слоя и область потенциалов адсорбции на кривых зависимости емкости от потенциала ограничивается пиками адсорбции — десорбции [2]. [c.27]

ЭД Если в качестве ингибитора реакций взять органическую добавку, например камфору, имеющую более равномерное распределение зарядов в молекуле, то можно ожидать лучшего согласия между зависимостями Д / о и 0 от концентрации добавки, чем в присутствии добавок ПФФ, так как в данном случае будет мала величина гр1-потенциала, возникающего при ориентированной адсорбции диполей органического вещества. [c.32]

В литературе неоднократно подчеркивался параллелизм между адсорбируемостью органических соединений на границе ртуть — раствор и их активностью в качестве ингибиторов кислотной коррозии железа [17, 18]. Однако, как это следует из работ Иофа и сотрудников, адсорбция ингибиторов на железе при потенциале саморастворения тесно связана с присутствием поверхностно-активных анионов (СГ, Вг , Г, 5Н" [19]). Резкое различие между поведением железа и ртути наблюдается при использовании железа высокой чистоты и исключении действия следов 5Н , появляющихся при растворении технического железа в кислотах и усиливающих ингибирующее действие, особенно для ингибиторов основного характера [16]. [c.307]

При физическом характере адсорбции ПАВ энергия связи металла с адсорбированными частицами ингибитора значительно меньше ме- н. Поэтому при адсорбции, например, органических ионов аммония, не содержащих каких-либо дополнительных адсорбционных групп, изменяющих механизм процесса, степень заполнения поверхности водородом заметно не меняется. Это значит, что можно пренебречь влиянием адсорбции таких ПАВ на ме-н, т. е. 0я О, или во всяком случае 0 < 1. В силу того, что адсорбционная связь Ме—Н имеет слабый дипольный характер, можно предполагать небольшое влияние на ме-н адсорбции ПАВ и в рассматриваемом случае. Однако это влияние невелико, т. е. [c.91]

Адсорбция некоторых органических веществ (ингибиторов саморазряда) на отрицательном электроде приводит к существенному росту водородного перенапряжения, что эквивалентно снижению скорости саморастворения свинца. Так, в качестве ингибитора саморазряда получил известность а-иафтол, для которого характерна многослойная адсорбция на свинце и сульфате свинца. При концентрации а-нафтола, близкой к насыщению, толщина адсорбционной пленки достигает 20 нм. [c.170]

Механизм ингибирующего действия органических веществ. Замедле ние скорости коррозии металлов путем введения в агрессивную среду небольших количеств органических веществ — так называемое ингибирование коррозии — вряд ли возможно свести к какой-либо одной причине, хотя первым актом является, ио-видимому, адсорбция ингибиторов на поверхности корродирующего металла, и их результативный эффект будет зависеть от свойств металла, раствора и самих ингибиторов. Адсорбированные частицы ингибитора могут влиять на частные электродные реакции, лежащие в основе процесса коррозии. Они могут механически экранировать часть или всю поверхность металла и отделить его от агрессивной среды, принимать непосредственное участие в электродных реакциях, превращаться в другую форму и образовывать химические соединения с корродирующими металлами. Свойства этих новых форм существования ингибиторов и их влияние на процесс коррозии могут быть иными, чем в случае исходных веществ. [c.135]

Большая часть распространенных в промышленности ингибиторов сероводородной коррозии представляет собой органические азотсодержащие соединения, в частности амины и их производные. Механизм защитного действия, предложенный И. Л. Розенфельдом и являющийся в настоящее время общепринятым, заключается в следующем. Адсорбирующиеся на поверхности металла ионы Н8 образуют диполи, отрицательно заряженные концы которых обращены в сторону коррозионной среды и способствуют адсорбции ингибиторов катионного типа. При этом изменяется строение двойного электрического слоя на границах металл-коррозионная среда и возникает дополнительный положительный скачок электродного потенциала, приводящий к замедлению катодной реакции путем торможения перехода катионов металла из кристаллической решетки в коррозионную среду. Анодная реакция замедляется в результате блокирования образующихся на поверхности каталитических комплексов (РеН8)адс адсорбированными катионами ингибитора. Кроме того, в ингибированных сероводородсодержащих средах образуется [c.327]

Так, например, в присутствии ионов 1 на железе усиливагтся адсорбция аммониевых и фосфониевых органических катионов, что объясняется смещением нулевой точки железа в положительном направлении н, как следствие, увеличением отрицательного заряда поверхности [41, с. 38]. Существует, однако, и другое объяснение, связывающее усиление адсорбции катноноактивн х ингибиторов с изменением характера адсорбции и органических катионов, согласно которому отталкивательное взаимодействие катионов сменяется взаимным притяжением чередующихся анинов и катионов [8, 42]. [c.22]

Анион органического вещества, имеющий небольшие размеры, действительно ускоряет указанные реакции в этом случае он не ингибитор, а стимулятор коррозии. Анионоактивные вещества с длинной гидрофобной цепью могут быть, наоборот, ингибиторами коррозии, потому что, во-первых, они в растворе кислоты уподобляются веществам неионогенного типа, механизм действия которых уже рассмотрен во-вторых, вещества с более длинной гидрофобной цепью создают в приэлектродном слое более слабое электрическое поле, поэтому влияние их на изменение потенциала в реакционной зоне ослабевает. Как видно из рис. 3, б (кривая 3) в случае адсорбции анионов с более длинной гидрофобной ценью скачок потенциала в реакционной зоне уменьшается (г зР << г 5Р). Следовательно, в соответствии, с теорией замедленного разряда, уменьшаются скорости электрохимических реакций коррозионного процесса. Поэтому эффективность действия таких ингибиторов увеличивается. В то же время, как показали исследования [7, 8], в отличие от анионов органичен ских веществ ионы галогенов, хотя и имеют небольшие размеры, все-таки являются не стимуляторами, а ингибиторами коррозии стали в серной, хлорной и соляной кислотах. Объяснение наблюдаемому явлению дано в работе [8]. Авторы предположили, что при специфической адсорбции анионов на поверхности стали образуется хемисорбированное соединение атомов железа с этими ионами. Диполи этих соединений располагаются своим отрицательным концом в сторону раствора. В соответствии с рассмотренной схемой адсорбции ионов галогенов я з1-потенциал сдвигается в положительную сторону. Вследствие этого катодная реакция восстановления Н3О+ и анодная реакция ионизации металла замедляются, вызывая общее замедление растворения стали. В результате специфической адсорбции ионов галогенов уменьшается положительный заряд металлической обкладки двойного слоя. Поэтому облегчается адсорбция катионов органических веществ и увеличивается ингибирующее действие этих катионов в присутствии ионов галогенов. Механизм действия анионов органических и неорганических веществ различен. Поэтому понятно, почему в присутствии анионов органических веществ эффективность действия катионов органических веществ выражена меньше [3, 7]. Эффективность неионогенных веществ в присутствии анионов неорганических веществ также увеличивается. [c.135]

Причина этого, по-видимому, заключается в следующем. В растворе кислоты ионную часть двойного слоя стального электрода образуют ионы S0 . Если в кислоту введены ионы Вг , строение двойного слоя будет иным. Можно предполагать, что количество анионов Вг в ионной части двойного слоя будет больше, чем ионов SOJ , из-за большей поверхностной активности 13г . Их будет больше и в слзп1ае последующей адсорбции катионов органических веществ (например, катионов нонилпиридиния). Выше было показано, что органические ингибиторы могут выталкиваться из двойного слоя электрическим полем, которое создается катионами металла, [c.147]

Концентрации ингибитора изменялись в интервале т = = 10 10 молъ1л. Такой характер полученной зависимости г — т, как показывает анализ [30, 51], так же как и АС, /га-крпвые, соответствуют изотерме Темкина для адсорбции ингибитора. В работе [26] изучено влияние органических веществ на скорость РВК на платине и родии в области ф = 1,6 — 2,7 в. В качестве коэффициента ингибирования было принято соотношение ( 0 — = Аг/го, использовавшееся ранее в интервале низких потенциалов (см. [5]). [c.191]

Для длительного хранения изделий применяют ингибиторы органического типа. Обычно это соединения, содержащие атом азота (амины, имины и т. д.), неподеленная пара электронов у которого (2в ) создает условия, для адсорбции ингибиторов на активных участках металла, пассивируя их. Стойкие, длительно действующие ингибиторы должны иметь высокую температуру кипения и, следовательно, низкую упругость пара для того, чтобы десорбция их с поверхности металла происходила медленно. В настоящее время разработано много ингибиторов (в основном производные пиридина СбНзМ или [c.526]

Натан [114] нашел, что ароматические амины, содержащие больше одной группы, присоединенной к азоту, слабо адсорбируются и являются плохими ингибиторами коррозии. По данным изотерм адсорбции, наличие нескольких полярных групп не приводит к существенному увеличению адсорбции. Эйслер [122] изучал влияние ряда факторов на адсорбцию полярных органических ингибиторов коррозии. Он обнаружил, что в случае стеариновой кислоты адсорбция увеличивается со временем погружения, пере- [c.214]

Для практического использования уравнений типа (1.79) необходимо определить величины 0 и Аярь Вопрос о соотнощении торможения электродного процесса и адсорбции ингибиторов наилучщим образом решен в случае ртутного электрода. Для жидкого ртутного и амальгамных электродов величины 0 и Дг151 можно рассчитать по результатам электрокапиллярных измерений. Теория этого вопроса, методика измерений и расчетов подробно описаны в литературе. Достаточно полно разработаны также методы определения адсорбции органических ПАВ на ртутном электроде путем измерения емкости двойного электрического слоя [6, 32]. [c.30]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология