АНТИКОРРОЗИОННЫЙ НАНОГЕЛЬ
ANTICORROSION NANOGEL

Изобретение относится к жидким антикоррозионным составам на водной основе и может использоваться для защиты от коррозии для многих промышленных и хозяйственных целей, в частности для конструкций и деталей из металлов и сплавов на основе железа и алюминия (сталей, чугунов, дюралюминия и т.п.), контактирующих с агрессивными средами - растворами электролитов - морской (океанической) водой, промышленными стоками, грунтовыми водами и т.п.
Известен состав для защиты стальных конструкций и сооружений от атмосферной коррозии [патент RU 2418102, C23F 11/173, опубликовано: 10.05.2011 Бюл. №13]. Известный ингибитор коррозии содержит, мас. %: полиакриламид-гель 0,01-0,2, модифицированный бентонит с содержанием монтмориллонита 80% и более 0,1-0,5 и воду - остальное. Недостатком является ограниченность его применения: используется только для стали и только для защиты от атмосферной коррозии.
Известен состав ингибитора коррозии стали, который содержит полиоксиэтилен 0,001-0,1, бентонитовую глину 0,5-4,0, кальцинированную соду 0,1-1,0 и воду - остальное [патент RU №2353709, C23F 11/173, опубликовано: 27.04.2009, Бюл. №12]. В составе ингибитора используется водорастворимый полимер полиоксиэтилен с малой молекулярной массой, равной 6000 (марка ПЭГ 6000). В емкость загружают концентрированный водный раствор полимера - полиоксиэтилена с концентрацией 0,9-1,0 мас. %, далее процесс ведут при работающей мешалке и при 18-22°С, затем вводят концентрированный водный раствор кальцинированной соды с концентрацией 0,9-10 мас. % и доводят рН до 8-9, после чего со скоростью 1 л/мин вводят раствор водной суспензии бентонитовой глины с концентрацией 5-10 мас. %, затем добавляют расчетное количество воды для получения необходимой концентрации и полученную массу перемешивают в течение 10-15 мин. Данный ингибитор при нанесении на стальное изделие обеспечивает высокую степень защиты, а также снижает скорость коррозии. Недостаток: состав не предназначен для защиты конструкций, контактирующих с агрессивными средами - растворами электролитов и предназначен для защиты исключительно стали. Указанный аналог по совокупности признаков является наиболее близким к заявляемому составу и выбран в качестве прототипа.
Задачей изобретения является создание ингибитора коррозии - антикоррозионного наногеля, который бы одновременно с антикоррозионными свойствами в агрессивных средах (в растворах электролитов) для различных металлических поверхностей на основе железа, алюминия и их сплавов обладал бы адгезионными, бактерицидными, антигрибковыми свойствами, был бы экологически безопасен и удобен в использовании.
60
60
70
Поставленная задача достигается тем, что антикоррозионный наногель включает, масс. %: 20-40 низкомолекулярного полиэтиленгликоля и 0,1-3,0 фуллеренолов на основе легкого фуллерена C или на основе смеси фуллеренолов С и С, при массовом их соотношении 3/1, вода - остальное до 100.
2
2
n
Низкомолекулярные полиэтиленгликоли (НПЭГ) с молекулярной массой до 1000 представляют собой продукты полимеризации окиси этилена с низшими гликолями (или полиэтиленгликолем с пониженной молекулярной массой). Структурная формула имеет следующий вид: НО-(СН-СН-O)-Н. Общепринятой считается номенклатура полимеров по их молекулярной массе. Например, для НПЭГ со средней молекулярной массой 200, 300, 400, 600 г/моль, количество молей окиси этилена n, соответственно равно 4, 6, 8, 12.
60
60
70
60
60
70
n>70
Фуллеренолы на основе легкого фуллерена С и смеси фуллеренолов С и С, при массовом их соотношении 3/1, являются водорастворимыми углеродными нанокластерами, на основе производных соответственно, легкого фуллерена С и стандартной фуллереновой смеси (С+С+C).
60
60
х
60
60
х
у
60
x
y
z
60
60
n
60
x
y
n
+
-
Первоначально считалось, что гидроксилированием фуллерена С, можно получить фуллеренолы, имеющие общий состав С(ОН) (х=6, 12, 24, 36…). К настоящему времени, помимо собственно гидроксильных групп, к фуллеренолам на основе легкого фуллерена С, относят также соединения фуллеренов с некоторыми иными негидроксильными группами, например кислородными (=O, -О-) С(ОН)О, солевого типа, например [C(OH)O](ONa) и т.д. Так, фуллеренол, полученный реакцией С с гидроксидом тетрабутиламмония в толуоле в присутствии кислорода и водного раствора едкого натрия, в действительности представляет собой не просто полигидроксилированную молекулу С, а стабильный радикал-анион молекулярной формулы Na[COOH], где n=2-3, х=7-9, у=12-15 [L.O. Husebo, В. Sitharaman, К. Furukawa, Т. Kato, L.J Wilson. Fullerenols revisited as stable radical anions// J. Am. Chem. Soc. 2004. Vol. 126. Р.12055-12064].
В зависимости от метода синтеза можно получать фуллеренолы и смеси фуллеренолов различного состава.
60
24
60
24
60
2
60
n
Фуллеренол С(ОН) получали гидролизом CBr, который, в свою очередь, был получен прямым гетерогенно-каталитическим синтезом фуллерена С с Br [К.Н. Семенов, В.А. Кескинов, А.К. Пяртман, В.В. Яковлев, О.В. Арапов. Растворимость CBr (n=6, 8, 24) в органических растворителях. Журнал физической химии. 2009. Т.83. №11. С. 2124-2129].
60
22-24
60
60
60
Фуллеренол С(ОН), получаемый прямым окислением фуллерена Си называемый поэтому фуллеренолом-d (т.е. фуллерен-«direct»), синтезировали по методике первоначально опробованной японскими учеными [Li Jing, Takeuchi Atsuo, Ozawa Masaki, Li Xinhai, Saigo Kazuhiko, Kitazawa Koichi. С fullerol formation catalysed by quaternary ammonium hydroxide. J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1993. P. 1784-1785]. Сначала был приготовлен раствор фуллерена С в бензоле, далее к этому раствору при перемешивании на воздухе добавляли раствор гидроксида натрия и раствор гидроксида тетрабутиламмония. В результате синтеза, последующего выделения и очистки получали конечный продукт - фуллеренол (фуллерол).
14-28
70
10-22
60
14-28
70
10-22
60
70
60
14-28
70
10-22
n>70
Синтез смеси фуллеренолов (С60(ОН)+С(ОН)) при массовом их соотношении 3/1, осуществляли гетерогенно-каталитическим методом. К фуллереновой саже, получаемой по методу Кречмера, добавляли о-ксилол для растворения фуллереновой смеси, а также раствор NaOH в воде и катализатор - гидроксид тетрабутиламмония. Далее смесь механически перемешивали несколько суток, затем фуллереновую чернь отфильтровывали, водную фазу отделяли от органической на делительной воронке, смесь фуллеренолов высаливали из водной фазы метанолом и трижды перекристаллизовывали из воды в метанол. Остатки натриевых форм удаляли из препарата отмывкой в аппарате Сокслета. В полученной смеси фуллеренолов соотношение С(ОН) и С(ОН) в числах молей соответствует приближенно содержанию фуллеренов С и С, содержащихся в фуллереновой саже, получаемой по методу Кречмера, т.е. порядка 3/1. Массовое соотношение С(ОН) и С(ОН) приближенно такое же, т.к. средние молекулярные массы обеих форм весьма близки. Присутствие в полученной смеси фуллеренолов более тяжелых фуллеренов возможно лишь в следовых количествах, так как суммарное содержание тяжелых фуллеренов (C) в фуллереновой саже составляет обычно менее 2 масс. %.
60
15÷31
0÷3
70
13÷24
0÷1
60
Смесь фуллеренолов ([C(OH)O]+[C(OH)O]), при массовом их соотношении 3/1, получали из фуллерита путем взаимодействия фуллерена C с гидроксильным донором - раствором NaOH в присутствии катализатора - раствора гидроксида тетрабутиламмония [RU 2481267, С01В 31/02, В82В 3/00, С07С 29/00, С07С 31/00, опубликовано 20.08.2012, Бюл. №23]. Фуллерит, содержащий 97-99 мас. % легких фуллеренов и 1-3 мас. % тяжелых фуллеренов, получали экстракцией из фуллереновой сажи, которую в свою очередь, производили по методу Кречмера.
Достоинства заявляемого ингибитора коррозии:
- экологичность: низкомолекулярные полиэтиленгликоли экологически безопасны, не окисляются в естественных условиях, хорошо растворимы в воде и водных растворах;
- дополнительная экологичность наногеля достигается благодаря использованию водорастворимых нанокластеров, которые не окисляются на воздухе, стимулируют рост корневой системы растений и увеличивают стрессоустойчивость последних [RU 2541405, C05G 1/00, опубликовано 10.02.2015, Бюл. №4];
- дополнительные эксплуатационные свойства - бактерицидность, противогрибковые и противовирусные свойства, проявляются за счет наличия в рецептуре наногеля водорастворимых нанокластеров [K.N. Semenov, N.A. Charykov, V.N. Postnov, V.V. Sharoyko, I.V. Vorotyntsev, M.M. Galagudza, I.V. Murin. Fullerenols: Physicochemical properties and applications. Progress in Solid State Chemistry 2016. V. 44 (2). P. 59-74];
- высокая адгезия к различным металлическим поверхностям металлов и сплавов на основе железа и алюминия достигается, с одной стороны использованием составов на основе НПЭГ, а, с другой стороны, использованием водорастворимых нанокластеров - фуллеренолов.
Предпосылкой к созданию антикоррозионного наногеля являлся тот факт, что в результате обработки алюминия и стали водным раствором фуллеренолов скорость электрохимической коррозии (в 0,25 N растворе серной кислоты) уменьшалась практически в 10 раз. Одновременно удельная поверхностная электропроводность алюминия и стали также понижалась на 10 порядков - и, таким образом, металлическая поверхность становилась изолирующей [М.Ю. Матузенко, К.Н. Семенов, Л.В. Цветкова, В.А. Кескинов, Д.Г. Летенко, В.А. Никитин. Синтез и защитное действие фуллеренола-d. Физикохимия поверхности и защита металлов. 2011. Т. 47. №3. С.253-259].
Доказательством того, что заявляемый состав является наногелем, является следующее:
Известно, что все водные растворы фуллеренолов образуют иерархически организованные наноструктуры с образованием ассоциатов 1-го порядка (с линейными размерами первые десятки нм), второго порядка (сотни нм) и третьего порядка (единицы мкм). Второй и третий порядок ассоциатов, несомненно, присутствует в растворах с концентрациями 0,1-10 г фуллеренола/л раствора. Растворы, содержащие такие микрочастицы, с термодинамической точки зрения микрогетерогенны, находятся за концентрационной границей диффузионной устойчивости, или, иными словами представляют собой наногель [D.G. Letenko, V.A. Nikitin, K.N. Semenov, M.Yu. Matuzenko, V.A. Keskinov, E.G. Gruzinskaya, L.V. Tsvetkova. Study of Aqueous Solutions of Fullerenol-d by the Dymamic Light Scattering Method. Rus.J. of Appl. Chem. 2011. V.84. N 1. P.50-53; K.N. Semenov, N.A. Charykov, V.A. Keskinov. Fullerenol Synthesis and Identification.Properties of Fullerenol Water Solutions. J. Chem. Eng. Data. V.56. 2011. P. 230-239; K.N. Semenov, N.A. Charykov, V.N. Postnov, V.V. Sharoyko, I.V. Vorotyntsev, M.M. Galagudza, I.V. Murin. Fullerenols Physicochemical properties and applications. Progress in Solid State Chemistry 2016. V. 44 (2). P. 59-74].
Авторы подтверждают наличие наночастиц размерами от нескольких сотен нм до нескольких микрон опытами по динамическому светорассеянию (DLC), прибор NANOSIZER, Germany, исследование проведены в ресурсном центре СПБГУ «Геомодель».
Типичные примеры распределения нанообразований по размерам представлены на фигуре 1 и на фигуре 2.
60
14-28
70
10-22
На фигуре 1 представлено распределение по размерам ассоциатов в системе, соответствующей наногелю с концентрацией смеси фуллеренолов (C(OH)+C(OH)) 0,1 мас. %.
60
15÷31
0÷3
70
13÷24
0÷1
На фигуре 2 представлено распределение по размерам ассоциатов в системе, соответствующей наногелю с концентрацией смеси фуллеренолов ([C(OH)O]+[C(OH)O]) 0,1 мас. %.
В обоих случаях наблюдается образование ассоциатов второго и третьего порядка, соответствующих микрогетерогенности (гелеобразованию) раствора. На фигуре 2 дополнительно выявляется рефлекс, отвечающий образованию малых ассоциатов с «диаметром псевдосфер» ≈ 40-50 нм. Аналогичная картина наблюдалась и для других составов наногелей из приведенных примеров.
60
22-24
2
На фигуре 3 представлена зависимость линейного размера нанокластеров от их концентрации в растворе. Продемонстрировано образование ассоциатов разного порядка: от 0-го (мономеры) до 3-го порядка: 0-тип ассоциатов, I-тип ассоциатов, II-тип ассоциатов, III-тип ассоциатов. Там же представлена смена концентрационных зон существования жидких растворов в наногелях на основе составов: НПЭГ со средней молекулярной массой 400 г/моль - 30 масс. %, фуллеренол С(ОН) - от 0,1 до 3,0 масс. %, НО - дополнение до 100 масс. %. Хорошо видна смена зоны истинных растворов на зону предрасслаивания (≈ 0,03±0,01 мас. %) и на зону расслаивания (≈ 3±10 мас. %). Точки разного типа отвечают сериям разных экспериментов.
Составы наногелей были также изучены с помощью электронного микроскопа VEGA3 SB (увеличение *50 000).
60
22-24
2
На фигуре 4 представлена фотография состава антикоррозионного наногеля из примера 1 - НПЭГ со средней молекулярной массой 400 г/моль - 30 масс. %, фуллеренол С(ОН) - 1 масс. %, НО - 69 мас. %.
Хорошо видно образование псевдосферических наночастиц с линейными размерами несколько сотен нм, что также подтверждает гелеобразную структуру состава.
Примеры испытаний заявляемого ингибитора коррозии.
60
60
70
Для получения антикоррозионного наногеля фуллеренол на основе легкого фуллерена С или смеси фуллеренолов С и С растворяли в воде при перемешивании и комнатной температуре, затем в образовавшийся раствор добавляли НПЭГ и перемешивали при тех же условиях. После фильтрации наногель готов к употреблению.
Методика определения скорости электрохимической коррозии и энергии наногеля к поверхности металла.
к
0
0
0
0
0
0
0
inh
inh
Для определения скорости коррозии был использован электрохимический метод [Практические работы по физической химии под редакцией К.П. Мищенко, А.А. Равделя, A.M. Пономаревой. Л.: Химия, 1982. 399 с.]. Электроды из стали или алюминия использовались как рабочие, а в качестве электродов сравнения использовались нормальные каломельные электроды (0,1N KCl). Во всех случаях наблюдалась область подчинения зависимости уравнению Таффеля [Б.Б. Дамаскин, О.А. Петрий. Введение в электрохимическую кинетику. М.: Химия. 1983], т.е. область линейности зависимости потенциала катода (Е) от логарифма плотности тока (lnJ), что позволяет установить значения функции плотности тока обмена - J. Значение функции J в таких условиях пропорционально скорости электрохимической коррозии - π. Степень защиты от электрохимической коррозии Z=[(J-J)/J]*100%, где: J - плотность тока обмена без использования покрытия антикоррозионным наногелем, J - тоже с использованием покрытия наногелем.
a
1
a
2
1
2
Энергия адгезии жидкости (наногеля в нашем случае) к поверхности твердого тела (металла или сплава) - W, вследствие невозможности непосредственного определения поверхностного натяжения на границе раздела твердое тело-воздух - σ, рассчитывалось косвенно по формуле: W=σ(1+cos Θ), где: σ - поверхностное натяжение на границе раздела жидкость-воздух, Θ - краевой угол смачивания; Θ - определялся численно по оцифрованным фотографиям «лежащей на поверхности твердого тела капли» при увеличении (*400), значения σ - по методу отрыва кольца (метод Дю Нуи [М.Г. Валишев, А.А. Повзнер. Курс общей физики. М.: Лань, 2009].
Пример 1.
2
4
Коррозионная среда - 0,025 N (гэкв/л) HSO,
корродирующий материал (рабочий электрод) - пластина Сталь-3,
электрод сравнения (здесь и далее) - нормальный каломельный (1 М KCl),
60
22-24
2
наногель состава: 30 масс. % НПЭГ со средней молекулярной массой 400 г/моль, 1 масс. % фуллеренола С(ОН), 69 мас. % НО,
средняя толщина покрытия гелем (здесь и далее) 200 мкм,
температура опыта (здесь и далее) 25°С.
Результаты измерений:
0
0
0
0
2
inh
2
-4
2
inh
-5
2
Токи обмена: lnJ=-7,3 А/см, lnJ=-9,5 А/см. J=6,7*10 А/см, J=7,5* 10 А/см
0
0
inh
Скорости коррозии: π=7,8 мм/год, π=0,88 мм/год.
Коэффициент защиты: Z=89 отн. %.
a
2
Энергия адгезии W=145 мДж/м.
Пример 2.
2
4
Коррозионная среда - 0,025 N (гэкв/л) HSO,
корродирующий материал (рабочий электрод) - пластина Сталь-3,
60
22-24
2
наногель состава: 30 масс. % НПЭГ со средней молекулярной массой 600 г/моль, 1 масс. % фуллеренола С(ОН), 69 мас. % HO.
Результаты измерений:
0
0
0
0
2
inh
2
-4
2
inh
-5
2
Токи обмена: lnJ=-7,1 А/см, lnJ=-9,3 А/см. J=8,3*10 А/см, J=9,1*10 А/см
0
0
inh
Скорости коррозии: π=9,6 мм/год, π=1,1 мм/год.
Коэффициент защиты: Z=89 отн.%.
a
2
Энергия адгезии W=153 мДж/м.
Пример 3.
2
4
Коррозионная среда - 0,025 N (гэкв/л) HSO,
корродирующий материал (рабочий электрод) - пластина Сталь-3,
60
22-24
2
наногель состава: 30 масс. % НПЭГ со средней молекулярной массой 800 г/моль), 1 масс. % фуллеренола С(ОН), 69 мас. % НО.
Результаты измерений:
0
0
0
0
2
inh
2
-4
2
inh
-4
2
Токи обмена: lnJ=-7,0 А/см, lnJ=-9,2 А/см. J=9,1*10 А/см, J=1,0*10 А/см
0
0
inh
Скорости коррозии: π=10,6 мм/год, π=1,2 мм/год.
Коэффициент защиты: Z=89 отн.%.
a
2
Энергия адгезии W=157 мДж/м.
Пример 4.
2
4
Коррозионная среда - 0,025 N (гэкв/л) HSO,
корродирующий материал (рабочий электрод) - пластина Алюминий А-5,
60
22-24
2
наногель состава: 30 масс. % НПЭГ со средней молекулярной массой 400 г/моль, 1 масс. % фуллеренола С(ОН), 69 мас. % НО.
Результаты измерений:
0
0
0
0
2
inh
2
-3
2
inh
-4
2
Токи обмена: ln J=-6,0 А/см, ln J=-8,5 А/см. J=3,3*10 А/см, J=2,0*10 А/см
0
0
inh
Скорости коррозии: π=22 мм/год, π=1,3 мм/год.
Коэффициент защиты: Z=94 отн. %.
a
2
Энергия адгезии W=89 мДж/м.
Пример 5.
2
4
Коррозионная среда - 0,025 N (гэкв/л) HSO,
корродирующий материал (рабочий электрод) - пластина Сталь-3,
60
22-24
2
наногель состава: 30 масс. % НПЭГ со средней молекулярной массой 400 г/моль, 3 масс. %) фуллеренола С(ОН), 67 мас. % НО.
Результаты измерений:
0
0
0
0
2
inh
2
-4
2
inh
-5
2
Токи обмена: ln J=-7,3 А/см, ln J=-10,1 А/см. J=6,7*10 А/см, J=4,l*10 А/см
0
0
inh
Скорости коррозии: π=7,8 мм/год, π=0,48 мм/год.
Коэффициент защиты: Z=94 отн.%.
a
2
Энергия адгезии W=159 мДж/м.
Пример 6.
2
4
Коррозионная среда - 0,025 N (гэкв/л) HSO,
корродирующий материал (рабочий электрод) - пластина Алюминий А-5,
60
22-24
2
наногель состава: 30 масс. % НПЭГ со средней молекулярной массой 400 г/моль, 3 масс. % фуллеренола С(ОН), 67 мас. % НО.
Результаты измерений:
0
0
0
0
2
inh
2
-3
2
inh
-4
2
Токи обмена: ln J=-6,0 А/см, ln J=-8,9 А/см. J=3,3*10 А/см, J=1,4*10 А/см
0
0
inh
Скорости коррозии: π=22 мм/год, π=1,3 мм/год.
Коэффициент защиты: Z=96 отн. %.
a
2
Энергия адгезии W=93 мДж/м.
Пример 7.
2
4
Коррозионная среда - 0,025 N (гэкв/л) HSO,
корродирующий материал (рабочий электрод) - пластина Сталь-3,
60
22-24
2
наногель состава: 40 масс. % НПЭГ со средней молекулярной массой 400 г/моль, 1 масс. % фуллеренола С(ОН), 59 мас. % НО.
Результаты измерений:
0
0
0
0
2
inh
2
-4
2
inh
-5
2
Токи обмена: ln J=-7,2 А/см, ln J=-9,6 А/см. J=6,1*10 А/см, J=5,6*10 А/см
0
0
inh
Скорости коррозии: π=7,1 мм/год, π=0,65 мм/год.
Коэффициент защиты: Z=91 отн.%.
a
2
Энергия адгезии W=167 мДж/м.
Пример 8.
2
4
Коррозионная среда - 0,025 N (гэкв/л) HSO,
корродирующий материал (рабочий электрод) - пластина Сталь-3,
60
22-24
2
наногель состава: 20 масс. % НПЭГ со средней молекулярной массой 400 г/моль, 1 масс. % фуллеренола С(ОН), 79 мас. % НО.
Результаты измерений:
0
0
0
0
2
inh
2
-4
2
inh
-5
2
Токи обмена: lnJ=-7,4 А/см, lnJ=-10,3 А/см. J=6,1*10 А/см, J=3,4*10 А/см
0
0
inh
Скорости коррозии: π=7,1 мм/год, π=0,39 мм/год.
Коэффициент защиты: Z=95 отн.%.
a
2
Энергия адгезии W=155 мДж/м.
Пример 9.
2
4
Коррозионная среда - 0,025 N (гэкв/л) HSO,
корродирующий материал (рабочий электрод) - пластина Сталь-3,
60
22-24
2
наногель состава: 30 масс. % НПЭГ со средней молекулярной массой 400 г/моль, 0,1 масс. % фуллеренола С(ОН), 69,9 мас. % НО.
Результаты измерений:
0
0
0
0
2
inh
2
-3
2
inh
-4
2
Токи обмена: lnJ=-5,2 А/см, lnJ=-7,1 А/см. J=5,5* 10 А/см, J=8,3*10 А/см
0
0
inh
Скорости коррозии: π=64 мм/год, π=9,7 мм/год.
Коэффициент защиты: Z=85 отн.%.
a
2
Энергия адгезии W=81 мДж/м.
Пример 10.
2
4
Коррозионная среда - 0,025 N (гэкв/л) HSO,
корродирующий материал (рабочий электрод) - пластина Сталь-3,
60
14-28
70
10-22
2
наногель состава: 30 масс. % НПЭГ со средней молекулярной массой 400 г/моль, 1 масс. % смеси фуллеренолов (С(ОН)+С(ОН)), 69 мас. % HO,
Результаты измерений:
0
0
0
0
2
inh
2
-4
2
inh
-5
2
Токи обмена: lnJ=-7,3 А/см, lnJ=-9,4 А/см. J=6,7*10 А/см, J=8,2*10 А/см
0
0
inh
Скорости коррозии: π=7,8 мм/год, π=0,96 мм/год.
Коэффициент защиты: Z=88 отн.%.
a
2
Энергия адгезии W=147 мДж/м.
Пример 11.
2
4
Коррозионная среда - 0,025 N (гэкв/л) HSO,
корродирующий материал (рабочий электрод) - пластина Сталь-3,
60
24
2
наногель состава: 20 масс. % НПЭГ со средней молекулярной массой 400 г/моль, 1 масс. % фуллеренола С(ОН), 79 мас. % НО.
Результаты измерений:
0
0
0
0
2
inh
2
-4
2
inh
-5
2
Токи обмена: lnJ=-7,3 А/см, lnJ=-10,3 А/см. J=6,1*10 А/см, J=3,4*10 А/см
inh
0
0
Скорости коррозии: π=6,9 мм /год, π=0,39 мм/год.
Коэффициент защиты: Z=94 отн. %.
a
2
Энергия адгезии W=159 мДж/м.
Пример 12.
2
4
Коррозионная среда - 0,025 N (гэкв/л) HSO,
корродирующий материал (рабочий электрод) - пластина Сталь-3,
60
15÷31
0÷3
70
13÷24
0÷1
2
наногель состава: 20 масс. % НПЭГ со средней молекулярной массой 400 г/моль, 1 масс. %) смеси фуллеренолов ([C(OH)O]+[C(OH)O]), 79 мас. % HO,
Результаты измерений:
0
0
0
0
2
inh
2
-4
2
inh
-5
2
Токи обмена: lnJ=-7,1 А/см, lnJ=-10,0 А/см. J=8,3*10 А/см, J=4,5*10 А/см
0
0
inh
Скорости коррозии: π=9,7 мм/год, π=0,53 мм/год.
Коэффициент защиты: Z=95 отн. %.
a
2
Энергия адгезии W=137 мДж/м.
Пример 13.
Коррозионная среда - 0,50 N (гэкв/л) NaCl (имитация океанической воды),
корродирующий материал (рабочий электрод) - пластина Сталь-3,
60
22-24
2
наногель состава: 30 масс. % НПЭГ со средней молекулярной массой 400 г/моль, 1 масс. %) фуллеренола С(ОН), 69 мас. % НО.
Результаты измерений:
0
0
0
0
2
inh
2
-4
2
inh
-5
2
Токи обмена: In J=-7,3 А/см, In J=-9,5 А/см. J=1,7*10 А/см, J=5,0*10 А/см
0
0
inh
Скорости коррозии: π - 2,0 мм /год, π=0,58 мм/год.
Коэффициент защиты: Z=71 отн.%.
a
2
Энергия адгезии W=123 мДж/м.
Пример 14.
Коррозионная среда - 0,50 N (гэкв/л) NaCl,
корродирующий материал (рабочий электрод) - пластина Алюминий А-5,
60
22-24
2
наногель состава: 30 масс. % НПЭГ со средней молекулярной массой 400 г/моль, 1 масс. % фуллеренола С(ОН), 69 мас. % НО.
Результаты измерений:
0
0
0
0
2
inh
2
-3
2
inh
-4
2
Токи обмена: In J=-5,6 А/см, In J=-7,6 А/см. J=3,7*10 А/см, J=5,0*10 А/см
0
0
inh
Скорости коррозии: π=25 мм/год, π=3,3 мм/год.
Коэффициент защиты: Z=87 отн. %.
a
2
Энергия адгезии W=83 мДж/м.