ИНГИБИТОР КОРРОЗИИ АМФОТЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ В ЩЕЛОЧНЫХ РАСТВОРАХ
CORROSION INHIBITOR OF AMPHOTERIC METALS IN ALKALI SOLUTIONS

Изобретение относится к области применения ингибиторов для защиты от коррозии амфотерных металлов в щелочных средах и может быть использовано в процессе обезжиривания и травления металлических поверхностей перед нанесением защитных покрытий, а также в химических источниках тока для снижения саморазряда анодов, происходящего из-за щелочной коррозии последних.
Известно, что для защиты алюминия в щелочных растворах применяют сульфатно-целлюлозные щелока. Степень защиты этого ингибитора составляют следующие величины: 99% (в 0,1 М растворе гидроксида натрия), 39,1% (0,5 М растворе NaOH) и 30,8% (в 1 М растворе NaOH) [Алцыбеева А.И., Левин С.З. Ингибиторы коррозии металлов. Л.: Химия, 1968, с.87]. Приведенные величины степени защиты для известного ингибитора (в 0,5 М и 1 М растворах NaOH) весьма не значительны, что исключает его применение при травлении и обезжиривании алюминия (неизбежно перетравление металла). Высокая степень защиты в 0,1М растворе практического значения не имеет, так как для обезжиривания и травления алюминия применяют растворы щелочи, которые в 2-3 раза больше концентрированы, чем 0,1 М раствор. Для других амфотерных металлов (цинка и олова) степень защиты еще меньше, чем для алюминия (при одинаковых концентрациях раствора NaOH).
Наиболее близким к предлагаемому ингибитору по технической сущности и получаемому результату является известный ингибитор трагант, степень защиты которого для алюминия составляет в 0,3 М растворе NaOH 82-87% [там же, с.86]. Для олова и цинка степень защиты значительно ниже.
Таким образом, известный ингибитор не обеспечивает надежную защиту ни для алюминия, ни для других металлов даже в растворах щелочей невысокой концентрации (до 0,3 М).
При разработке настоящего - предлагаемого - изобретения ставились задачи повысить степень защиты алюминия и других амфотерных металлов при концентрации щелочи в несколько раз больше, чем 0,3 м/л.
Для достижения поставленной технической задачи было предложено использовать композицию, состоящую из глицерина (выполняющего роль макродобавки), а также никодина и йодистого этила (являющихся микродобавками). Предполагалось, что примененные вещества будут проявлять синергизм, то есть взаимно усиливать защитные действия друг на друга. Глицерин представляет собой трехатомный спирт, никодин, имеющий структуру
является N-оксиметиламидом никотиновой кислоты.
В состав предлагаемого ингибитора перечисленные компоненты входят в следующих концентрациях, мас.%:
глицерин
92-98
никодин
7,3-1,7
этил йодистый
0,7-0,3
Ингибитор вводится в раствор щелочи (NaOH) в концентрации 7-11 г/л.
Замедление скорости коррозии измерялось для алюминия объемным (по объему выделившегося водорода) и весовым (по убыли массы алюминиевого образца) методами.
Результаты испытаний приводятся в таблицах №1 (для предлагаемого ингибитора), №2 (для известных ингибиторов).
Как видно из данных, собранных в таблицах, предлагаемый ингибитор заметно превосходит известный при концентрации 0,5 М NaOH, т.е. в растворах примерно одинаковых с электролитами, применяемыми для травления и обезжиривания. В 1 и 2 М растворах NaOH преимущества предлагаемого ингибитора еще заметнее. У предлагаемого ингибитора есть к тому же и еще одно крайне ценное для анода гальванического элемента свойство: заменяя коррозию алюминия (и цинка), он в очень малой степени пассивирует оба металла (у алюминия это проявляется более заметно). Поэтому применение предлагаемого ингибитора в щелочном электролите химического источника тока, что особенно важно для легко пассивирующегося алюминиевого анода, уменьшает саморазряд, но практически не снижает напряжение генерируемого тока, что неизбежно произошло бы при пассивации.
Таким образом, предлагаемый ингибитор может быть рекомендован как при обезжиривании и травлении алюминия, цинка и олова, так и для применения в химических источниках тока с алюминиевым анодом.