ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ингибирование анодного растворения железа в кислых сульфатных и хлоридных растворах из "Ингибиторы кислотной коррозии металлов" Как уже отмечалось, несмотря на отсутствие единой точки зрения на механизм анодного растворения железа, можно считать доказанным участие анионов фона, в частности ОН--ионов, в промежуточных стадиях процесса. Адсорбция ПАВ влияет на соотношение скоростей стадий анодного процесса и его кинетические параметры [7, 71—73]. [c.67] На примере анодного растворения железа в сульфатных растворах рассмотрим влияние ингибиторов ТЭАП и БД (рис. 3,1), Тафелевские участки поляризационных кривых использовали для расчета анодного тока /а при величине анодного потенциала а=—0,1В. В отдельных случаях тафелевские участки для этого экстраполировали до указанного значения Начисленные значения кинетических характеристик, определенных по экспериментальным данным, приведены в табл. 3.1. [c.67] Для объяснения дробных порядков реакции по нионам и ингибиторам примем, что адсорбция органических ПАВ и анионов электролита подчиняется изотерме Темкина. Примем также, что ингибитор участвует только в адсорбционной стадии, а анионы фона — ив адсорбционной и в реакционной стадиях. [c.67] Стадию (3.1а) можно рассматривать как одновременно протекающую адсорбцию молекул воды, которая завершается образованием ОНадс, и адсорбцию частиц ПАВ. Будет ли адсорбция данного ПАВ сопровождаться ингибированием или стимулированием анодного процесса, зависит от прочности адсорбционного комплекса, образовавшегося на этой стадии, его способности претерпевать дальнейшие превращения в конечный продукт анодного процесса — гидратированные ионы Ре г . [c.67] Стадию (3.16) можно рассматривать как конкурирующую адсорбцию анионов сульфата, имеющихся в растворе, и частиц ПАВ. Эта стадия завершается вытеснением из адсорбционного комплекса частиц ингибитора с образованием соединения, в состав которого входят два вида анионов, ускоряющих процесс анодного растворения. [c.67] Конечный продукт анодного растворения железа — ионы Ре+ — появляется в ходе стадии (3.1в), которая определяет скорость всего процесса. Для объяснения ингибирующих свойств ПАВ необходимо предположение, что адсорбционный комплекс, образовавшийся на стадии (3.1а), не может непосредственно распадаться с образованием конечного продукта. [c.68] Прямыми или косвенными методами в настоящее время, вероятно, невозможно определить степень заполнения поверхности железа про-мелсуточными продуктами, образующимися на стадиях (3.1а) и (3.16), т. е. величину р. [c.68] Принимая р=1,25, что соответствует вполне вероятному предположению о несколько лучшей адсорбции промежуточного комплекса, содержащего ингибитор, по сравнению с комплексом, ие содержащим его, получим Ьа = 0,052 т = 0,62 VInll =—0,37 lg[Inh] = 0,019. [c.68] Эти значения хорошо совпадают с экспериментальными данными при ингибировании процесса ТЭАП (табл, 3.1). [c.68] Принимая р=1,4, что соответствует лучшей адсорбции ацетиленового ПАВ по сравнению с аммониевой солью, получим а== 0,048 т — — 0,70 гшь = —0,30 — 3 а/ Э 1д[1пЬ] = 0,014, что близко к экспериментальным данным, приведенным в табл. 3.1 для БД. [c.68] Анодное растворение железа в кислых хлоридных растворах имеет ряд характерных особенностей, что связано с участием в процессе анионов хлорида. Рассмотрим анодное растворение железа в присутствии БД и ТМБАП. В присутствии БД на поляризационных кривых имеется два тафелевских участка с разными наклонами — 0,080 и 0,045 В (рис. 3.2). То же самое наблюдается и в случае других ацетиленовых ингибиторов. Скорость анодного процесса на втором тафелевском участке характеризуется величиной /а при а = 0. Изученные добавки повышают значение Ьа, т. е. являются эффективными ингибиторами анодного растворения железа. Численные значения параметров, характеризующих анодный процесс, приведены в табл. 3.2. [c.69] Принимая р = 0,5, получим а —0.079 т = 0,25 Vlnh = —0,75 (3 а/ 5 pH = —0,019. Эти значения производных хорошо совпадают с экспериментальными данными при ингибировании анодного растворения л елеза бутиндио-лом в области первого тафелевского участка (см. табл. 3.2). [c.69] ЧТО близко к экспериментальным данным для второго тафелевского участка. [c.70] Таким образом, для более высоких анодных потенциалов наблюдается меньшая ингибирующая эффективность БД, о чем говорит снижение отрицательного значения 1пн при переходе от первого ко второму тафелевскому участку. Более высокое значение р, которое приходится принимать при больших анодных потенциалах, т. е. в области второго тафелевского участка, соответствует уменьшению величины адсорбции промежуточного продукта, в который входит ингибитор, по сравнению с другим промежуточным продуктом, в состав которого входит анион хлорида. Следует отметить, что уменьшение адсорбции ацетиленовых спиртов на железе из растворов соляной кислоты с ростом анодной поляризации неоднократно отмечалось ранее. [c.70] Если принять, что величина р в уравнении (3.6) равна 0,2, то получим Ьа = 0,097 т = 0,1 VInh = —0,9 дЕ 1д pH = —0,009. Эти значения близки к экспериментальным данным, приведенным в табл. 3.2 для ингибирования анодного растворения железа ТМБАП. [c.70] В работе [21] выдвинут критерий для выяснения механизма анодного растворения металлов, когда адсорбция промежуточных продуктов подчиняется изотерме Темкина. Этот критерий представляет собой функциональную зависимость между т, Ушь и Ьа. На рис. 3.3 приведена зависимость между этими параметрами, вычисленная на основании уравнения (3,6) (сплошная линия), а также нанесены полученные экспериментальные данные. Результаты расчета удовлетворительно согласуются с экспериментом. Это подтверждает трехстадийную схему процесса анодного растворения железа в ингибированном хлоридном растворе. [c.70] Концентрация ПАВ 10 моль/л. [c.70] Концентрация ПАВ —10 моль/л. [c.71] В случае железа армко при всех исследованных концентрациях наблюдается торможение анодного процесса. Однако экспериментальные данные заметно отличаются для первого концентрационного интервала аминофениларсоновых кислот (10- —10- моль/л) и для второго интервала (10-3—10-2 моль/л), поэтому в табл. 3.4 для о-, м-, /г-АФАК приведены два ряда цифр. [c.71] Вернуться к основной статье