Защита цинка в хлоридных растворах антиржавейной присадкой В15/41 и её композицией с 2-меркаптобензотиазолом

В настоящей работе изучены пассивирующие и защитные свойства антиржавейной присадки В-15/41 и ее композиции с 2-меркаптобензотиазолом (2-МБТ) на цинке в водном растворе хлорида натрия и боратном буферном растворе рН 7,4. Индивидуально В15/41 способен самопроизвольно пассивировать цинковый электрод и облагораживать потенциал локальной депассивации в боратном буферном растворе с добавкой 0,01 моль/л хлорида натрия. В отсутствие предварительного катодного восстановления цинка при Синг = 4,0…6,0 ммоль/л В-15/41 происходит формирование водорастворимых комплексных соединений аниона дикарбоксилата с поверхностными катионами металла. В случае применения композиции В15/41 с 2-МБТ (9:1) с увеличением ее концентрации возрастает и защитный эффект. Наиболее высокими пассивирующими свойствами обладает В-15/41+2-МБТ (9:1), у которой при 2,0 ммоль/л защитный эффект составляет 0,10 В. Эллипсометрическим методом определены толщины формирующихся защитных слоев В15/41 и ее композиции из ингибированного раствора. Из результатов коррозионных испытаний следует, что В15/41 при С_инг=1 ммоль/л обеспечивает степень защиты цинка Z = 44%, а при возрастании С_инг В15/41 степень защиты снижается. Совместное применение В15/41 с 2-МБТ (9:1) при С_инг = 4 ммоль/л цинк полностью защищает от коррозионного разрушения в течение 7 суток.

1. Chan-Rosado G., Pech-Canul M.A. Influence of native oxide film age on the passivation of carbon steel in neutral aqueous solutions with a dicarboxylic acid // Corrosion Science. − 2019. − T. 153. − C. 19-31. https://doi.10.1016/j.corsci.2019.03.033

2. Mercer A.D. The properties of carboxylates as corrosion inhibitors for steel and other metals in neutral aqueous solutions // In Proceeding of the 5th European Symposium on Corrosion Inhibition, Ferrara (Italy), 1980. − T. 2. − C. 563-581.

3. Rammelt U., Köhler S., Reinhard G. Electrochemical characterization of the ability of dicarboxylic acid salts to the corrosion inhibition of mild steel in aqueous solutions // Corrosion Science. − 2011. − T. 53. − C. 3515-3520. https://doi.10.1016/j.corsci.2011.06.023

4. Aramaki K., Shimura T. Self-assembled monolayers of carboxylate ions on passivated iron for preventing passive film breakdown // Corrosion Science. − 2004. − T. 46. − C. 313-328. https://doi.10.1016/S0010-938X(03)00156-2

5. Lahem D., Poelman M., Atmani F. , Olivier M.G. Synergistic improvement of inhibitive activity of dicarboxylates in preventing mild steel corrosion in neutral aqueous solutions // Corrosion Engineering, Science and Technology. − 2012. − T. 47. − C. 463-471. https://doi.10.1179/1743278212Y.0000000030

6. Agafonkina M.O., Kuznetsov Yu.I., Andreeva N.P. Inhibitor Properties of Carboxylates and Their Adsorption on Copper from Aqueous Solutions // Russian Journal of Physical Chemistry A. − 2015. − T. 89. − C. 1070-1076. https://doi.10.1179/1743278212Y.0000000030

7. Abelev E., Starosvetsky D., Ein-Eli Y. Enhanced Copper Surface Protection in Aqueous Solutions Containing Short-Chain Alkanoic Acid Potassium Salts // Langmuir. − 2007. − T. 23. − C. 11281-11288. https://doi.10.1021/la701434e

8. Hefter G.T., North N.A., Tan S.H. Organic corrosion inhibitors in neutral solutions, Part 1. Inhibition of steel, copper and aluminum by straight chain carboxylates // Corrosion. − 1997. − T. 53. − C. 657-667. https://doi.10.5006/1.3290298

9. Кузнецов Ю.И., Кузнецов И.А., Андреева Н.П., Агафонкина М.О. Защита меди и сплава МНЖ5-1 от коррозии солями янтарной и алкенилянтарных кислот в хлоридном растворе // Коррозия: защита материалов и методы исследований. − 2023. − T. 4. − C. 114-130. https://doi.10.61852/2949-3412-2023-1-4-114-130

10. Lin B., Zuo Y. Corrosion inhibition of carboxylate inhibitors with different alkylene chain lengths on carbon steel in an alkaline solution // RSC Advances. − 2019. − T. 9. − C. 7065-7077. https://doi.10.1039/c8ra10083g

11. Shiao S., Chhabra V., Patist A., Free M., Huibers P.D., Gregory A., Shah D. Chain length compatibility effects in mixed surfactant systems for technological applications // Advances in Colloid and Interface Science. − 1998. − T. 74. − C. 1-29. https://doi.10.1016/s0001-8686(97)00005-5

12. Obot I.B., Onyeachu I.B., Wazzan N., Al-Amri A.H. Theoretical and experimental investigation of two alkyl carboxylates as corrosion inhibitor for steel in acidic medium // Journal of Molecular Liquids. − 2019. − T. 279. − C. 190-207. https://doi.10.1016/j.molliq.2019.01.116

13. Javadian S., Yousefi A., Neshati J. Synergistic effect of mixed cationic and anionic surfactants on the corrosion inhibitor behavior of mild steel in 3.5% NaCl // Applied Surface Science. − 2013. − T. 285. − C. 674-681. https://doi.10.1016/j.apsusc.2013.08.109

14. Azeez F.A., Al-Rashed O.A., Nazeer A.A. Controlling of mild-steel corrosion in acidic solution using environmentally friendly ionic liquid inhibitors: Effect of alkyl chain // Journal of Molecular Liquids. − 2018. − T. 265. − C. 654-663. https://doi.10.1016/j.molliq.2018.05.093

15. ТУ 6-14-866-86–Присадка антиржавейная В-15/41: описание стандарта и тендеры.

16. ГОСТ 3640-94 Цинк. Технические условия.

17. Silva-Bermudez P., Rodil S.E., Muhl S. Albumin adsorption on oxide thin films studied by spectroscopic ellipsometry // Applied Surface Science. − 2011. − T. 258. – 1711-1718. https://doi.10.1016/j.apsusc.2011.10.020