zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



Дослідження різних типів інгібіторів корозії металів у високомінералізованих середовищах

 

Малихіна К.А.

Україна, м. Київ

Національний технічний університет України

“Київський політехнічний інститут”

 

Abstract: Reusing of highly mineralized mine water reduces the impact on the environment. However, the use of these waters there are a number of problems, one of which is to increase the aggressiveness of highly mineralized mine water. Corrosion and degradation of machine elements and units, conduits leading to significant cost of energy, materials and water. To reduce the corrosion processes using corrosion inhibitors.

Keywords: metal corrosion inhibitors, highly mineralized solutions.

 

Значення водних ресурсів для загальносвітового розвитку і для нашої країни величезне, особливо, в галузі економіки та соціальної сфери. Вода – необхідна умова існування людини і будь-якого біологічного організму. Водні ресурси представляють собою предмет праці у всякій господарській діяльності. Разом з тим, за даними ООН, на планеті поширюється дефіцит прісної води, який посилюється повсюдно через негативний антропогенний вплив. У великій кількості у водну систему скидаються забруднені стоки, надходять різні побутові та промислові відходи, відбувається її забруднення хімічними речовинами, тощо. Тому необхідно розширювати економне, впорядковане й екологічно безпечне водокористування.

Однією з головних проблем сьогодення є мінералізації поверхневих вод. Одна з причин підвищення мінералізації є скид промислових стоків та шахтних вод. В окремих випадках концентрація солей в шахтних водах досягає високого рівня: близько 3% і більше. Тому виникає необхідність в повторному використанні високомінералізованих шахтних вод, для запобігання їх скиду у водойми. Їх використовують для пилоподавлення в шахтах та на охолодження машин і агрегатів. Головною проблемою при цьому є висока корозійна агресивність високомінералізованих розчинів.

Виникає необхідність у вивченні процесів корозії металів у високомінералізованих середовищах, шахтних водах, визначення впливу складу води, температури, умов аерації, динамічних характеристик потоків води на корозію металевих поверхонь. Також вивчення впливу різних типів інгібіторів на швидкість корозії металів у високомінералізованих середовищах для зменшення їх агресивності.

У роботі в якості робочих середовищ були використані освітлена шахтна вода з мінералізацією 27,8 г/дм3 і модельний розчин з мінералізацією 30,5 г/дм3.

В якості середовищ порівняння використовували водопровідну воду і артезіанську воду, які відповідають вимогам до якості питної води. Це обумовлено тим, що у відповідності зі стандартом Мінвуглепрому України використовувана повторно шахтна вода повинна відповідати вимогам ДСанПіН «Вода питна».

У загальному випадку, відмінність у корозійній активності нейтральних водних середовищ з різним рівнем мінералізації в значній мірі зумовлена кисневою деполяризацією і залежить від концентрації кисню у воді. Тому були проведені дослідження з визначення концентрації кисню у водних середовищах при різних умовах.

Але дослідження показали, що мінералізовані водні середовища практично не відрізняються за вмістом кисню від водопровідної та артезіанської води. Ймовірно, в даному випадку швидкість корозії металів залежатиме від механізму пасивації металу кисневої плівкою (адсорбційна пасивація) або оксидною плівкою (оксидно-плівкова пасивація).

Були проведені дослідження з визначення корозійної агресивності водних середовищ. При 15 °С швидкість корозії сталі 3 і сталі 20 у високомінералізованих середовищах близька до швидкості корозії у водопровідній воді. Однак при підвищенні температури всього на 5 °С (до 20 °С), швидкість корозії сталі 3 зростає в два рази. При 30 °С швидкість корозії сталі 3 і сталі 20 перевищує 0,1 г/м2год, тоді як у водопровідній воді швидкість корозії даних металів при 30 °С у два рази нижче.

Таким чином, при незначному підвищенні температури води корозійна активність у розчинах з високим рівнем мінералізації, включаючи і шахтну воду, значно зростає (швидкість корозії зростає в 1,5 - 2 рази).

Вельми стійкою до корозії виявилась нержавіюча сталь 12Х18Н10Т. Швидкість корозії даного матеріалу не перевищувала 0,0010 мм/рік як у водопровідній воді, так і розчинах з високими концентраціями солей незалежно від температури. У даному випадку нержавіюча сталь 12Х18Н10Т є досить стійким до корозії матеріалом.

Сильно відрізняються корозійною активністю мінералізовані водні середовища стосовно міді та латуні. У порівнянні з водопровідною водою швидкість корозії міді і латуні в розчинах солей зростає майже на порядок і досягає значень близьких до швидкості корозії нелегованої сталі.

Очевидно, що корозія металів у водних середовищах в даному випадку проходить за рахунок кисневої деполяризації.

Як біло встановлено раніше, концентрація кисню у воді практично не залежить від рівня мінералізації води при солевмісті до ~ 3%. При цьому при 15 °С вміст кисню досягає 8 - 10 мг/дм3, а при 50 °С знижується всього лише до 6,42 мг/дм3.

У цьому випадку можна було припустити досить високу ефективність інгібіторів-пасиваторів. Механізм захисної дії при їх застосуванні зводиться до утворення міцної пасиваційної плівки з моношару молекул кисню.

Однак у реальних умовах при використанні поліфосфатів та фосфонатів в присутності іонів цинку в модельному розчині не відзначено вплив інгібіторів на швидкість корозії сталі 3. Це стосується о-фосфату натрію, гексаметафосфату натрію (ГМФН), триполіфосфату натрію (ТПФН), оксиетилідендифосфонової кислоти (ОЕДФК). Ні індивідуально, ні в присутності іонів цинку зниження швидкості корозії не було відзначено.

Більше того, дані речовини в ряді випадків стимулювали корозію сталі. Стимулятором корозії були нітрит натрію, імінієва сіль м-нітробензойною кислоти. Неефективним було використання і біхромату калію, який є кращим інгібітором пасиваційного типу. Ймовірно, концентрація хлоридів і сульфатів у модельному розчині настільки висока, що це не дає можливості сформуватися кисневій пасиваційній плівці. Аніони Cl- і SO42- легко руйнують комплексні зв'язки атомів кисню з d-орбіталями атомів заліза. Фосфати та фосфонати, утворюючи міцні комплекси з іонами заліза, сприяють їх вимиванню в розчин, а не утворенню пасиваційної плівки.

Оскільки при високих концентраціях хлоридів і сульфатів у водному середовищі інгібітори пасиваційного типу неефективні, були вивчені інгібітори адсорбційного типу, які здатні сорбуватись на поверхні металів, утворюючи тонку гідрофобну захисну плівку.

Дослідження показали, що швидкість корозії залежить від типу інгібітору і його дози. Ефективним було застосування уротропіну. Але уротропін був ефективний тільки при відносно високих концентраціях - до 500 мг/дм3. Задовільні результати отримані при використанні диоктилфосфінової кислоти. Досить ефективними інгібіторами були тіосечовина, тіосемікарбазід, n-диметиламінобензойна кислота та бензімідазол. Вони забезпечують зниження швидкості корозії сталі 3 в сольовому розчині до рівня, нижче швидкості корозії у водопровідній воді при дозах 25 - 50 мг/дм3. Очевидно, що в даному випадку сорбція інгібіторів на поверхні металу відбувається за рахунок утворення комплексних зв'язків електронних пар атомів сірки або азоту з d-орбіталями атомів заліза. При цьому відбувається гідрофобізація поверхні металу, що сприяє зниженню швидкості корозії.

Як вже говорилось раніше корозія металів в розчинах з високим вмістом солей (~ 3%) в основному обумовлена високою кисневою деполяризацією. Ймовірно загальмувати процес корозійного розчинення металів можливо при зниженні вмісту кисню у воді. Одним з найбільш простих способів знекиснення води є використання відновників. Найбільш доступним, дешевим та нетоксичним відновником є сульфіт натрію.

Даний реагент знижує швидкість корозії нелегованої та нержавіючої сталі до значень менших швидкості корозії даних металів не тільки в модельному розчині з концентрацією солей ~ 3%, а й у водопровідній воді. Досить ефективним було використання сульфіту натрію і при захисті від корозії міді і латуні. Ефективність захисту зростає з підвищенням дози сульфіту натрію.

Іншим способом, що дозволяє значно знизити витрату інгібіторів корозії є комбіноване використання інгібіторів адсорбційного типу та сульфіту натрію. При зниженні вмісту кисню у воді можна досягти ефективного захисту металу від корозії інгібіторами адсорбційного типу при невисоких концентраціях.

 

Література:

1.     Улиг Г. Г. Коррозия борьба с ней. Введение коррозионную науку и технику: Пер. с англ. / Г.Г. Улиг, Р.У. Реви. – Л.: Химия, 1989. – Пер. изд., США.

2.     Дятлова Н.М., Темкина В.Я., Попов К.И. Комплексоны и комплексонаты металлов.-М.: Энергоиздат.

3.     Кузнецов Ю.И. Современное состояние теории ингибирования коррозии металлов // Защита металлов. – 2002.-Т.38, №2.

4.     Влияние ингибиторов на коррозию углеродистой стали Ст3 в оборотных водах с повышенным солесодержанием / Соцкая Н.В., Савенко



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info. Разработка и поддержка сайта - Студия веб-дизайна Zinet.info