Анализ молекулярной структуры и эксплуатационных свойств ингибиторов солеотложений и коррозии

Рассылка: Защита теплосетей от накипи и коррозии, реагентная водоподготовка.

Адрес электронной почты: chausoff@yandex.ru

Сайт рассылки: http://www.labudgup.ru/

Автор - Чаусов Федор Федорович,
кандидат химических наук (направление научной деятельности - физическая химия водных растворов, водоподготовка и водно-химические режимы теплоэнергетических систем), автор более 70 научных трудов, автор более 20 изобретений.

Выпуск 38.

Проведено сравнительное исследование молекулярной структуры ингибиторов солеотложений и коррозии методами ИК-спектроскопии и рентгеноструктурного анализа. Показано, что ингибиторы отличаются степенью протонирования фосфонатных групп и содержанием неорганических примесей, что и приводит к ранее выявленному значительному различию их эксплуатационных показателей. Сделан вывод о сохранении при координации фосфонатной группы локализованной π-связи и об отсутствии у координированной фосфонатной группы тройной оси симметрии.

Ингибиторы солеотложений, ингибиторы коррозии, комплекс 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты с цинком, ИК-спектр, рентгеноструктурный анализ.

Сравнительным исследованиям ингибиторов солеотложений и коррозии в настоящее время заслуженно уделяется значительное внимание. В настоящее время наиболее авторитетными специалистами убедительно доказано, что наиболее эффективными ингибиторами солеотложений, одновременно обеспечивающими защиту стали от коррозии в нейтральных и слабощелочных средах, являются комплексы органофосфоновых кислот с цинком.

Было проведено сравнительное исследование эксплуатационных показателей эффективности фосфонатоцинкатных ингибиторов различных производителей. Наиболее интересны результаты исследования 1-гидроксиэтилидендифосфонатоцинката натрия производства двух предприятий - ООО «Экоэнерго» (г. Ростов-на-Дону) по ТУ 2439-005-24210860-2007 (образец №1) и ОАО «Химпром» (г. Новочебоксарск) по ТУ 2439-451-05763441-2004 (образец №2). Производители обоих продуктов позиционируют их как натриевую соль цинкового комплекса 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ). Между тем количественные показатели степени защиты образцов стали марки ВСт3сп от солеотложений и коррозии в идентичных условиях и при идентичной дозе ингибитора, рассчитываемой по декларируемой предприятием-изготовителем концентрации, оказались различными. Мы полагаем, что это обусловлено выпадением значительной части активного вещества или веществ образца №2 в осадок в процессе транспортирования и хранения, что может быть вызвано частичным разложением продукта.

Представители же предприятия-производителя - ОАО «Химпром» в своем исследовании придерживаются мнения о том, что продукт не разлагается, а выпадает в осадок конгруэнтно. Своё мнение обосновывают тем, что по данным химического анализа осадка его состав соответствует эмпирической формуле Na_2.5H_0.5[Zn(ОЭДФ)(H₂O)]•nH₂O, что близко к основному веществу.

Однако, количественный анализ не позволяет определить состав внутренней и внешней координационных сфер комплексного соединения. Достаточно подсчитать электрические заряды ионов, входящих в приведённую «формулу осадка», чтобы обнаружить нарушение требования электронейтральности.

Это позволяет сделать достаточно уверенное заключение, что осадок - не индивидуальное химическое соединение с приведённой формулой, а смесь нескольких веществ.

Таким образом, вопрос о составе и структуре промышленно выпускаемых ингибиторов коррозии и солеотложений, а главное, о природе образующегося при хранении осадка не вполне прояснён, и актуально более детальное изучение состава и структуры промышленно выпускаемых ингибиторов солеотложений. Выяснение деталей молекулярной структуры цинковых комплексов органофосфоновых кислот важно для выявления причины различия эксплуатационных показателей этих препаратов и определения путей повышения качества ингибиторов солеотложений и коррозии.

Опубликованы работы по исследованию молекулярной структуры комплексов 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты с d- и p-элементами. Однако, строение цинкового комплекса было исследовано только методом спектроскопии КР в водном растворе.

Далее в настоящей работе изложены результаты исследования ингибиторов, выпускаемых по ТУ 2439-005-24210860-2007 (образец №1) и по ТУ 2439-451-05763441-2004 (образец №2).

Полный иллюстрированный вариант статьи "Анализ молекулярной структуры и эксплуатационных свойств ингибиторов солеотложений и коррозии" Вы можете найти здесь.

С уважением, Ф.Ф. Чаусов.

Архив почтовых рассылок:

Защита теплосетей от накипи и коррозии, реагентная водоподготовка