Статьи автора

Ингибиторная защита низкоуглеродистой стали в потоке раствора фосфорной кислоты, содержащего фосфат железа (III)

Номер выпуска 1 от 17.09.2025

Изучена коррозия низкоуглеродистой стали в потоке растворов H₃PO₄, содержащих FePO₄, включая среды, с добавками смесевых ингибиторов коррозии, состоящих из 3-замещенного производного 1,2,4-триазола (ИФХАН-92) и KNCS. В обсуждаемой среде на стали реализуются парциальные реакции анодной ионизации железа, катодного восстановления H⁺ и катионов Fe(III). Две первых реакции характеризуются кинетическим контролем, а последняя – диффузионным. Ускоряющее действие FePO₄ на коррозию стали в растворе H₃PO₄ преимущественно обусловлено восстановлением Fe(III). В ингибированной кислоте ускоряющее действие катионов Fe(III) сказывается на всех парциальных реакциях стали. Несмотря на такое ускоряющее действие, смеси ИФХАН-92 и KNCS сохраняют высокое тормозящее действие в отношении электродных реакций стали, что является важным результатом. Данные по коррозии низкоуглеродистой стали в потоке исследуемых сред, полученные по массопотере металлических образцов, находятся в удовлетворительном соответствии с результатами исследования парциальных электродных реакций. Отмечено ускоряющее действие FePO₄ на коррозию стали в потоке растворов H₃PO₄, в том числе в присутствии ингибиторов. В этих средах коррозия стали определяется конвективным фактором, что характерно для процессов с диффузионным контролем. Смесевые ингибиторы ИФХАН-92 + KNCS обеспечивают существенное замедление коррозии стали в потоке раствора H₃PO₄, содержащего FePO₄, что является результатом эффективного замедления им всех парциальных электродных реакций металла.

11 0

Коррозия низкоуглеродистой стали в потоке раствора фосфорной кислоты, содержащего фосфат железа(III)

Номер выпуска 7 от 17.09.2025

Рассмотрены теоретические аспекты коррозии низкоуглеродистой стали в растворах H₃PO₄, содержащих FePO₄. В исследуемой системе термодинамически разрешены реакции железа с раствором кислоты и солью Fe(III). Окислительная способность этой среды, характеризуемая редокс-потенциалом пары Fe(III)/Fe(II), во многом определяется ее анионным составом. Фосфат-анионы коррозионной среды связывают катионы Fe(III) в комплексные соединения, снижая их окислительную способность. В растворах H₃PO₄, содержащих FePO₄ и Fe₃(PO₄)₂, зависимость редокс-потенциала системы от относительного содержания катионов Fe(III) и Fe(II) плохо описывается уравнением Нернста, что обусловлено неэквивалентным комплексообразованием этих катионов с фосфат-анионами. Анализ влияния конвекции исследуемых сред на электродные реакции низкоуглеродистой стали позволил выявить некоторые их особенности. В растворе H₃PO₄, содержащей FePO₄, на стали реализуются контролируемые кинетикой парциальные реакции анодной ионизации железа и катодного восстановления H⁺, а также определяемое диффузией катодное восстановление катионов Fe(III). Ускоряющее действие FePO₄ на коррозию стали в растворе H₃PO₄ обусловлено только восстановлением Fe(III), но не влияет на восстановление H⁺ и ионизацию железа. Экспериментально определено значение коэффициента диффузии катионов Fe(III) в исследуемой коррозионной среде как из данных циклической вольтамерометрии Pt-электрода, так и результатов исследования катодной реакции стального дискового электрода при разной частоте его вращения. Данные по скорости коррозии низкоуглеродистой стали в потоке исследуемых сред, полученные по массопотере металлических образцов, находятся в полном соответствии с результатами исследования парциальных электродных реакций. Наблюдается ускоряющее действие FePO₄ на коррозию стали в растворах H₃PO₄. В этих средах коррозия стали определяется конвективным фактором, что характерно для процессов с диффузионным контролем. Эмпирическая зависимость скорости коррозии стали от интенсивности потока среды описывается линейной зависимостью k = k_st + λw^1/2, где k_st − скорость коррозии в статической среде, w − частота вращения пропеллерной мешалки, λ − эмпирический коэффициент.

1 0