vuzbiochemiИзвестия вузов. Прикладная химия и биотехнологияProceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology2227-29252500-1558ИРНИТУ10.21285/2227-2925-2017-7-2-60-74vuzbiochemi-55Research ArticleФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ И ОБЩАЯ БИОЛОГИЯPHYSICOCHEMICAL AND GENERAL BIOLOGYКОМПЛЕКСОНЫ В МИССИИ ИНГИБИРОВАНИЯ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ КОРРОЗИИ С СОДЕРЖАНИЕМ DESULFOVIBRIODESULFURICANSCHELATORS INVOLVED IN INHIBITING MICROBIOLOGICAL CORROSION WITH DESULFOVIBRIO DESULFURICANSСикачинаА. А.SikachinaA. A.sikachina@list.ruБелоглазовС. М.BeloglazovS. M.BeloglazovSM@list.ruЯгуноваЛ. К.YagunovaL. K.17121945@mail.ruБалтийский федеральный университет имени Иммануила КантаРоссияImmanuel Kant Baltic Federal UniversityRussian FederationКалининградский государственный технический университетРоссияKaliningrad State Technical UniversityRussian Federation201723092019736074Copyright © Сикачина А.А., Белоглазов С.М., Ягунова Л.К., 20192019Сикачина А.А., Белоглазов С.М., Ягунова Л.К.Sikachina A.A., Beloglazov S.M., Yagunova L.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vuzbiochemi.elpub.ru/jour/article/view/55

В статье описан процесс адсорбции органических азотсодержащих и фосфорсодержащих соединений на атомах железа, имеющегося в стали Ст3 в количестве 97%. Процесс адсорбции смоделирован при помощи квантовохимического пакета HyperChem 8.0.7 с использованием полуэмпирического метода ZINDO/1 и 2 методов молекулярной механики для оптимизации геометрии. Было обнаружено, что такой подход с высокой точностью отражает процесс защиты стали от коррозии с микробиологическим контентом посредством хемосорбции органического соединения на поверхности металла с образованием комплексного аддукта. В процессе исследования были получены и проанализированы: заряды на гетероатомах, плотность заряда (усредненного на 1 атом железа), состав получившихся соединений, а также энергетические диаграммы при образовании адсорбционного комплекса-аддукта на основе исследуемой молекулы.

The process of adsorption of organic nitrogen-containing and phosphorus-containing compounds into iron atoms, which amounts to 97% in St3 steel, is described. The adsorption process was modelled using the HyperChem 8.0.7 quantum chemical package using the semi-empirical ZINDO / 1 and two molecular mechanics methods to optimise the geometry. It was found that this approach accurately reflects the process of protecting steel from corrosion with microbiological content by chemisorption of an organic compound on the metal surface to form a complex ad-duct. In the course of the study, charges were obtained and ana-lysed according to heteroatoms, the charge density (averaged per iron atom), the composition of the resulting compounds and energy diagrams of the adsorption complex-adduct formation on the basis of the studied molecule.

микробиологическая коррозияхемосорбцияадсорбцияквантовохимические дескрипторыплотность зарядасульфатредуцирующие бактерииmicrobiological corrosionchemisorptionadsorptionquantum chemical descriptorscharge densitysulfate-reducing bacteriaReferencesДрикер Б.Н., Микрюков А.В., Тарантаев А.Г. Опыт и перспективы применения композиций на основе органофосфонатов в металлургии и энергетике. Инновационные технологии в системах производственного водоснабжения. Сборник статей. Екатеринбург: ООО НПФ «Эко-проект» 2013. С. 153-157.Дрикер Б.Н., Микрюков А.В., Тарантаев А.Г. Опыт и перспективы применения композиций на основе органофосфонатов в металлургии и энергетике. Инновационные технологии в системах производственного водоснабжения. Сборник статей. Екатеринбург: ООО НПФ «Эко-проект» 2013. С. 153-157.Чаусов Ф.Ф., Раевская Г.А. Комплексонный водно-химический режим теплоэнергетических систем низких параметров. Практическое руководство - М.-Ижевск, НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2003 - 280 с.Чаусов Ф.Ф., Раевская Г.А. Комплексонный водно-химический режим теплоэнергетических систем низких параметров. Практическое руководство - М.-Ижевск, НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2003 - 280 с.Половняк В. К., Тимофеева И.В. Защитное действие азот-, фосфорсодержащих ингибиторов коррозии стали и их промышленные испытания в условиях нефтедобычи и нефтепереработки // Практика противокоррозионной защиты. 2006. № 3. С. 44-48.Половняк В. К., Тимофеева И.В. Защитное действие азот-, фосфорсодержащих ингибиторов коррозии стали и их промышленные испытания в условиях нефтедобычи и нефтепереработки // Практика противокоррозионной защиты. 2006. № 3. С. 44-48.Авдеев Я.Г. Физико-химические аспекты ингибирования кислотной коррозии металлов ненасыщенными органическими соединениями/ Авдеев Я.Г., Кузнецов Ю.И.// Успехи химии. 2012. - Т.81, №12. - С. 1133-1145.Авдеев Я.Г. Физико-химические аспекты ингибирования кислотной коррозии металлов ненасыщенными органическими соединениями/ Авдеев Я.Г., Кузнецов Ю.И.// Успехи химии. 2012. - Т.81, №12. - С. 1133-1145.Кузнецов, Ю. И., Макарычев, Ю.Б., Исаев, В. А. Об особенностях защиты стали гидроксиэтилидендифосфонатами металлов//Коррозия: материалы, защита, 2005, № 1.- С.17-23Кузнецов, Ю. И., Макарычев, Ю.Б., Исаев, В. А. Об особенностях защиты стали гидроксиэтилидендифосфонатами металлов//Коррозия: материалы, защита, 2005, № 1.- С.17-23Попов К.И., Рудакова Г.Я. и др. «Исследование состава выпускаемых промышленностью фосфонатов». Химическая промышленность №12, 1998 г, стр. 31-34Попов К.И., Рудакова Г.Я. и др. «Исследование состава выпускаемых промышленностью фосфонатов». Химическая промышленность №12, 1998 г, стр. 31-34Пантелеева А. Р. Защитные свойства нового водорастворимого ингибитора коррозии-бактерицида НАПОР-1010 / А. Р. Пантелеева, Р. Д. Айманов // Нефтегаз INTERNATIONAL. 2008. С. 62-63.Пантелеева А. Р. Защитные свойства нового водорастворимого ингибитора коррозии-бактерицида НАПОР-1010 / А. Р. Пантелеева, Р. Д. Айманов // Нефтегаз INTERNATIONAL. 2008. С. 62-63.Кузнецов, Ю. И. Чиркунов, А. А. О совместной защите стали от коррозии цинкфосфонатом и лигносульфонатами//Коррозия: материалы, защита, 2006. № 6.- С. 23-27Кузнецов, Ю. И. Чиркунов, А. А. О совместной защите стали от коррозии цинкфосфонатом и лигносульфонатами//Коррозия: материалы, защита, 2006. № 6.- С. 23-27Beloglazov, Georgy S.; Sikachina, Andrey A.; Beloglazov, Sergei M. Modelling macroscopic properties of organic species on the basis of quantum chemical analysis (on an example of inhibiting efficiency of ureides and acetylides against corrosion) // Solid State Phenomena; 2014, v. 225. P. 7-12 DOI: 10.4028/www.scienti-fic.net/SSP.225Beloglazov, Georgy S.; Sikachina, Andrey A.; Beloglazov, Sergei M. Modelling macroscopic properties of organic species on the basis of quantum chemical analysis (on an example of inhibiting efficiency of ureides and acetylides against corrosion) // Solid State Phenomena; 2014, v. 225. P. 7-12 DOI: 10.4028/www.scienti-fic.net/SSP.225Al-Amiery A.A., Kadhum A.A.H., Alobaidy A.H.M., Mohamad A.B., Hoon P.S. Novel Corrosion Inhibitor for Mild Steel in HCl [Materials]. 2014. V. 7. P. 662-672. DOI: 10.3390/ma7020662Al-Amiery A.A., Kadhum A.A.H., Alobaidy A.H.M., Mohamad A.B., Hoon P.S. Novel Corrosion Inhibitor for Mild Steel in HCl [Materials]. 2014. V. 7. P. 662-672. DOI: 10.3390/ma7020662Asegbeloyin J.N.; Ejikeme P.M.; Olasunkanmi L.O.; Adekunle A.S.; Ebenso E.E. A Novel Schiff Base of 3-acetyl-4-hydroxy-6-methyl-(2H)pyran-2-one and 2,2'-(ethylenedioxy) diethylamine as Potential Corrosion Inhibitor for Mild Steel in Acidic Medium // Materials. 2015. V. 8. P. 2918-2934. DOI: 10.3390/ma8062918Asegbeloyin J.N.; Ejikeme P.M.; Olasunkanmi L.O.; Adekunle A.S.; Ebenso E.E. A Novel Schiff Base of 3-acetyl-4-hydroxy-6-methyl-(2H)pyran-2-one and 2,2'-(ethylenedioxy) diethylamine as Potential Corrosion Inhibitor for Mild Steel in Acidic Medium // Materials. 2015. V. 8. P. 2918-2934. DOI: 10.3390/ma8062918Dibetsoe, M.; Olasunkanmi, L.O.; Fayemi, O.E.; Yesudass, S.; Ramaganthan, B.; Bahadur, I.; Adekunle, A.S.; Kabanda, M.M.; Ebenso, E.E. Some Phthalocyanine and Naphthalocyanine Derivatives as Corrosion Inhibitors for Aluminium in Acidic Medium: Experimental, Quantum Chemical Calculations, QSAR Studies and Synergistic Effect of Iodide Ions // Molecules. 2015. V. 20. P. 15701-15734. DOI:10.3390/molecules200915701Dibetsoe, M.; Olasunkanmi, L.O.; Fayemi, O.E.; Yesudass, S.; Ramaganthan, B.; Bahadur, I.; Adekunle, A.S.; Kabanda, M.M.; Ebenso, E.E. Some Phthalocyanine and Naphthalocyanine Derivatives as Corrosion Inhibitors for Aluminium in Acidic Medium: Experimental, Quantum Chemical Calculations, QSAR Studies and Synergistic Effect of Iodide Ions // Molecules. 2015. V. 20. P. 15701-15734. DOI:10.3390/molecules200915701Kadhum, A.A.H.; Mohamad, A.B.; Hammed, L.A.; Al-Amiery, A.A.; San, N.H.; Musa, A.Y. Inhibition of Mild Steel Corrosion in Hydrochloric Acid Solution by New Coumarin // Materials. 2014. 7. P. 4335-4348. DOI:10.3390/ma 7064335Kadhum, A.A.H.; Mohamad, A.B.; Hammed, L.A.; Al-Amiery, A.A.; San, N.H.; Musa, A.Y. Inhibition of Mild Steel Corrosion in Hydrochloric Acid Solution by New Coumarin // Materials. 2014. 7. P. 4335-4348. DOI:10.3390/ma 7064335Mashuga, M.E.; Olasunkanmi, L.O.; Adekunle, A.S.; Yesudass, S.; Kabanda, M.M.; Ebenso, E.E. Adsorption, Thermodynamic and Quantum Chemical Studies of 1-hexyl-3-methylimidazolium Based Ionic Liquids as Corrosion Inhibitors for Mild Steel in HCl // Materials 2015, 8, 3607-3632. DOI: 10.3390/ma8063607Mashuga, M.E.; Olasunkanmi, L.O.; Adekunle, A.S.; Yesudass, S.; Kabanda, M.M.; Ebenso, E.E. Adsorption, Thermodynamic and Quantum Chemical Studies of 1-hexyl-3-methylimidazolium Based Ionic Liquids as Corrosion Inhibitors for Mild Steel in HCl // Materials 2015, 8, 3607-3632. DOI: 10.3390/ma8063607Nnabuk O. Eddy, H. Momoh-Yahaya, Emeka E. Oguzie. Theoretical and experimental studies on the corrosion inhibition potentials of some purines for aluminum in 0.1 M HCl. // Journal of Advanced Research. 2015. V. 6, N. 2. P. 203-217. DOI: 10.1016/j.jare.2014.01.004Nnabuk O. Eddy, H. Momoh-Yahaya, Emeka E. Oguzie. Theoretical and experimental studies on the corrosion inhibition potentials of some purines for aluminum in 0.1 M HCl. // Journal of Advanced Research. 2015. V. 6, N. 2. P. 203-217. DOI: 10.1016/j.jare.2014.01.004Peme, T.; Olasunkanmi, L.O.; Bahadur, I.; Adekunle, A.S.; Kabanda, M.M.; Ebenso, E.E. Adsorption and Corrosion Inhibition Studies of Some Selected Dyes as Corrosion Inhibitors for Mild Steel in Acidic Medium: Gravimetric, Electrochemical, Quantum Chemical Studies and Synergistic Effect with Iodide Ions // Molecules. 2015. V. 20. P. 16004-16029. DOI:10.3390/molecules2009 16004Peme, T.; Olasunkanmi, L.O.; Bahadur, I.; Adekunle, A.S.; Kabanda, M.M.; Ebenso, E.E. Adsorption and Corrosion Inhibition Studies of Some Selected Dyes as Corrosion Inhibitors for Mild Steel in Acidic Medium: Gravimetric, Electrochemical, Quantum Chemical Studies and Synergistic Effect with Iodide Ions // Molecules. 2015. V. 20. P. 16004-16029. DOI:10.3390/molecules2009 16004Сикачина А.А. Краткие материалы по конкретному аспекту исследования ингибиторной активности органических соединений // Тезисы докладов 69-ой Международной молодежной научной конференции «Нефть и газ - 2015». г. Москва, Россия. 2015. Т. 2. С. 235.Сикачина А.А. Краткие материалы по конкретному аспекту исследования ингибиторной активности органических соединений // Тезисы докладов 69-ой Международной молодежной научной конференции «Нефть и газ - 2015». г. Москва, Россия. 2015. Т. 2. С. 235.Junaedi S.; Al-Amiery A.A.; Kadihum A.; Kadhum A.A.H.; Mohamad A.B. Inhibition Effects of a Synthesized Novel 4-Aminoantipyrine Derivative on the Corrosion of Mild Steel in Hydrochloric Acid Solution together with Quantum Chemical Studies.Int // J. Mol. Sci. 2013. V. 14. P. 11915-11928 DOI:10.3390/ijms140611915Junaedi S.; Al-Amiery A.A.; Kadihum A.; Kadhum A.A.H.; Mohamad A.B. Inhibition Effects of a Synthesized Novel 4-Aminoantipyrine Derivative on the Corrosion of Mild Steel in Hydrochloric Acid Solution together with Quantum Chemical Studies.Int // J. Mol. Sci. 2013. V. 14. P. 11915-11928 DOI:10.3390/ijms140611915Сикачина А.А., Белоглазов С.М. Использование аминополикарбонатов и аминополифосфонатов как биоцидов и ингибиторов микробиологической коррозии, порождаемой desulfovibrio desulfuricans / А.А. Сикачина // Вестник КузГТУ. - 2015. - №5. - C. 131-137.Сикачина А.А., Белоглазов С.М. Использование аминополикарбонатов и аминополифосфонатов как биоцидов и ингибиторов микробиологической коррозии, порождаемой desulfovibrio desulfuricans / А.А. Сикачина // Вестник КузГТУ. - 2015. - №5. - C. 131-137.Saranya. J, Sounthari. P, Kiruthika. A, Saranya. G, Yuvarani. S, Parameswari. K, Chitra. S. Experimental and Quantum chemical studies on the inhibition potential of some Quinoxaline derivatives for mild steel in acid media. Orient J Chem 2014; 30 (4). Available from: http://www.orientjchem.org/?p=5335Saranya. J, Sounthari. P, Kiruthika. A, Saranya. G, Yuvarani. S, Parameswari. K, Chitra. S. Experimental and Quantum chemical studies on the inhibition potential of some Quinoxaline derivatives for mild steel in acid media. Orient J Chem 2014; 30 (4). Available from: http://www.orientjchem.org/?p=5335Zilberberg I., Pelmenschikov A., Mcgrath C.J., Davis W., Leszczynska D., Leszczynski J. Reduction of Nitroaromatic Compounds on the Surface of Metallic Iron: Quantum Chemical Study. Int. J. Mol. Sci. 2002, 3, 801-813. DOI:10.3390/i3070801Zilberberg I., Pelmenschikov A., Mcgrath C.J., Davis W., Leszczynska D., Leszczynski J. Reduction of Nitroaromatic Compounds on the Surface of Metallic Iron: Quantum Chemical Study. Int. J. Mol. Sci. 2002, 3, 801-813. DOI:10.3390/i3070801Sikachina A. (2017). The organic compounds as inhibitors of fungal corrosion of steel: quantum chemical modeling of inhibitor protection. Bulletin of Science and Practice, (4), 10-21. http://doi.org/10.5281/zenodo.546286Sikachina A. (2017). The organic compounds as inhibitors of fungal corrosion of steel: quantum chemical modeling of inhibitor protection. Bulletin of Science and Practice, (4), 10-21. http://doi.org/10.5281/zenodo.546286Ebenso E.E., Isabirye D.A., Eddy N.O. Adsorption and Quantum Chemical Studies on the Inhibition Potentials of Some Thiosemicarbazides for the Corrosion of Mild Steel in Acidic Medium. Int // J. Mol. Sci. 2010. V. 11. P. 2473-2498. DOI: 10.3390/ijms11062473Ebenso E.E., Isabirye D.A., Eddy N.O. Adsorption and Quantum Chemical Studies on the Inhibition Potentials of Some Thiosemicarbazides for the Corrosion of Mild Steel in Acidic Medium. Int // J. Mol. Sci. 2010. V. 11. P. 2473-2498. DOI: 10.3390/ijms11062473Реутов O.A., Курц A.Л., Бутин K.П. Органическая химия. 3-е изд. Москва, Россия: МГУ имени М. В. Ломоносова. Лаборатория знаний, 2010. Т. 1. стр 320-385.Реутов O.A., Курц A.Л., Бутин K.П. Органическая химия. 3-е изд. Москва, Россия: МГУ имени М. В. Ломоносова. Лаборатория знаний, 2010. Т. 1. стр 320-385.Singh, A.; Lin, Y.; Quraishi, M.A.; Olasunkanmi, L.O.; Fayemi, O.E.; Sasikumar, Y.; Ramaganthan, B.; Bahadur, I.; Obot, I.B.; Adekunle, A.S.; Kabanda, M.M.; Ebenso, E.E. Porphyrins as Corrosion Inhibitors for N80 Steel in 3.5% NaCl Solution: Electrochemical, Quantum Chemical, QSAR and Monte Carlo Simulations Studies. Molecules 2015, 20, 15122-15146. DOI: 10.3390/molecules200815122Singh, A.; Lin, Y.; Quraishi, M.A.; Olasunkanmi, L.O.; Fayemi, O.E.; Sasikumar, Y.; Ramaganthan, B.; Bahadur, I.; Obot, I.B.; Adekunle, A.S.; Kabanda, M.M.; Ebenso, E.E. Porphyrins as Corrosion Inhibitors for N80 Steel in 3.5% NaCl Solution: Electrochemical, Quantum Chemical, QSAR and Monte Carlo Simulations Studies. Molecules 2015, 20, 15122-15146. DOI: 10.3390/molecules200815122Geerlings, P.; De Proft, F. Chemical Reactivity as Described by Quantum Chemical Methods. Int // J. Mol. Sci. 2002. V. 3. P. 276-309. DOI: 10.3390/i3040276Geerlings, P.; De Proft, F. Chemical Reactivity as Described by Quantum Chemical Methods. Int // J. Mol. Sci. 2002. V. 3. P. 276-309. DOI: 10.3390/i3040276

The authors declare that there are no conflicts of interest present.