Исследование эффективности ингибиторов коррозии на основе производных изотиурониевых солей

Роль металлов в промышленности крайне важна, их использование постоянно растет. Практически невозможно найти хотя бы одну промышленную область, которая обходилась бы без использования металлов и их сплавов. Но из-за снижения качества металла в процессе эксплуатации возникает коррозия не только на его поверхности, но и под покрытием, что приводит к его разрушению. Чтобы избежать этого, необходимо применять ингибиторы коррозии. Широкое применение в качестве ингибиторов коррозии получили органические соединения. В настоящее время разработано множество органических ингибиторов коррозии. В литературе описаны органические соединения, в состав которых входят гетероатомы N, O, S и P, что снижает скорость коррозии. Органические соединения адсорбируются на поверхности металла, образуя тонкий слой. Адсорбция происходит либо за счет электростатического взаимодействия, либо, в некоторых случаях, за счет образования ковалентных связей. Целью работы являлось исследование изотиурониевых солей в качестве ингибиторов коррозии, оценка их защитных свойств методом поляризационных кривых. Объектами исследований выступили изотиуронивые соединения, содержащие два активных центра, разделенных насыщенными и ненасыщенными углеродными связями (структуры 1-3). В структурах 4-7 один изотиурониевый фрагмент имеет разные пропиленовые заместители. Ранее было показано, что эти соединения могут выступать как эффективные блескообразователи при нанесении никелевых покрытий. Для исследования ингибиторов коррозии приготавливали модельный раствор плотностью 1,12 г/см³. Концентрация ингибитора коррозии составляла 400 мг/л. Как показали исследования, соединения, имеющие два изотиуроневых фрагмента, не всегда показывают улучшение свойств для ингибирования разрушения металла в коррозионной среде. В частности, на образцах из стали марки Ст20 они показали ухудшение ингибирующих свойств, на образцах из стали марки Ст3 эти соединения проявляют практически одинаковые свойства.

1. Sharma S., Kumar A. Recent advances in metallic corrosion inhibition: A review // Journal of Molecular Liquids. 2021. Vol. 322. P. 114862. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.114862

2. Ozcan M., Dehri I., Erbil M. Organic sulphur-containing compounds as corrosion inhibitors for mild steel in acidic media: correlation between inhibition efficiency and chemical structure // Applied Surface Science. 2004. Vol. 236. Issue 1-4. P. 155164. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2004.04.017

3. Musa A.Y., Kadhum A.A.H., Mohamad A.B., Rahoma A.A.B., Mesmari H. Electrochemical and quantum chemical calculations on 4,4-dimethyloxazolidine-2-thione as inhibitor for mild steel corrosion in hydrochloric acid // Journal of Molecular Structure. 2010. Vol. 969. Issue 1-3. P. 233237. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2010.02.051

4. Sudheer S., Quraishi M.A. 2-Amino-3,5-dicarbonitrile-6-thio-pyridines: new and effective corrosion inhibitors for mild steel in 1 M HCL // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2014. Vol. 53. Issue 8. P. 2851-2859. https://doi.org/10.1021/ie401633y

5. Li X., Deng S., Fu H. Allylthiourea as a corrosion inhibitor for cold rolled steel in H3PO4 solution // Corrosion Science. 2012. Vol. 55. P. 280-288. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2011.10.025

6. Quraishi M.A., Ansari F.A., Jamal D. Thiourea derivatives as corrosion inhibitors for mild steel in formic acid // Materials Chemistry and Physics. 2003. Vol. 77. Issue 3. P. 687-690. https://doi.org/10.1016/S0254-0584(02)00130-X

7. Fekry A.M., Mohamed R.R. Acetyl thiourea chitosan as an eco-friendly inhibitor for mild steel in sulphuric acid medium // Electrochimica Acta. 2010. Vol. 55. Issue 6. P. 1933-1939. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2009.11.011

8. Gao Z., Cao X., Liu L., Fang Y., Hu L. Properties of organic/inorganic hybrid coatings formed on X. magnesium alloy surface // Chinese Journal of Materials Research. 2017. Vol. 31. Issue 3. P. 211218. https://doi.org/10.11901/1005.3093.2016.240

9. Korkmaz N., Obaidi O.A., Senturk M., Astley D., Ekinci D., Supuran C.T. Synthesis and biological activity of novel thiourea derivatives as carbonic anhydrase inhibitors // Journal Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry. 2015. Vol. 30. Issue 1. P. 75-80. https://doi.org/10.3109/14756366.2013.879656

10. El-Faham A., Osman S.M., Al-Lohedan H.A., El-Mahdy G.A. Hydrazino-methoxy-1,3,5-triazine derivatives' excellent corrosion organic inhibitors of steel in acidic chloride solution // Molecules. 2016. Vol. 21. Issue 6. P. 714-727. https://doi.org/10.3390/molecules21060714

11. Torres V.V., Rayol V.A., Magalhaes M., Viana G.M., Aguiar L.C.S., Machado S.P., et al. Study of thioureas derivatives synthesized from a green route as corrosion inhibitors for mild steel in HCl solution // Corrosion Science. 2014. Vol. 79. P. 108-118. ttps://doi.org/10.1016/j.corsci.2013.10.032

12. Shahabia S., Norouzi P., Ganjali M.R. Electrochemical and theoretical study of the inhibition effect of two synthesized thiosemicarbazide derivatives on carbon steel corrosion in hydrochloric acid solution // RSC Advances. 2015. Vol. 5. Issue 27. P. 20838-20847. https://doi.org/10.1039/c4ra15808c

13. Levanova E.P., Grabel'nykh V.A., Vakhrina V.S., Russavskaya N.V., Albanov A.I., Korche-vin N.A., et al. Synthesis of new 2-(alkenyl-sulfanyl)pyrimidine derivatives // Russian Journal of Organic Chemistry. 2014. Vol. 50. Issue 3. P. 429433. https://doi.org/10.1134/S1070428014030221

14. Рахманкулов Д.Л., Бугай Д.Е., Габитов А.И., Голубев М.В., Лаптев А.Б., Калимуллин А.А. Ингибиторы коррозии. Т. 1. Основы теории и практики применения. Уфа: Реактив, 1997. 296 с.

15. Березовский В.И., Сосновская Н.Г., Добрынина Н.Н. Применение изотиурониевых солей в качестве блескообразующих добавок при меднении // Современные технологии и научно-технический прогресс 2020. Т. 1. N 7. С. 19-20. https://doi.org/10.36629/2686-9896-2020-1-19-20

16. Сосновская Н.Г., Истомина Н.В., Синегов-ская Л.М., Розенцвейг И.Б., Корчевин Н.А. Электроосаждение блестящих никелевых покрытий из сульфатного электролита в присутствии изо-тиурониевыхсолей // Гальванотехника и обработка поверхности. 2019. Т. 27. N 4. С. 4-11. https://doi.org/10.47188/0869-5326_2019_27_4_4

17. Алцыбеева А.И., Левин С.3. Ингибиторы коррозии металлов / под ред. проф. Л.И. Антропова. Л.: Химия, 1968. 264 с.

18. Kozaderov O.A., Koroleva O.V., Vvedenskii A.V. Kinetics of phase transformations in a binary alloy surface layer at the selective dissolution. I. Theoretical analysis // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2009. Vol. 45. Issue 1. P. 31-35. https://doi.org/10.1134/S2070205109010043

19. Kuznetsov Yu.I., Makarov D.A., Vershok D.B. Accelerater of steel oxidation in ammonium nitrate solutions // Protection of Metals. 2004. Vol. 40. Issue 1. P. 3-6. https://doi.org/10.1023/B:PROM.0000013104.66432.fe

20. Kharitonov D.S., Kurilo I.I., Zharskii I.M. Effect of sodium vanadate on corrosion of AD31 aluminum alloy in acid media // Russian Journal of Applied Chemistry. 2017. Vol. 90. Issue 7. P. 10891097. https://doi.org/10.1134/S1070427217070102