Russian Journal of Physical ChemistryRussian Journal of Physical Chemistry0044-45373034-5537Russian Academy of Science10.7868/S3034553725010033Inhibitor protection of low carbon steel in the flow of sulfuric acid solution containing iron(III) sulfateИнгибиторная защита низкоуглеродистой стали в потоке раствора серной кислоты, содержащего сульфат железа(III)AvdeevYa. G.АвдеевЯ. Г. avdeevavdeev@mail.ruPanovaA. V.ПановаА. В. panova_a_v_noemail@ras.ruAndreevaT. E.АндрееваТ. Э. andreeva_t_e_noemail@ras.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина Российской академии наукFrumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry Russian Academy of SciencesФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина Российской академии наукFrumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry Russian Academy of SciencesФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина Российской академии наукFrumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry Russian Academy of Sciences010120259913243

Corrosion of low-carbon steel in the flow of H2SO4 solutions containing Fe2(SO4)3, including media with additives of corrosion inhibitors, viz. catamine AB (a mixture of quaternary ammonium salts) and IFKhAN-92 (3-substituted derivative of 1,2,3-triazole) is studied. In the discussed medium, partial reactions of anodic ionization of iron, cathodic reduction of H+ and Fe(III) cations are realized on steel. The first two reactions are characterized by kinetic control, and the latter is characterized by diffusion control. The accelerating effect of Fe2(SO4)3 on the corrosion of steel in H2SO4 solution is mainly due to the reduction of Fe(III). In contrast, in an inhibited acid, the accelerating effect of Fe(III) cations affects all partial reactions of steel. The data on corrosion of low-carbon steel in the flow of the studied media obtained by mass loss of metal samples are in satisfactory agreement with the results of the study of partial electrode reactions. The accelerating effect of Fe2(SO4)3 on steel corrosion in the flow of H2SO4 solutions, including in the presence of inhibitors, is noted. In these media, steel corrosion is determined by the convective factor, which is characteristic of diffusion-controlled processes. Unlike catamine AB, the IFKhAN-92 inhibitor ensures a significant slowdown of steel corrosion in the flow of H2SO4 solution containing Fe2(SO4)3. The reason of higher inhibitor effects of IFKhAN-92 at protection of steel in the considered media as compared to catamine AB is that it slows down partial electrode reactions of metal more substantially.

Изучена коррозия низкоуглеродистой стали в потоке растворов H2SO4, содержащих Fe2(SO4)3, включая среды, с добавками ингибиторов коррозии – катамина АБ (смесь четвертичных аммониевых солей) и ИФХАН-92 (3-замещенное производное 1, 2, 4-триазола). 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 Fe2(SO4)3 на коррозию стали в растворе H2SO4, преимущественно обусловлено восстановлением Fe(III). Напротив, в ингибированной кислоте ускоряющее действие катионов Fe(III) сказывается на всех парциальных реакциях стали. 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 Fe2(SO4)3 на коррозию стали в потоке растворов H2SO4, в том числе в присутствии ингибиторов. В этих средах коррозия стали определяется конвективным фактором, что характерно для процессов с диффузионным контролем. Ингибитор ИФХАН-92, в отличии от катамина АБ, обеспечивает существенное замедление коррозии стали в потоке раствора H2SO4, содержащего Fe2(SO4)3. Причиной более высоких ингибиторных эффектов ИФХАН-92 при защите стали в рассматриваемых средах, в сравнении с катамином АБ, является более существенное замедление им парциальных электродных реакций металла.

конвекция диффузионная кинетика кислотная коррозия низкоуглеродистая сталь серная кислота сульфат железа (III) ингибиторы коррозииконвекция диффузионная кинетика кислотная коррозия низкоуглеродистая сталь серная кислота сульфат железа (III) ингибиторы коррозииМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации.Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation.Батраков В.В., Батраков В.П., Пивоварова Л.И., Соболь В.В. Коррозия конструкционных материалов. Газы и неорганические кислоты. Справочное издание. В двух книгах. Кн. 2. Неорганические кислоты. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Интермет Инжиниринг, 2000. 320 с.Verma C., Quraishi M.A., Ebenso E.E. // Int. J. Corros. Scale Inhib. 2020. V. 9. № 4. P. 1261–1276. https://doi.org/10.17675/2305-6894-2020-9-4-5Глущенко В.Н., Силин М.А. Нефтепромысловая химия: Изд. в 5-ти томах. – Т. 4. Кислотная обработка скважин / Под ред. И.Т. Мищенко. М.: Интерконтакт Наука, 2010. 703 c.Finšgar M., Jackson J. // Corros. Sci. 2014. V. 86. P. 17–41. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2014.04.044Авдеев Я.Г., Панова А.В., Андреева Т.Э. // Журн. физ. химии. 2023. Т. 97. № 5. C. 730. https://doi.org/10.31857/S0044453723050059 [Avdeev Ya.G., Panova A.V., Andreeva T.E. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2023. V. 97. P. 1018. https://doi.org/10.1134/S0036024423050059]Кузнецов Ю.И., Андреев Н.Н., Маршаков А.И. // Журн. физ. химии. 2020. Т. 94. № 3. C. 381. https://doi.org/10.31857/S0044453720030152. [Kuznetsov Yu.I., Andreev N.N., Marshakov A.I. // Ibid. 2020. V. 94. № 3. P. 505. https://doi.org/10.1134/S0036024420030152]Richardson J.A., Abdullahi A.A. / In: Reference Module in Materials Science and Materials Engineering. Elsevier, 2017. 24 p. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803581-8.10517-XOuarga A., Zirari T., Fashu S. et al. // J. Mater. Res. Technol. 2023. V. 26. P. 5105. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.08.198Авдеев Я.Г., Ненашева Т.А., Лучкин А.Ю. и др. // Хим. физика. 2024. Т. 43. № 1. P. 24. https://doi.org/10.31857/S0207401X24010033 [Avdeev Ya.G., Nenasheva T.A., Luchkin A.Yu., Marshakov A.I., Kuznetsov Yu.I. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2024. V. 18, P. 111. https://doi.org/10.1134/S1990793124010044]Кеше Г. Коррозия металлов. Физико-химические принципы и актуальные проблемы. / Пер. с нем. под. ред. акад. Я.М. Колотыркина. М.: Металлургия, 1984. С. 76.Плетнев М.А., Решетников С.М. // Защита металлов. 2004. Т. 40. № 5. С. 513. [Pletnev M.A., Reshetnikov S.M. // Prot. Met. 2004. V. 40. P. 460. https://doi.org/10.1023/B:PROM.0000043064.20548.e0]Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия. М.: Высш. школа, 1965. С. 348.Bockris J.O’M., Drazic D., Despic A.R. // Electrochim. Acta. 1961. V. 4. № 2–4. P. 325. https://doi.org/10.1016/0013-4686(61)80026-1Florianovich G.M., Sokolova L.A., Kolotyrkin Ya.M. // Electrochim. Acta. 1967. V. 12. № 7. P. 879. https://doi.org/10.1016/0013-4686(67)80124-5Решетников С.М. Ингибиторы кислотной коррозии металлов. Л.: Химия, 1986. 144 с.Плесков Ю.В., Филиновский В.Ю. Вращающийся дисковый электрод. М: Наука, 1972. 344 с.Du C., Tan Q., Yin G., Zhang J. / In Rotating Electrode Methods and Oxygen Reduction Electrocatalysts. Eds. W. Xing, G. Yin, J. Zhang, Elsevier B.V. All rights reserved. 2014. P. 171. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63278-4.00005-7Jia Z., Yin G., Zhang J. / In Rotating Electrode Methods and Oxygen Reduction Electrocatalysts. Eds. W. Xing, G. Yin, J. Zhang, Elsevier B.V. All rights reserved. 2014. P. 199–229. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63278-4.00006-9Краткий справочник физико-химических величин. / Под ред. К.П. Мищенко и А.А. Равделя. Л.: Химия, 1967. С. 103.Антропов Л.И., Погребова И.С. / Коррозия и защита от коррозии. Т. 2. (Итоги науки и техники). М.: ВИНИТИ, 1973. С. 27.