Інгібітор корозії та солевідкладення

Інгібітор корозії та солевідкладення, що містить натрію нітрат, який відрізняється тим, що додатково містить натрію тетраборат, натрію метасилікат, трилон Б, фенолфталеїн, розчинну двохосновну органічну ненасичену кислоту, сіль цинку і багатоосновних фосфонових кислот, оксометалат лужного металу, нітроген- та сульфурпохідну бензолу та воду у такому співвідношенні компонентів, %: Корисна модель стосується інгібіторного захисту систем охолодження двигунів внутрішнього згоряння і може бути застосована на залізничному, автомобільному транспорті, у двигунах спеціального призначення, комунальному господарстві тощо. Основною метою використання присадок (інгібіторів) до охолоджувальної рідини (води) є зниження швидкості корозійного руйнування металів і запобігання солевідкладенню (накипоутворенню). Близьким за технічною суттю є двокомпонентна (нітрато-фосфатна) присадка, яка містить нітрати та фосфати лужних металів [1]. Вона забезпечує зниження швидкості корозії чорних металів, але не запобігає руйнуванню кольорових металів, алюмінію і його сплавів, а також солевідкладенню. Найбільш близьким за технічною суттю є трикомпонентна (нітрато-фосфатно-хроматна) [2] присадка, яку наразі використовують у системах охолодження, але вона не відповідає сучасним вимогам. За рахунок її використання знижується швидкість корозії чорних металів, але руйнування кольорових металів, алюмінію і його сплавів, а також солевідкладенню залишаються досить значними. Це призводить до порушення теплового балансу двигуна, зростання витрат палива та зниження експлуатаційного ресурсу елементів систем охолодження. Крім того, сполуки хрому не сумісні з антифризами на основі етиленгліколю, внаслідок чого необхідно проводити спеціальну промивку систем охолодження під час сезонної зміни охолоджувача. Токсичні сполуки хрому (VI) є облігатними алергенами, припустимі граничні концентрації (ПГК) яких становлять: у ґрунті - 0,05 мг/кг; у воді господарсько-побутового призначення - 0,1 мг/дм3. Згідно ГОСТ 12.1.007-76 сполуки хрому (VI) відносять до шкідливих речовин 1 класу небезпеки. Виходячи з вищенаведеного, постає завдання розробки ефективних безхроматних інгібіторних композицій. В основу корисної моделі поставлено задачу створення інгібіторної композиції для запобігання солевідкладенню та корозії поліметалічних систем з чавуну, сталі, міді і її сплавів, алюмінію і його сплавів. оксометалат натрію 3…9,5 0,5…0,8 1,5…5,5 (в перерахунку на оксид d4-5 металу) 1,0…2,0 16,2…52,3. (19) UA (11) 45971 (13) нітроген- та сульфурпохідні бензолу вода 15…25 20…25 2,5…10 0,2…0,5 4…6 U натрію тетраборат натрію метасилікат трилон Б фенолфталеїн натрію нітрат двохосновна ненасичена кислота сіль цинку і багатоосновної фосфонової кислоти 3 45971 Поставлена задача досягається тим, що до складу інгібітору, що містить натрію нітрат, додатково вводять натрію тетраборат, натрію метасилікат, трилон Б, фенолфталеїн, розчинну двохосновну органічну ненасичену кислоту, сіль цинку і багатоосновних фосфонових кислот, оксометалати лужних металів, нітроген - та сульфурпохідні бензолу у такому співвідношенні компонентів, %: натрію тетраборат - 15...25; натрію метасилікат 20...25; трилон Б - 2,5...10; фенолфталеїн 0,2...0,5; натрію нітрат - 4...6; розчинна двохосновна органічна ненасичена кислота 3-9,5; солі цинку і багатоосновних фосфонових кислот - 0,5...0,8; оксометалати лужних металів - 1,5...5,5 (в перерахунку на оксид d4-5 металу); нітроген - та сульфурпохідні бензолу - 1,0...1,5. Інгібітор додається до охолоджувальної рідини у кількості 1,5...2 % за масою. Застосування запропонованого інгібітору дозволяє значно підвищити корозійну стійкість алюмінію, міді та їх сплавів із збереженням миючої та протинакипної здатності суміші. Зниження швидкості корозії міді та її сплавів досягається у присутності нітроген- та сульфурпохідних бензолу, наприклад, бензотриазолу або меркаптобензтіазолу, за рахунок блокування анодних ділянок на металі захисними пасивуючими шарами. Запобіганню корозії алюмінію та його сплавів сприяє наявність солей цинку і багатоосновних фосфонових кислот та оксометалатів, які викликають зсув потенціалу металу у позитивний бік до досягнення пасивації поверхні. Швидкість корозії чорних металів (сталі та чавуну) також знижується за присутності солей цинку і багатоосновних фосфонових кислот шляхом блокування анодних ділянок поверхні. Крім того, поліфосфонові кислоти запобігають утворенню та відкладенню солей твердості за рахунок блокування активних центрів кристалізації важкорозчинних солей. Завдяки цьому запропонований інгібітор дозволяє поширити діапазон твердості води, що використовують для охолодження, до 8 ммоль/дм3. Корозійні випробування металів проводили при температурі 365 К у водному розчині складу, мг/дм3: натрію сульфат - 148; натрію хлорид - 165; натрію гідрокарбонат - 138. Період контакту з гарячою рідиною становив 84 години, що передба 4 чено комплексом методів кваліфікаційної оцінки охолоджувальних рідин. Приклад 1 Інгібітор готують розчиненням компонентів у дистильованій воді (загальною масою до 100 г суміші) при температурі 350 К при такому їх вмісті, %: натрію тетраборат 20; натрію мета силікат 22; трилон Б 4; фенолфталеїн 0,25; натрію нітрат 5; двохосновна ненасичена кислота 5; сіль цинку і багатоосновної фосфонової кислоти 0,6; 3 (в перерахунку на оксометалат натрію оксид d4-5 металу); нітроген- та сульфурпохід1,0. ні бензолу Інгібітор додається до охолоджувальної рідини у кількості 1,5 % за масою. Результати корозійних випробувань поліметалічних систем у порівнянні з трикомпонентною хром (VІ)-вмісною присадкою наведені в таблиці. На поверхні зразків відсутнє солевідкладення. Приклад 2. Інгібітор готують розчиненням компонентів у дистильованій воді (загальною масою до 100 г суміші) при температурі 350 К при такому їх вмісті. %: натрію тетраборат 20; натрію метасилікат 22; трилон Б 4; фенолфталеїн 0,25; натрію нітрат 5; двохосновна ненасичена кислота 5; сіль цинку і багатоосновної фосфонової кислоти 0,6; 3 (в перерахунку на оксометалат натрію оксид d4-5 металу); нітроген- та сульфурпохідні бензолу 1,0. Інгібітор додається до охолоджувальної рідини у кількості 2,0 % за масою. На поверхні зразків відсутнє солевідкладення, швидкість корозії наведено у таблиці. Таблиця Результати корозійних випробувань зразків різних металів при додаванні інгібіторів до охолоджувальних рідин, г/м2тод Метал Норма Нітратофосфатна Сталь Чавун Мідь Латунь Алюміній 0,04 0,04 0,04 0,028 0,028 0,003 0,013 0,013 0,006 0,037 Нітратофосфатнохроматна 0,004 0,013 0,005 0,008 0,028 Запропонована композиція складу 1 2 3 0,003 0,0004 0,017 0,008 0,004 0,003 0,0005 0,012 0,007 0,003 0,003 0,0006 0,014 0,008 0,004 5 45971 Приклад 3. Інгібітор готують розчиненням компонентів у дистильованій воді (загальною масою до 100 г суміші) при температурі 350 К при такому їх вмісті, %: натрію тетраборат 25; натрію метасилікат 25; трилон Б 7; фенолфталеїн 0,25; натрію нітрат 5; двохосновна ненасичена 7; кислота сіль цинку і багатоосновної фосфонової кислоти 0,7; Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 6 оксометалат натрію 4 (в перерахунку на оксид d4-5 металу); нітроген- та сульфурпохі1,5. дні бензолу Інгібітор додається до охолоджувальної рідини у кількості 2,0 % за масою. На поверхні зразків відсутнє солевідкладення, швидкість корозії наведено у таблиці. Аналіз результатів корозійних випробувань і візуального контролю зразків свідчить про високий рівень захисної дії запропонованої композиції, яка є нетоксичною і переважає найпоширенішу трикомпонентну присадку. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601