Спосіб виявлення наявності корозії

Спосіб виявлення наявності корозії шляхом визначення заліза у корозійному середовищі, який включає використання ортофенантроліну, хемілюмінесцентного індикатора та окисника для оде C2 1 3 83221 змішування розчинів вимірюють суму хемілюмінесцентного світіння за 60 секунд. Недоліком відомого способу за прототипом є низька вибірковість, а саме відсутність можливості визначення у пробі корозійного середовища вмісту Феруму (III), утвореного в результаті корозії, а відтак виявлення наявності корозії у присутності йонів Феруму (II). Завдання винаходу полягає у створенні нового способу виявлення наявності корозії, в якому при використанні нових композицій розчинів реагентів, їх концентрацій та порядків змішування, застосування як окисника дипероксисебацинової кислоти, досягається ефект активування каталітичної активності йонів Феруму (III) та, водночас, дезактивування йонів Феруму (II) шляхом комплексоутворення з ортофенантроліном в хемілюмінесцентній реакції окиснення люмінолу дипероксисебациновою кислотою, в результаті чого підвищується вибірковість визначення йонів Феруму (III) у присутності йонів Феруму (II), а також підвищується чутливість визначення, яка становить 0,3нг/мл кінцевого об'єму проти 2,5нг/мл за прототипом при збереженні решти переваг хемілюмінесцентного аналізу. Поставлене завдання вирішується таким чином, що у способі виявлення наявності корозії шляхом визначення Феруму в корозійному середовищі, який включає використання ортофенантроліну, хемілюмінесцентного індикатора та окисника для одержання двох розчинів реагентів, один з яких містить пробу досліджуваного корозійного середовища з наступною реєстрацією хемілюмінесцентного світіння суміші зазначених розчинів, винаходом передбачено, що до проби корозійного середовища додають не менше, ніж десятикратний молярний надлишок ортофенантроліну та витримують одержаний розчин реагентів впродовж 25-30 хвилин при pH 2,8-3,5, а інший розчин реагентів одержують шляхом змішування розчинів люмінолу та дипероксисебацинової кислоти у кількостях, що відповідають кінцевим концентраціям 5x10-5-1x10-4 моль/л та 1x10-3-5x10-3моль/л відповідно, у присутності насиченого розчину бури у кількості, достатній для підтримки рН 9,3, а наявність корозії визначають за максимальною інтенсивністю хемілюмінесцентного світіння протягом перших 5 секунд після змішування обох розчинів реагентів. Концентрації хемілюмінесцентного індикатора люмінолу, дипероксисебацинової кислоти, ортофенантроліну, рН боратного буферу та послідовність змішування вибрані оптимальними для одержання найбільшої різниці між виходом хемілюмінесценції в системі, яка містить Ферум і без нього, що обумовлює вибірковість та чутливість виявлення наявності корозії. Вибір оптимальних концентрацій реагентів (5x10-3-1x10-4моль/л для люмінолу; 5x10-3-1-10-3 моль/л - для дипероксисебацинової кислоти; 1,5x10-7-2,5-10-4моль/л для ортофенантроліну та оптимального значення величини рН розчину 9,2-9,35,) зроблено на підставі результатів експерименту. Встановлено, що незалежно від співвідношення вмістів інших компонентів оптимальні концентрації люмінолу, дипероксисебацинової кислоти, ортофенантроліну та 4 оптимального рН 2,8-3,5 і часу витримки проби з ортофенантроліном 25-30 хвилин, а також боратного буферу відповідали вказаним. Найінтенсивніше світіння спостерігали, коли досліджуваний розчин проби корозійного середовища, який містив йони Феруму (III) або йони Феруму (III) в суміші з ионами Феруму (II), як домішкою, змішували з ортофенантроліном при рН 2,8-3,5, а відтак витримували впродовж 25-30 хв і лише тоді додавали до суміші боратного буферу з рН 9,25-9,35 та дипероксисебацинової кислоти, взятих в оптимальних співвідношеннях. Кількості реагентів, а також значення рН проби та боратного буферу, які відрізнялися від оптимальних давали значно нижчі значення максимальної інтенсивності, а також сумарного світіння, що негативно позначалося на вибірковості та чутливості визначення Феруму (III), а відтак виявлення наявності корозії. Вибір оптимальної концентрації боратного буферу (насичений розчин) зроблений на підставі того, що концентрація насиченого розчину бури дозволяє забезпечити необхідну буферну ємність. При концентраціях боратного буферу менших, ніж 0,1 моль/л (насичений розчин бури при +25°С), рН кінцевої суміші не завжди відповідала рН буферу. Заміна боратного буферу на універсальний фосфатний призводила до зменшення різниці максимальних інтенсивностей світіння в присутності йонів Феруму (III) та без нього. Значення різниці величин максимальних інтенсивностей світіння сигналів у робочому та холостому (без Феруму (III), який утворився в результаті процесу корозії) дослідах, яке перевищувало більше як у 2 рази коливання фонового сигналу в холостому досліді свідчила про наявність корозії. Приклад. 1. До 0,1мл проби корозійного середовища, яке містило 4x10-7моль/л Феруму (III) в присутності 4x10-7 моль/л Феруму (II), додавали 0,4мл 1x10-2 моль/л розчину ортофенантроліну при рН 3,0 і витримували впродовж 30хв (розчин 1). У кварцову кювету хемілюмінесцентного фотометра послідовно при перемішуванні вносили 7,0мл насиченого при +25°С розчину натрію тетрабората, 1,0 мл 1x10-3 моль/л розчину люмінолу, 1,0мл 1x102 моль/л розчину дипероксисебацинової кислоти та двічі дистильовану воду до загального об'єму 9,50 мл (розчин 2). Кювету встановлювали у світлонепроникну камеру фотометра напроти фотоелектронного детектора, відкривали шторку і за допомогою дозувача на 0,5 мл вливали розчин 1, реєструючи максимальну інтенсивність світіння. Після цього проводили холостий дослід за аналогічних умов без розчину Феруму (III), додаючи до суміші 7,0мл насиченого при +25°С розчину натрію тетраборату, 1,0мл 1x10-3моль/л розчину люмінолу, 1,0мл 1x10-2моль/л розчину дипероксисебацинової кислоти та двічі дистильовану воду до загального об'єму 9,50мл, 0,5мл розчину 1, який одержували як перше лише замість 0,1мл розчину проби використовували двічі дистильовану воду. Різниця максимальних інтенсивностей світіння становила 0,3ум. од. Коливання фону, оцінене за S-критерієм, 0,1ум. од. Висновок: корозія наявна. Дані дослідів апробації заявленого способу виявлення корозії наведені в таблиці 1. 5 83221 6 Таблиця 1 Результати виявлення наявності корозії у модельних сумішах корозійного середовища № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Уведено, сx10-8 моль/л Fe(III) Fe(II) 2,00 2,00 1,00 2,00 2,00 2,00 5,00 5,00 1,00 5,00 2,00 5,00 5,00 5,00 5,00* Визначено методом Запропонованим За прототипом + + + ± + + + + + + + + + + -** +** +*** +*** Примітки: 1. *- Ферум знаходиться у вигляді препарату "Ферамід" ; 2.** - Виявлено у змивах реактора багаторазового використання після здійснення синтезу "Фераміду"; 3. *** - Виявлено у змивах реактора із пошкодженою поверхнею покриття після здійснення синтезу препарату "Ферамід". "+" корозія має місце; "-"- корозія не спостерігається Відомий лікарський препарат „Ферамід" являє собою комплексну сполуку хлориду Феруму (II) з нікотинамідом у співвідношенні 1 до 2. Отже, як видно з представлених результатів, заявлено новий спосіб виявлення наявності корозії, який дозволяє виявляти наявність корозії поверхні металів у випадках, коли відомим способом здійснити це неможливо (табл. 1, рядок 1, 2 та частково 3). Більше того, присутність Феруму (II) у корозійному середовищі при виконанні аналізу запропонованим способом дозволяє одержувати Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін достовірні дані про наявність корозії, оскільки не впливає на результати досліджень (табл. 1, рядок 9 - 12). За чутливістю виявлення наявності корозії заявлений спосіб принаймні у 2,5 перевищує спосіб за прототипом. Заявлений спосіб може бути рекомендований для виявлення початку корозійного процесу у хімічних реакторах фармацевтичного виробництва з метою запобігання хімічного забруднення реакційної маси. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601