Інгібітор корозії

Реферат: Інгібітор корозії на основі рослинної сировини, отриманий з насіння рапсу екстрагуванням розчином спирту, з подальшою фільтрацією, центрифугуванням екстракту та декантацією надосадової рідини. UA 70027 U (12) UA 70027 U UA 70027 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області захисту металоконструкцій та обладнання від корозії в нейтральних і кислих середовищах. Метали, що традиційно застосовуються для виготовлення обладнання, яке працює а агресивних робочих середовищах, в ряді випадків виявляються недостатньо корозійно-стійкими. Агресивність середовищ обумовлена використанням підвищених і низьких температур, високого тиску і вакууму, значних швидкостей потоків продукції, тривалої витримки середовищ у стані спокою, змін pH розчинів у широкому діапазоні. Значну агресивність виявляють середовища оборотного водопостачання виробничих підприємств. Відповідно зростає корозійно-ерозійний вплив агресивних середовищ і механічних навантажень на конструкційні матеріали і покриття, що призводить до передчасного виходу з ладу машин і агрегатів. Прокородовані метали змінюють свій мікрорельєф, збільшуючи невиробничі втрати цінної продукції, а також трудові витрати на очищення, мийку і дезінфекцію машин, апаратів, агрегатів, трубопроводів. Важливим резервом підвищення ефективності виробництва є розробка і впровадження протикорозійного інгібування, що дозволить істотно підвищити довговічність і надійність машин і агрегатів, систем апаратів і комунікацій, технологічного і допоміжного устаткування в умовах експлуатації. Сучасні інгібітори досить ефективні, але небезпечні за токсикологічними показниками і не можуть застосовуватися в багатьох галузях народного господарства, наприклад, в харчовій промисловості: натрію нітрит, хромати, біхромати та ін. Застосування їх призводить до ; забруднення навколишнього середовища, вимагає підвищених засобів безпеки в технології виробництва. Дороговизна та дефіцитність сировини для виробництва інгібіторів викликає необхідність залучення нових джерел. Тому пошуки нових інгібіторів корозії і розширення їхнього асортименту особливо доцільні серед екологічно-чистих продуктів рослинного походження. Розроблені в останні роки інгібітори на продуктах переробки рослинної сировини (МГ-ЧДТУ, КС) безпечні з екологічної точки зору, але мають ряд недоліків, а саме необхідність застосування при їх виробництві концентрованих кислот, аміаку або лугів. Тому важливою актуальною задачею сьогодення є створення недорогих, ефективних при використанні в різних сферах промисловості, інгібіторів, які екологічно-безпечні не тільки при застосуванні, але й на стадії виробництва. Найбільш близьким до заявлюваної корисної моделі є інгібітор корозії МГ-ЧДТУ на основі модифікованої гірчичної олії і похідних бензимідазолу [Патент України на корисну модель №8626, 7 C23F11/10. опублік.15.08.2005], недоліком якого є те, що він містить похідні бензимідазолу, які мають бідну сировинну базу і високу вартість, а також необхідність використання концентрованої сульфатної кислоти та лугів при його виробництві. Задачею корисної моделі є створення інгібітора корозії, який має високу захисну ефективність, шляхом переробки екологічно-безпечної сировини рослинного походження доступної в багатьох регіонах країни. Поставлена задача вирішується тим, що інгібітор корозії на основі діючих речовин насіння рапсу отриманий екстрагуванням водними розчинами органічних спиртів. Суттєвою перевагою є те, що інгібітор отримано з екологічно-чистої і доступної рослинної сировини, яка щорічно поновлюється і має низьку вартість; технологія виготовлення значно спрощена - не потрібно вилучати олію із зерен; при виробництві не застосовуються токсичні розчинники, кислоти, луги та похідні бензимідазолу. Заявлену корисну модель реалізують таким чином: отримання витяжки з насіння рапсу екстрагуванням водним розчином етилового спирту в співвідношенні 1:4; фільтрація; центрифугування екстракту; декантація надосадової рідини. Композиція № 1 Витяжка з насіння рапсу за допомогою суміші спирт - вода в співвідношенні 4:6 (40 % розчин спирту). Композиція № 2 Витяжка з насіння рапсу за допомогою суміші спирт - вода в співвідношенні 5:5 (50 % розчин спирту). Композиція № 3 Витяжка з насіння рапсу за допомогою суміші спирт - рода в співвідношенні 6:4 (60 % розчин спирту). Композиція № 4 Витяжка з насіння рапсу за допомогою суміші спирт - вода в співвідношенні 7:3 (70 % розчин спирту). 1 UA 70027 U 5 Вивчення впливу інгібітора, що заявляється, і прототипу на загальну корозію проводили ваговим методом при температурі 298 К на зразках прямокутної форми із сталі 20 і Ст.3 (які широко використовуються для виробництва металоконструкцій). Середовища для досліджень водопровідна вода і 1н хлоридна кислота. Захисну ефективність інгібіторів оцінювали за ступенем захисту (Z, %): Z Km  Km  100% Km де K m - швидкість корозії сталі без інгібітора; K m - швидкість корозії сталі з добавками інгібітора. Результати випробувань приведені в таблицях 1,2. 10 Таблиця 1 Швидкість корозії K m та ступінь захисту Z сталей у водопровідній воді з добавками прототипу (1,5 г/л) та інгібітора, який заявляється (0,2 г/л в перерахунку на діючу речовину) 192 год. Інгібітор Прототип Композиція № 1 Композиція № 2 Композиція № 3 Композиція № 4 Сталь 20 2 K m , г/м ·год. -2 4,15·10 -3 1,78·10 -3 6,02·10 -3 4,73·10 -3 2,45·10 -3 2,12·10 Ст 2 2 Z,% K m ,г/м ·год. 95,7 85,5 88,6 94,1 94,9 4,22·10 -3 1,48·10 -3 5,82·10 -3 4,26·10 -3 2,09·10 -3 1,68·10 -2 Z,% 96,5 86,2 89,9 95,05 96,01 Таблиця 2 Швидкість корозії K m та ступінь захисту Z сталей у 1н хлоридній кислоті з добавками прототипу (1,5 г/л) та інгібітора, який заявляється (0,2 г/л в перерахунку на діючу речовину) 24 год. Інгібітор Прототип Композиція № 1 Композиція № 2 Композиція № 3 Композиція № 4 15 20 25 Ст 20 2 K m , г/м ·год 4,08 -1 6,77·10 1,35 -1 9,06·10 -1 5,55·10 -1 5,22·10 Ст 3 2 Z,% K m , г/м ·год Z,% 83,4 66,9 77,8 86,4 87,2 4,12 -1 7,46·10 1,33 -1 9,27·10 -1 6,22·10 -1 6,18·10 81,9 67,8 77,5 84,9 85,0 Ефективність протикорозійної дії композицій № 3 і № 4 відрізняються не суттєво (на 0,10,96 %), тому, з економічної точки зору, вигідніше застосовувати 60 % розчин спирту (композиція № 3) замість 70 % розчину спирту (композиція № 4). Ефективність інгібування композиції № 3-Z = 94,1-95,05 % у воді; Z=84,9-86,4 % у 1н хлоридній кислоті. Під час корозійних випробовувань інгібітор, що заявляється, у кількості 0,2 г/л (в перерахунку на діючу речовину) показав себе ефективним сповільнювачем корозії сталі 20 та сталі Ст 3 у водопровідній воді та 1н хлоридній кислоті (гравіметрія, 298 К): сповільнює швидкість корозії сталі 20 у водопровідній воді у 17 разів, ступінь захисту складає 94,1 %, у 1н хлоридній кислоті - у 7 разів, ступінь захисту - 86,4 %; сталі Ст3 у водопровідній воді - у 20 разів, ступінь захисту - 95,05 %, у 1н хлоридній кислоті у - 7 разів, ступінь захисту - 84,9 %. Інгібітор, що заявляється, має ефективність протикорозійного захисту у нейтральному та кислому середовищах на рівні ефективності прототипу. Перевагою запропонованого інгібітора над прототипом є широка сировинна база, значно менша собівартість та спрощена, екологічнобезпечна технологія виробництва без застосування концентрованої сульфатної кислоти, лугів та похідних бензимідазолів. 2 UA 70027 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Інгібітор корозії на основі рослинної сировини, який відрізняється тим, що отриманий з насіння рапсу екстрагуванням розчином спирту, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: насіння рапсу 20 60 %-ний водний розчин етилового спирту 80, з подальшою фільтрацією, центрифугуванням екстракту, декантацією надосадової рідини на 50%. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3