Механізм гальмування корозії металів комплексоутворюючими інгібіторами
В основу нового підходу до трактування впливу ряду органічних сполук на швидкість корозії металів покладена гіпотеза про те, що гальмування корозії відбувається завдяки утворенню на поверхні металів захисних шарів, які складаються з комплексних металоорганічних сполук. Такі сполуки утворюються за ра...
Gespeichert in:
| Datum: | 2010 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2010
|
| Schriftenreihe: | Доповіді НАН України |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/30809 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Механізм гальмування корозії металів комплексоутворюючими інгібіторами / Д.А. Ткаленко, Ю.П. Вишневська, М.Д. Ткаленко, М.В. Бик, В.Д. Присяжний // Доп. НАН України. — 2010. — № 11. — С. 126-131. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-30809 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-308092012-02-15T12:21:58Z Механізм гальмування корозії металів комплексоутворюючими інгібіторами Ткаленко, Д.А. Вишневська, Ю.П. Ткаленко, М.Д. Бик, М.В. Присяжний, В.Д. Хімія В основу нового підходу до трактування впливу ряду органічних сполук на швидкість корозії металів покладена гіпотеза про те, що гальмування корозії відбувається завдяки утворенню на поверхні металів захисних шарів, які складаються з комплексних металоорганічних сполук. Такі сполуки утворюються за рахунок взаємодії органічних речовин, що вводяться ззовні, з катіонами металу, що піддається корозії. Запропонований підхід можна, на наш погляд, використовувати для прогнозування захисної дії багатьох органічних сполук. З іншого боку, він може бути покладений в основу трактування гальмуючої дії вже відомих інгібіторів. Концепція перевірена при дослідженні інгібуючої дії низки амінокислот, а також полімерів: карбоксицелюлози, трифенілфосфіноксиду і полігексаметиленгуанідину. Встановлено, що ріст полімолекулярного шару у часі підпорядковується параболічному закону, товщина шару становить понад 200 нм. Обгрунтовано метод визначення кінетики росту шару, який базується на вимірюванні поляризаційного опору. A new approach based on the surface protection layer formation is proposed to explain the inhibitive action of metalloorganic complexes. These complexes are formed on a surface as a result of the interaction of metal ions with organic compounds. Such an approach can be useful to predict the inhibitive action of new and well-known organic compounds. It is confirmed for aminoacids (cysteine, acetylcysteine, methionine) and polymeric compounds (carboxymethylcellulose, triphenylphosphineoxide and polyhexamethylenguanidine) by SEM and AFM. Its growth is described by a parabolic law which indicates the ability to form thick layers (up to hundreds of nm) at the diffusion control. Adsorption isotherms cannot be used for the corrosion behavior interpretation in such systems. The ohmic resistance increase on metallic electrodes is a characteristic feature of such systems. A new method based on polarization resistance measurements is proposed to study the growth of protective layers. 2010 Article Механізм гальмування корозії металів комплексоутворюючими інгібіторами / Д.А. Ткаленко, Ю.П. Вишневська, М.Д. Ткаленко, М.В. Бик, В.Д. Присяжний // Доп. НАН України. — 2010. — № 11. — С. 126-131. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. 1025-6415 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/30809 620.197:541.135 uk Доповіді НАН України Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Хімія Хімія |
| spellingShingle |
Хімія Хімія Ткаленко, Д.А. Вишневська, Ю.П. Ткаленко, М.Д. Бик, М.В. Присяжний, В.Д. Механізм гальмування корозії металів комплексоутворюючими інгібіторами Доповіді НАН України |
| description |
В основу нового підходу до трактування впливу ряду органічних сполук на швидкість корозії металів покладена гіпотеза про те, що гальмування корозії відбувається завдяки утворенню на поверхні металів захисних шарів, які складаються з комплексних металоорганічних сполук. Такі сполуки утворюються за рахунок взаємодії органічних речовин, що вводяться ззовні, з катіонами металу, що піддається корозії. Запропонований підхід можна, на наш погляд, використовувати для прогнозування захисної дії багатьох органічних сполук. З іншого боку, він може бути покладений в основу трактування гальмуючої дії вже відомих інгібіторів. Концепція перевірена при дослідженні інгібуючої дії низки амінокислот, а також полімерів: карбоксицелюлози, трифенілфосфіноксиду і полігексаметиленгуанідину. Встановлено, що ріст полімолекулярного шару у часі підпорядковується параболічному закону, товщина шару становить понад 200 нм. Обгрунтовано метод визначення кінетики росту шару, який базується на вимірюванні поляризаційного опору. |
| format |
Article |
| author |
Ткаленко, Д.А. Вишневська, Ю.П. Ткаленко, М.Д. Бик, М.В. Присяжний, В.Д. |
| author_facet |
Ткаленко, Д.А. Вишневська, Ю.П. Ткаленко, М.Д. Бик, М.В. Присяжний, В.Д. |
| author_sort |
Ткаленко, Д.А. |
| title |
Механізм гальмування корозії металів комплексоутворюючими інгібіторами |
| title_short |
Механізм гальмування корозії металів комплексоутворюючими інгібіторами |
| title_full |
Механізм гальмування корозії металів комплексоутворюючими інгібіторами |
| title_fullStr |
Механізм гальмування корозії металів комплексоутворюючими інгібіторами |
| title_full_unstemmed |
Механізм гальмування корозії металів комплексоутворюючими інгібіторами |
| title_sort |
механізм гальмування корозії металів комплексоутворюючими інгібіторами |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Хімія |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/30809 |
| citation_txt |
Механізм гальмування корозії металів комплексоутворюючими інгібіторами / Д.А. Ткаленко, Ю.П. Вишневська, М.Д. Ткаленко, М.В. Бик, В.Д. Присяжний // Доп. НАН України. — 2010. — № 11. — С. 126-131. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. |
| series |
Доповіді НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT tkalenkoda mehanízmgalʹmuvannâkorozíímetalívkompleksoutvorûûčimiíngíbítorami AT višnevsʹkaûp mehanízmgalʹmuvannâkorozíímetalívkompleksoutvorûûčimiíngíbítorami AT tkalenkomd mehanízmgalʹmuvannâkorozíímetalívkompleksoutvorûûčimiíngíbítorami AT bikmv mehanízmgalʹmuvannâkorozíímetalívkompleksoutvorûûčimiíngíbítorami AT prisâžnijvd mehanízmgalʹmuvannâkorozíímetalívkompleksoutvorûûčimiíngíbítorami |
| first_indexed |
2025-07-03T11:11:11Z |
| last_indexed |
2025-07-03T11:11:11Z |
| _version_ |
1836623930964574208 |
| fulltext |
УДК 620.197:541.135
© 2010
Д.А. Ткаленко, Ю.П. Вишневська, М. Д. Ткаленко, М. В. Бик,
член-кореспондент НАН України В. Д. Присяжний
Механiзм гальмування корозiї металiв
комплексоутворюючими iнгiбiторами
В основу нового пiдходу до трактування впливу ряду органiчних сполук на швидкiсть
корозiї металiв покладена гiпотеза про те, що гальмування корозiї вiдбувається зав-
дяки утворенню на поверхнi металiв захисних шарiв, якi складаються з комплексних
металоорганiчних сполук. Такi сполуки утворюються за рахунок взаємодiї органiчних
речовин, що вводяться ззовнi, з катiонами металу, що пiддається корозiї. Запропоно-
ваний пiдхiд можна, на наш погляд, використовувати для прогнозування захисної дiї
багатьох органiчних сполук. З iншого боку, вiн може бути покладений в основу трак-
тування гальмуючої дiї вже вiдомих iнгiбiторiв. Концепцiя перевiрена при дослiдженнi
iнгiбуючої дiї низки амiнокислот, а також полiмерiв: карбоксицелюлози, трифенiлфос-
фiноксиду i полiгексаметиленгуанiдину. Встановлено, що рiст полiмолекулярного шару
у часi пiдпорядковується параболiчному закону, товщина шару становить понад 200 нм.
Обгрунтовано метод визначення кiнетики росту шару, який базується на вимiрюваннi
поляризацiйного опору.
Одним з принципiв, що давав пiдстави для вибору iнгiбiторiв та прогнозування адсорбцiй-
них i захисних властивостей ПАР, слугувала запропонована Л. I. Антроповим концепцiя
φ-шкали потенцiалiв. В її основу була покладена визначальна роль заряду поверхнi металу,
а також фiзична (електростатична) взаємодiя поверхнi металу з зарядженими частинка-
ми iнгiбiтора. Останнiм часом захист металiв вiд корозiї частiше пов’язують з хiмiчною
адсорбцiєю, надаючи особливого значення молекулярнiй структурi iнгiбiторiв, електроннiй
густинi на атомах їх функцiональних груп, потенцiалам iонiзацiї, електронегативностi. По-
ряд з адсорбцiйними теорiями iснують i iншi пiдходи до розкриття механiзму дiї iнгiбiторiв.
Так, в роботах [1–5] звертається увага на можливiсть впливу на корозiйну поведiнку металiв
утворення стiйких i малорозчинних металоорганiчних комплексних сполук i органiчних со-
лей. Однак в лiтературних джерелах вiдсутня вичерпна iнформацiя щодо закономiрностей
утворення i природи захисної дiї шарiв з таких сполук.
У даному повiдомленнi дослiджено випадки, коли гальмуючий ефект iнгiбiторiв можна
пояснити утворенням малорозчинних комплексiв органiчних речовин з катiонами кородую-
чого металу. На думку авторiв, з таких металоорганiчних комплексiв формується шар, що
виконує роль дифузiйного бар’єру i опору для переносу зарядiв i, врештi-решт, сприяє зни-
женню швидкостi корозiйного процесу [6]. З хiмiї координацiйних сполук вiдомо, що при-
сутнiсть у лiгандi атомiв O, N, S, P сприяє утворенню мiцних комплексiв. Мiцнiсть таких
комплексiв збiльшується в указаному ряду при переходi вiд кисню до фосфору. Аналогiчна
закономiрнiсть виявляється i при аналiзi гальмуючого ефекту речовин з даними атома-
ми. Це вказує на прямий зв’язок мiж комплексоутворенням i захисною дiєю речовин, що
вводяться в систему.
До речовин, якi мiстять одночасно атоми O, N i S, вiдносяться цистеїн, ацетилцистеїн
i метiонiн. Зважаючи на це, вказанi амiнокислоти можна розглядати як потенцiйнi iнгiбi-
126 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №11
тори корозiї. I саме тому ряд амiнокислот було обрано для демонстрацiї перспективностi
використання запропонованої авторами концепцiї.
Iз застосуванням гравiметричного методу визначення швидкостi корозiї, а також з вико-
ристанням результатiв поляризацiйних вимiрювань було встановлено, що деякi амiнокисло-
ти є ефективними iнгiбiторами корозiї залiза (сталi) i мiдi в розчинах сiрчаної кислоти. Так,
при їх введеннi у 0,5 моль/л розчин H2SO4 ступiнь захисту сталi може досягати 80–90%,
завдяки чому вони були рекомендованi для використання як “зеленi” iнгiбiтори [7].
Як видно з табл. 1, прослiдковується взаємозв’язок мiж величинами констант стiйкостi
комплексiв, їх розчиннiстю та ступенем захисту металу. Дiйсно, першi чотири амiнокислоти
з катiонами залiза утворюють мало розчиннi комплекси з високою константою стiйкос-
тi. Тобто у даному випадку виконуються обидвi умови (критерiї) осадження на поверхнi
металу захисних шарiв — висока константа стiйкостi та низька розчиннiсть. Хоча глiцин
утворює стiйкi комплекси, його комплекси мають високу розчиннiсть у водних розчинах,
з них не можуть сформуватися захиснi шари i тому його введення у агресивне середовище
не приводить до зниження швидкостi корозiйного руйнування сталi. Не сприяє отриманню
позитивного ефекту i використання мелiтової кислоти, оскiльки при цьому не виконується
друга необхiдна умова — константа стiйкостi комплексiв, утворених за участю цiєї кислоти,
є недостатньо високою.
Характер впливу амiнокислот на парцiальнi корозiйнi процеси на залiзi можна оцiнити
з використання поляризацiйних кривих (рис. 1). З цих кривих видно, що в iнтервалi по-
тенцiалiв вiд стацiонарного до значення 0,0 В вiдносно водневого електрода для всiх трьох
дослiджених амiнокислот струми iонiзацiї металу значно нижчi, нiж у фоновому розчинi.
Найбiльшою мiрою на хiд поляризацiйних кривих впливає ацетилцистеїн: при потенцiалi
−0,15 В струми iонiзацiї в розчинах з цистеїном та метiонiном зменшуються на 1,5 порядки,
з ацетилцистеїном — на 2,5 порядки величин. Введення амiнокислот призводить до знижен-
ня не тiльки анодних, але й катодних струмiв. Це є ознакою того, що зниження швидкостi
корозiї металу обумовлене блокуванням поверхнi, яке майже однаковою мiрою впливає як
на аноднi, так i на катоднi парцiальнi процеси.
До екологiчно чистих речовин, що можуть утворювати малорозчиннi сполуки з катiо-
нами металiв, можна також вiднести карбоксиметилцелюлозу (КМЦ), яка знаходить за-
стосування як сорбцiйний матерiал для вилучення важких i кольорових металiв з водних
розчинiв. За результатами гравiметричних дослiджень, швидкiсть корозiйного руйнування
сталi кп08 у сiрчанокислих розчинах, що мiстять КМЦ, набагато нижча, нiж у фоновому
розчинi [8]: при концентрацiї КМЦ 5 г/л ступiнь захисту сталi вiд корозiї становить 75%.
Аналiз поляризацiйних кривих показав, що пiсля витримки зразкiв у розчинах з КМЦ
спостерiгається помiтне зниження як катодних, так i анодних струмiв. Це є свiдченням
Таблиця 1. Протикорозiйнi властивостi амiнокислот
Амiнокислота
Константа стiйкостi комплексу
з катiонами феруму
Розчиннiсть
комплексу
Ступiнь захисту сталi кп08
у 0,5 моль/л H2SO4, %
Ацетилцистеїн 108 Низька 87,22
Цистеїн 106 Та сама 85,40
Метiонiн 104 ” 79,23
Лiзин 105 ” 52,40
Глiцин 108 Висока Прискорює корозiю
Мелiтова кислота 100,5 Низька Прискорює корозiю
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №11 127
Рис. 1. Поляризацiйнi кривi залiзного електрода в розчинах: 1 — 0,5 моль/л H2SO4; 2 — 0,5 моль/л H2SO4+
+ 2 г/л ацетилцистеїну; 3 — 0,5 моль/л H2SO4 + 2 г/л цистеїну; 4 — 0,5 моль/л H2SO4 + 2 г/л метiонiну
Рис. 2. Зображення поверхнi стальних зразкiв, що отримано методом SEM пiсля витримки в розчинах: а —
без витримки; б — 0,5 моль/л H2SO4 + 5 г/л КМЦ протягом 168 год
формування шару, що механiчно блокує поверхню металу. Зображення, що отриманi за до-
помогою растрового електронного мiкроскопа (SEM), пiдтверджують формування фазових
шарiв на поверхнi стальних зразкiв (рис. 2).
Аналогiчнi результати були нами отриманi при використаннi як органiчної домiшки по-
лiгексаметиленгуанiдину (ПГМГ) та полiгексаметиленбiгуанiдину (ПГМБ) [9]. Основним
критерiєм при виборi ПГМГ та ПГМБ була їх здатнiсть до утворення мiцних малорозчин-
них металоорганiчних комплексiв з катiонами перехiдних металiв. Вже попереднi вiзуальнi
спостереження показали, що присутнiсть даних речовин у сiрчанокислих розчинах значно
впливає на поведiнку i зовнiшнiй вигляд сталевих зразкiв. Гравiметричнi дослiдження по-
казали, що при концентрацiї 2 г/л ПГМГ та ПГМБ ступiнь захисту становила 88 та 84%
вiдповiдно, що свiдчить про помiтний гальмуючий ефект.
Трифенiлфосфiноксид (ТФФО) також вiдноситься до сильних органiчних лiгандiв.
У той же час вiн сам i його комплекси мають досить низьку розчиннiсть. Таким чином,
ТФФО вiдповiдає двом сформульованим критерiям — висока константа стiйкостi та низька
розчиннiсть його комплексних сполук. Тому не дивно, що введення ТФФО в кислi роз-
128 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №11
Рис. 3. Спектри комбiнацiйного (раманiвського) розсiювання стальних зразкiв пiсля витримки в розчинах:
1 — 0,5 моль/л H2SO4 + 2 г/л цистеїну; 2 — 0,5 моль/л H2SO4 + 2 г/л КМЦ, 3 — 0,5 моль/л H2SO4 + 2 г/л
ПГМГ
чини призводить до значного зниження швидкостi корозiї сталi (ступiнь захисту дося-
гає 98%) [10].
У всiх розглянутих випадках проявляється “ефект пiслядiї”. Це означає, що пiсля вит-
римки металiв у заiнгiбованих розчинах гальмуючий вплив органiчних речовин зберiгається
протягом тривалого часу i пiсля перенесення металiв у чистi розчини кислоти. Така пове-
дiнка металiв свiдчить щонайменше про те, що природа гальмуючого ефекту не пов’язана
з електростатичною адсорбцiєю i що, як ми вважаємо, пiд час знаходження металiв у пер-
шому розчинi на їх поверхнi сформувався захисний шар з продуктiв взаємодiї введених
органiчних речовин з катiонами металу. В деяких випадках такий шар можна зареєструва-
ти навiть без використання спецiальних оптичних приладiв. Так, пiсля витримки в розчинi
з КМЦ протягом 168 год на залiзних зразках вiзуально спостерiгається налiт бiло-молоч-
ного кольору. Вiдомо, що продукти взаємодiї КМЦ з катiонами залiза мають бiлий колiр,
тому можна припустити, що саме вони i формують захисний шар.
Утворення фазових (трирозмiрних) шарiв з металоорганiчних сполук можна виявити
з використанням сучасних фiзичних i фiзико-хiмiчних методiв. Так, на зображеннях, отри-
маних на растровому електронному мiкроскопi (SЕМ) i атомно-силовому мiкроскопi (АFМ),
можна спостерiгати утворенi фазовi шари i отримувати iнформацiю про їх структуру. Ана-
лiз сколу зразкiв за допомогою атомно-силового мiкроскопа показав, що пiсля введення
в 0,5 моль/л розчини H2SO4 ряду амiнокислот (цистеїну, ацетилцистеїну, метiонiну) на по-
верхнi сталi утворюється захисний шар товщиною понад 200 нм, в той час як при фiзичнiй
адсорбцiї формуються шари, товщина яких сумiрна з розмiрами молекули. Такого ж поряд-
ку величини були отриманi запропонованим нами електрохiмiчним методом, заснованим на
аналiзi характеру змiни граничного струму катодного вiдновлення розчиненого кисню.
Дослiдження поверхнi металiв пiсля їх контакту з заiнгiбованими розчинами проводи-
ли також за допомогою раманiвської спектроскопiї (рис. 3). Оскiльки комплекснi сполуки,
що утворюються в результатi взаємодiї катiонiв кородуючого металу та органiчних лiгандiв,
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №11 129
є аморфними, то визначити елементний склад таких систем даний метод не дозволяє. Проте
дозволяє якiсно оцiнити товщину утворюваних шарiв. Дiйсно, чим бiльша товщина шару,
тим менше значення iнтенсивностi раманiвського випромiнювання самої металiчної осно-
ви (залiза). З наведеного рисунка видно, що при використаннi трьох вказаних органiчних
речовин шар з найбiльшою товщиною утворюється при використаннi цистеїну.
Про утворення фазових захисних шарiв також свiдчить характер наростання в часi
сумарного поляризацiйного опору (СПО), який включає не тiльки опiр переносу заряду
через межу розподiлу електрод/електролiт, але й омiчний опiр електролiту i рiзних шарiв
на поверхнi металу. Встановлено, що СПО збiльшується з часом (протягом кiлькох годин)
i росте за параболiчним законом, характерним для росту плiвок з непровiдного матерiалу
в дифузiйному режимi (наприклад, оксидiв при окисленнi металiв у присутностi кисню).
Результати вимiрювання СПО однозначно виключають фiзичну (електростатичну) ад-
сорбцiю, а також ставлять пiд сумнiв формування мономолекулярних шарiв “поверхневих
комплексiв iнгiбiтора з металом”.
Нашi дослiдження проводилися в кислих розчинах (0,5 моль/л розчин H2SO4), проте
деякi отриманi при цьому висновки можна поширити на системи, що включають нейтраль-
нi та слаболужнi розчини. В таких середовищах також можуть утворюватися захиснi шари
з комплексних сполук, що мiстять катiони металу, причому, оксиди i гiдроксиди, що в цьому
випадку утворюються на поверхнi металу, можуть слугувати джерелом катiонiв при побу-
довi металоорганiчних структур [2, 12]. Можна, припустити, що у випадку нейтральних
середовищ [1, 3] пiсля введення в них органiчних кислот або їх натрiєвих солей гальмуючий
ефект досягається не стiльки за рахунок гiдрофобностi анiонiв i їх адсорбцiї на поверх-
нi металу, а завдяки тому, що в результатi обмiнних реакцiй утворюються малорозчиннi
комплекснi сполуки (або органiчнi солi) катiонiв залiза.
В основу трактування впливу ряду органiчних сполук на швидкiсть корозiї металiв по-
кладено уявлення про те, що гальмування корозiйного процесу обумовлене формуванням
на поверхнi металiв захисних шарiв з комплексних металоорганiчних сполук. Такi сполуки
утворюються в результатi взаємодiї органiчних речовин з катiонами металу, що пiддається
корозiйному руйнуванню. Запропонований пiдхiд можна застосовувати для прогнозування
захисної дiї багатьох органiчних сполук, враховуючи два критерiї: перший — високе значен-
ня константи стiйкостi комплексних металоорганiчних сполук, другий — низька розчиннiсть
таких комплексiв в дослiджуваному агресивному середовищi. У рядi випадкiв такий пiдхiд
може бути покладений i в основу iнтерпретацiї гальмуючого впливу вже вiдомих iнгiбiто-
рiв. Встановлено, що комплекснi сполуки утворюють полiмолекулярний шар, який виконує
роль дифузiйного бар’єра. Це пiдтверджує iнформацiя, отримана методами SEM i AFM.
Товщина захисного шару становить понад 200 нм. Про кiнетику його росту дозволяє су-
дити характер змiни сумарного поляризацiйного опору. При пiдборi органiчних iнгiбiторiв
(лiгандiв), здатних утворювати мiцнi металоорганiчнi комплекси, доцiльно застосовувати
концепцiю МЖКО з урахуванням того, що у цьому випадку як комплексоутворювачi ви-
ступають катiони металiв.
1. Кузнецов Ю.И. Роль комплексообразования в ингибировании коррозии // Защита металлов. – 1990. –
26, № 6. – С. 954–964.
2. Кузнецов Ю.И., Андреева Н.П. Об адсорбции органических соединений на пассивном железе // Там
же. – 1995. – 31, № 3. – С. 289–291.
3. Кузнецов Ю.И. Физико-химические аспекты ингибирования коррозии металлов в водных раство-
рах // Успехи химии. – 2004. – 73, № 1. – С. 79–93.
130 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №11
4. Бабей Ю.И., Слободян З. В., Семенишин Д.И. Влияние соединений переходных металлов с бензотри-
азолом на коррозию и коррозионно-усталостное разрушение среднеуглеродистой хромистой стали //
Защита металлов. – 1983. – 19, № 4. – С. 617–620.
5. Приходько Г.И. Щелочные марганцево-цинковые элементы с защитными добавками-заменителями
оксида ртути: Дис. . . . . канд. техн. наук. 05.17.03. – Харьков, 1992.
6. Материалы науч.-техн. конф. “Ресурсо- и энергосберегающие технологии и оборудование. Экологи-
чески безопасные технологии”, 19–20 нояб. 2008. – Минск: НИИ ФХП БГУ, 2008. – С. 205–208.
7. Тр. Междунар. научн. конф. “Современные проблемы физической химии и электрохимии растворов”,
1–4 дек. 2009. – Харьк. НИИ химии ХНУ им. В. Н. Каразина, 2009. – С. 165–168.
8. Вишневська Ю.П., Ткаленко Д.А. Вплив карбоксиметилцелюлози на електрохiмiчну i корозiйну
поведiнку залiза в сiрчанокислих розчинах // Доп. НАН України. – 2008. – № 5. – С. 141–146.
9. Вишневська Ю.П., Нижник Т.Ю., Ткаленко Д.А., Астрелiн I.М. Вплив полiгексаметиленгуанiдину
на електрохiмiчну та корозiйну поведiнку залiза у сiрчанокислих електролiтах // Там само. – 2008. –
№ 8. – С. 121–126.
10. Вишневская Ю.П., Родионов В.Н., Ткаленко Д.А., Бык М.В. Трифенилфосфиноксид – новый ин-
гибитор для защиты железа от коррозии в кислих середах // Защита металлов. – 2009. – 45, № 3. –
С. 324–325.
11. Khaled M. I. Evaluation of cysteine as environmentally friendly corrosion inhibitor for copper in neutral
and acidic chloride solutions // Electrochimica Acta. – 2007. – 52. – P. 7811–7819.
12. Кузнецов Ю.И., Андреева Н.П., Соколова Н.П. и др. О конструировании структуры адсорбцион-
ных пленок анионов мефенаминовой и фенилундекановой кислот на пассивном железе // Защита
металлов. – 2007. – 43, № 4. – С. 339–345.
Надiйшло до редакцiї 16.02.2010НТУ України “Київський полiтехнiчний iнститут”
Мiжвiдомче вiддiлення електрохiмiчної енергетики
НАН України, Київ
Iнститут вiдновлюваних джерел енергiї
НАН України, Київ
D.A. Tkalenko, Yu.P. Vyshnevska, М. D. Tkalenko, M. V. Byk,
Corresponding Member of the NAS of Ukraine V.D. Prysyazhnii
The inhibition mechanism of metal corrosion with complexing inhibitors
A new approach based on the surface protection layer formation is proposed to explain the inhibi-
tive action of metalloorganic complexes. These complexes are formed on a surface as a result of
the interaction of metal ions with organic compounds. Such an approach can be useful to predict
the inhibitive action of new and well-known organic compounds. It is confirmed for aminoaci-
ds (cysteine, acetylcysteine, methionine) and polymeric compounds (carboxymethylcellulose, tri-
phenylphosphineoxide and polyhexamethylenguanidine) by SEM and AFM. Its growth is described
by a parabolic law which indicates the ability to form thick layers (up to hundreds of nm) at the
diffusion control. Adsorption isotherms cannot be used for the corrosion behavior interpretation in
such systems. The ohmic resistance increase on metallic electrodes is a characteristic feature of
such systems. A new method based on polarization resistance measurements is proposed to study
the growth of protective layers.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №11 131
|