Особенности коррозии низкоуглеродистой стали в потоке растворов кислот различного анионного состава, содержащих соли железа(III)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучена коррозия низкоуглеродистой стали в растворах HCl, HCl + H3PO4, и H3PO4, содержащих соли Fe(III). В исследуемых системах коррозия стали протекает в результате ее реакции с раствором кислоты и солью Fe(III). В обсуждаемых средах 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 катионов Fe(III) на коррозию стали в изучаемых средах преимущественно обусловлено восстановлением Fe(III). Связывание катионов Fe(III) в комплексные соединения с анионами коррозионной среды снижает значение их коэффициента диффузии (DFe(III)). Величина DFe(III) максимальна в растворе HCl и минимальна в растворе H3PO4. Скорость парциальной катодной реакции восстановления Fe(III) определяется значением DFe(III). В результате ускоряющее действие Fe(III) на катодную реакцию и, как следствие, общую коррозию стали в потоке агрессивной среды наиболее существенно в растворе HCl, а наименее – в растворе H3PO4.

Об авторах

Я. Г. Авдеев

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук

Email: avdeevavdeev@mail.ru
119071, г. Москва, Ленинский проспект, д. 31, корп. 4, Россия

А. В. Панова

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук

119071, г. Москва, Ленинский проспект, д. 31, корп. 4, Россия

Т. Э. Андреева

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук

119071, г. Москва, Ленинский проспект, д. 31, корп. 4, Россия

Список литературы

  1. 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. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Интермет Инжиниронг, 2000. 320 с.
  2. Verma C., Quraishi M.A., Ebenso E.E. // Int. J. Corros. Scale Inhib. 2020. V. 9. № 4. P. 1261. doi: 10.17675/2305-6894-2020-9-4-5.
  3. Meroufel A.A. / In: Corrosion and Fouling Control in Desalination Industry. Eds. V.S. Saji, A.A. Meroufel, A.A. Sorour. Springer. Cham. 2020. P. 209. doi: 10.1007/978-3-030-34284-5_10
  4. Авдеев Я.Г., Кузнецов Ю.И. // Журн. физ. химии. 2023. Т. 97. № 3. C. 305. doi: 10.31857/S0044453723030056. [Avdeev Ya.G., Kuznetsov Yu.I. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2023. V. 97. P. 413. doi: 10.1134/S0036024423030056].
  5. Finšgar M., Jackson J. // Corros. Sci. 2014. V. 86, P. 17. doi: 10.1016/j.corsci.2014.04.044.
  6. Avdeev Ya.G., Andreeva T.E., Panova A.V., Kuznetsov Yu.I. // Int. J. Corros. Scale Inhib. 2019. V. 8. № 1. P. 139. doi: 10.17675/2305-6894-2019-8-1-12.
  7. Авдеев Я.Г., Панова А.В., Андреева Т.Э. // Журн. физ. хим. 2023. Т. 97. № 5. C. 730. doi: 10.31857/S0044453723050059. [Avdeev Ya.G., Panova A.V., Andreeva T.E. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2023. V. 97. P. 1018. doi: 10.1134/S0036024423050059].
  8. Richardson J.A., Bhuiyan M.S.H. / In: Reference Module in Materials Science and Materials Engineering. Elsevier, 2017. 21 p. doi: 10.1016/B978-0-12-803581-8.10372-8.
  9. Richardson J.A. / In: Shreir’s Corrosion. Eds. B. Cottis, M. Graham, R. Lindsay, S. Lyon, T. Richardson, D. Scantlebury, H. Stott. Elsevier. 2010. P. 1207. doi: 10.1016/B978-044452787-5.00197-9.
  10. Кузин А.В., Горичев И.Г., Шелонцев В.А., и др. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2. Химия. 2021. V. 62. № 6. С. 515. [Kuzin A.V., Gorichev I.G., Shelontsev V.A., et al. // Moscow Univ. Chem. Bull. 2021. V. 76. P. 398. doi: 10.3103/S0027131421060055].
  11. Кеше Г. Коррозия металлов. Физико-химические принципы и актуальные проблемы. / Пер. с нем. под. ред. акад. Я.М. Колотыркина. М.: Металлургия, 1984. 132 с.
  12. 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—467. doi: 10.1023/B: PROM.0000043064.20548.e0]
  13. Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия. М.: Высш. школа, 1965. С. 348.
  14. Bockris J.O’M., Drazic D., Despic A.R. // Electrochim. Acta. 1961. V. 4. № 2—4. P. 325. doi: 10.1016/0013-4686(61)80026-1.
  15. Chin R.J., Nobe K. // J. Electrochem. Soc. 1972. V. 119. P. 1457. doi: 10.1149/1.2404023.
  16. Florianovich G.M., Sokolova L.A.. Kolotyrkin Ya.M. // Electrochim. Acta. 1967. V. 12. № 7. P. 879. doi: 10.1016/0013-4686(67)80124-5.
  17. Решетников С.М., Макарова Л.Л. Окислительно-восстановительные и адсорбционные процессы на поверхности твердых металлов. Ижевск: Удмуртский гос. ун-т. 1979. С. 25.
  18. Авдеев Я.Г., Андреева Т.Э. // Журн. физ. химии. 2021. Т. 95. № 6. С. 885.doi: 10.31857/S0044453721060029. [Avdeev Ya.G., Andreeva T.E. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2021. V. 95. № . 6. P. 1128. doi: 10.1134/S0036024421060029]
  19. Захаров В.А., Сонгина О.А., Бектурова Г.Б. // Журн. аналит. химии. 1976. Т. 31. № 11. С. 2212.
  20. Avdeev Ya.G., Andreeva T.E., Panova A.V., Yurasova E.N. // Int. J. Corros. Scale Inhib. 2019. V. 8. № 2. P. 411. doi: 10.17675/2305-6894-2019-8-2-18.
  21. Belqat B., Laghzizil A., Elkacimi K., et al. // J. of Fluorine Chem. 2000. V. 105. № 1. P. 1. doi: 10.1016/S0022-1139(00)00256-6.
  22. Techniques of electrochemistry: Electrode Processes. V. 1. / Eds.: E. Yeager and A.J. Salkind. New York: Published by John Wiley & Sons Inc, 1972. 592 p.
  23. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Химия, 1971. С. 255.
  24. Strahm U., Patel R.C., Matijevic E. // J. Phys. Chem. 1979. V. 83. № 13. P. 1689. doi: 10.1021/j100476a003
  25. Kim, M.S., Kim, C.H. and Sohn, Y.S. // J. of the Korean Chemical Society. 1975. V. 19. № 5. P. 325.
  26. Wilhelmy R.B., Patel R.C., Matijevic E. // Inorg. Chem. 1985. V. 24. № 20. P. 3290. doi: 10.1021/ic00214a039
  27. Филатова Н.Л., Вендило А.Г., Санду Р.А. // Журн. неорг. химии. 2012. Т. 57. № 9. С. 1355. [Filatova L.N., Vendilo A.G., Sandu R.A. // Russ. J. Inorg. Chem. 2012. V. 57. № 9. P. 1272. doi: 10.1134/S0036023612090057]
  28. Плэмбек Дж. Электрохимические методы анализа. Пер. с англ. М.: Мир, 1985. 496 с.
  29. Авдеев Я.Г., Андреева Т.Э. // Журн. физ. химии. 2022. Т. 96. № 2. C. 281.doi: 10.31857/S0044453722020030. [Avdeev Ya.G., Andreeva T.E. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2022. V. 96. № 2. P. 423. doi: 10.1134/S0036024422020030]
  30. Решетников С.М. Ингибиторы кислотной коррозии металлов. Л.: Химия, 1986. 144 с.
  31. Плесков Ю.В., Филиновский В.Ю. Вращающийся дисковый электрод. М: Наука, 1972. 344 с.
  32. 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. doi: 10.1016/B978-0-444-63278-4.00005-7.
  33. Jia 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. doi: 10.1016/B978-0-444-63278-4.00006-9.
  34. Справочник химика. Т. 3. Химическое равновесие и кинетика. Свойства растворов. Электродные процессы. 2-е изд. / Под. ред. Б.П. Никольского. М.-Л.: Химия, 1965. С. 715.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).