Влияние хелатного комплекса нитрило-трис-метиленфосфоновой кислоты с медью на коррозионно-электрохимическое поведение углеродистой стали в водной среде

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Влияние комплексного соединения Na4[CuN(CH2PO3)3]·13H2O с хелатной структурой на коррозионно-электрохимическое поведение стали 20 в среде боратного буферного раствора при pH 7.4 и естественной аэрации изучено потенциодинамическим методом и методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и сканирующей электронной микроскопии поверхности с микроанализом. Установлено, что в интервале концентраций 0.2-1.0 ммоль·дм-3 исследуемый комплекс тормозит анодное растворение металла, а при бóльших концентрациях - стимулирует его. По влиянию на коррозионно-электрохимическое поведение стали комплекс Na4[CuN(CH2PO3)3]·13H2O существенно отличается от ранее изученных комплексов Na4[ZnN(CH2PO3)3]·13H2O и Na4[Cd(H2O)N(CH2PO3)3]·7H2O. В интервале потенциалов -0.66÷-0.05 В относительно Ag,AgCl|KCl-электрода (х.с.э.) на поверхности образуется слой металлической меди в виде наноразмерных кристаллов, экранирующих поверхность стали. В интервале потенциалов 0.05-0.13 В (х.с.э.) металлическая медь окисляется, а при дальнейшем повышении потенциала формируется слой смешанных оксидов железа и меди.

Об авторах

И. А Жилин

Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН

Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru
Izhevsk, 426067, Russia

Ф. Ф Чаусов

Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН

Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru
Izhevsk, 426067, Russia

Н. В Ломова

Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН

Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru
Izhevsk, 426067, Russia

И. С Казанцева

Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН

Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru
Izhevsk, 426067, Russia

Н. Ю Исупов

Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН

Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru
Izhevsk, 426067, Russia

И. К Аверкиев

Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru
Izhevsk, 426067, Russia

Список литературы

  1. Demadis K. D., Katarachia S. D., Koutmos M. Crystal growth and characterization of zinc-(amino-tris-(methylenephosphonate)) organic-inorganic hybrid networks and their inhibiting effect on metallic corrosion // Inorg. Chem.Commun. 2005. N 8. P. 254-258. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2004.12.019
  2. Сомов Н. В., Чаусов Ф. Ф. Структура ингибитора солеотложений и коррозии - тридекагидрата нитрилотриметилентрифосфонатоцинката тетранатрия Na4[N(CH2PO3)3Zn]·13H2O // Кристаллография. 2014. Т. 59. № 1. С. 71-75. https://doi.org/10.7868/S0023476113050123
  3. Chausov F. F., Kazantseva I. S., Reshetnikov S. M., Lomova N. V., Maratkanova A. N., Somov N. V. Zinc and cadmium nitrilotris(methylenephosphonate)s: A Comparative study of different coordination structures for corrosion inhibition of steels in neutral aqueous media // ChemistrySelect. 2020. V. 5. N 43. P. 13711-13719. https://doi.org/10.1002/slct.202003255
  4. Kuznetsov Y. I., Redkina G. V. Thin protective coatings on metals formed by organic corrosion inhibitors in neutral media // Coatings. 2022. V. 12. N 2. ID 149. https://doi.org/10.3390/coatings12020149
  5. Сомов Н. В., Чаусов Ф. Ф. Структура комплексов нитрилотрисметиленфосфоновой кислоты с медью [CuN(CH2PO3)3(H2O)3] и Na4[CuN(CH2PO3)3]2·19H2O - бактерицидов и ингибиторов солеотложений и коррозии // Кристаллография. 2015. Т. 60. № 2. С. 233-239. https://doi.org/10.7868/S0023476115010221
  6. Чаусов Ф. Ф., Казанцева И. С., Ломова Н. В., Холзаков А. В., Шабанова И. Н., Суксин Н. Е. Термохимическое поведение кристаллических медно-цинковых комплексов нитрило-трис-метиленфосфоновой кислоты // ЖПХ. 2022. Т. 95. № 4. C. 458-467. https://doi.org/10.31857/S0044461822040065 https://www.elibrary.ru/dgyksg
  7. Жук Н. П. Курс теории коррозии и защиты металлов. М.: Альянс, 2006. С. 231.
  8. Чаусов Ф. Ф., Сомов Н. В., Закирова Р. М., Алалыкин А. А., Решетников С. М., Петров В. Г., Александров В. А., Шумилова М. А. Линейные органическо-неорганические гетерометаллические сополимеры [(Fe,Zn)(H2O)3{NH(CH2PO3H)3}]n и [(Fe,Cd)(H2O)3{NH(CH2PO3H)3}]n: недостающее звено механизма ингибирования локальной коррозии стали фосфонатами // Изв. РАН. Сер. физ. 2017. Т. 81. № 3. С. 394-396. https://doi.org/10.7868/S0367676517030085
  9. Chausov F. F., Lomova N. V., Dobysheva L. V., Somov N. V., Ulʹyanov A. L., Maratkanova A. N., Kholzakov A. V., Kazantseva I. S. Linear organic/inorganic iron(II) coordination polymer based on Nitrilo-tris(Methylenephosphonic acid): Spin crossover induced by Cd doping //j. Solid State Chem. 2020. V. 286. Article number 121324. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2020.121324
  10. Dobysheva L. V., Chausov F. F., Lomova N. V. Electronic structure and chemical bonding in smart anti-corrosion coatings // Mater. Today Commun. 2021. V. 29. ID 102892. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2021.102892
  11. Кузнецов Ю. И., Раскольников А. Ф. Ингибирование коррозии железа нитрилотриметилфосфонатными комплексами // Защита металлов. 1992. Т. 28. № 2. С. 249-256.
  12. Сомов Н. В., Чаусов Ф. Ф., Закирова Р. М., Шумилова М. А., Александров В. А., Петров В. Г. Синтез, структура и свойства нитрило-трис(метиленфосфонато)-триакважелеза(II) {Fe[μ-NH(CH2PO3H)3](H2O)3} - ингредиента защитных противокоррозионных покрытий на поверхности стали // Кристаллография. 2015. Т. 60. № 6. С. 915-921. https://doi.org/10.7868/S0023476115060338
  13. Benzakour J., Daerja A. Electrochemical passivation of iron in phosphate medium // Electrochim. Acta. 1993. V. 38. P. 2547-2550. https://doi.org/10.1016/0013-4686(93)80151-O
  14. Cohen M., Mitchell D., Hashimoto K. The composition of anodically formed iron oxide films //j. Electrochem. Soc. 1979. V. 126. P. 442-444. https://doi.org/10.1149/1.2128899
  15. Delplanke J. L. Anodic oxidation of iron and cathodic reduction of the anodic film: A Review // Surf. Technol. 1983. V. 20. P. 71-81. https://doi.org/10.1016/0376-4583(83)90078-X
  16. Martini E. M. A., Muller I. L. Passivation of iron in solution containing borate using rotating ring-disk mesuarments //j. Braz. Chem. Soc. 1999. V. 10. N 6. P. 505-511. https://doi.org/10.1590/S0103-50531999000600014
  17. Holmes W. Silver staining of nerve axons in paraffin sections // The Anatomical Record. 1943. V. 86. P. 157-187. https://doi.org/10.1002/ar.1090860205
  18. Biesinger M. C. Advanced analysis of copper X-ray photoelectron spectra // Surface and Interface Analysis. 2017. V. 49. P. 1325-1334. https://doi.org/10.1002/sia.6239
  19. Grosvenor A. P., Kobe B. A., Biesinger M. C., McIntyre N. S. Investigation of multiplet splitting of Fe2p XPS spectra and bonding in iron compounds // Surface and Interface Analysis. 2004. V. 36. P. 1564-1574. https://doi.org/10.1002/sia.1984
  20. Томашов Н. Д., Чернова Г. П. Пассивность и защита металлов от коррозии. М.: Наука, 1965. C. 46.

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах