Сравнение ингибирующей активности 3-алкил- и 3-гидроксиалкил-5-амино-1H-1,2,4-триазолов в отношении коррозии меди в хлоридсодержащих средах
Аннотация
Медь широко используется как материал для технических решений в микроэлектронике, а также для изготовления различного теплообменного оборудования, используемого в агрессивных средах. Для снижения коррозионной активности среды используют ингибиторы коррозии. В настоящей статье приводятся результаты исследования антикоррозионной активности ряда производных класса 3-алкил- и 3-гидроксиалкил-5-амино-1H-1,2,4-триазола в отношении коррозии меди в лоридсодержащих средах. В ходе работ были синтезированы 3-алкил- и 3-гидроксиалкил-5-амино-1H-1,2,4-триазолы с разной длиной алкильного заместителя. С применением методов ЯМР-спектроскопии и ВЭЖХ/МС-анализа подтверждена их структура. По результатам электрохимических и прямых коррозионных испытаний установлены закономерности ингибирующей активности полученных соединений в
кислой (1% р-р HCl) и нейтральной (боратный буферный раствор, рН = 7.4) хлоридсодержащих средах.
В нейтральной среде наибольшее защитное действие получено для 3-пропил-5-амино-1H-1,2,4-триазола I, обладающего наиболее коротким алкильным радикалом без модификации ОН-группой. При увеличении концентрации в диапазоне от 0.01 до 10.0 ммоль/л ингибирующая активность возрастает. При увеличении длины алкильного радикала и/или введении ОН-группы наблюдается снижение или отсутствие защитного действия. Одновременно с этим, в кислой среде введение гидроксильной группы в алкильный заместитель 5-амино-1H-1,2,4-триазолов увеличивает антикоррозионную эффективность только при достаточной длине углеродной цепи.
Наибольшая степень защиты получена для 17-(5-амино-1H-1,2,4-триазол-3-ил)гептадекан-7-ола IV при концентрации 10.0 ммоль/л и достигает значения 97 %.
Скачивания
Литература
Isei M. O., Stevens D., Kamunde C. Temperature rise and copper exposure reduce heart mitochondrial reactive oxygen species scavenging capacity. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology. 2021;243: 108999. https://doi.org/10.1016/j.cbpc.2021.108999
Korshunova T. Copper and copper alloys*. Moscow: Infa-Inzheneriya Publ.; 2020. 156 p. (In Russ.)
Tasić Ž. Z., Petrović Mihajlović M. B., Radovanović M. B., Antonijević M. M. New trends in corrosion protection of copper. Chemical Papers. 2019;73: 2103–2132. https://doi.org/10.1007/s11696-019-00774-1
Kear G., Barker B. D., Walsh F. C. Electrochemical corrosion of unalloyed copper in chloride media – a critical review. Corrosion Science. 2004;46: 109–135. https://doi.org/10.1016/s0010-938x(02)00257-3
Finsgar M., Milosev I. Inhibition of copper corrosion by 1,2,3-benzotriazole: A review. Corrosion Science. 2010;52: 2737–2749. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2010.05.002
Kuznetsov Yu. I., Kazanskiy L. P. Physicochemical aspects of metal protection by azoles as corrosion inhibitors. Russian Chemical Reviews. 2008;77(3): 219–232. https://doi.org/10.1070/RC2008v077n03ABEH003753
Kuznetsov Yu. I. Triazoles as a class of multifunctional corrosion inhibitors. Review. Part V. 1H-1,2,4-triazole and its derivatives. Copper and its alloys. International Journal of Corrosion and Scale Inhibition. 2022;11(3): 965–979. https://doi.org/10.17675/2305-6894-2022-11-3-5
Schapira J., Vincent J., Lovy Aime L. R. New application of aminotriazole, composition containing it and process for its use. Patent FR No. 2656630, Publ. 05.07.1991
Kuznetsov Yu. I., Avdeev Y. G., Zel O. O. Inhibitor of acid metal corrosion*. Patent RF, no. 2539129. Publ. 10.01.2015, bull. no. 1. (In Russ.)
Kuznetsov Yu. I., Frolova L. V., Avdeev Y. G., Andreev N. N., Zel O. O. Inhibitor of sulphide corrosion and hydrogenation of metal hardware*. Patent RF, No. 2539132. Publ. 10.01.2015, bull. no. 1. (In Russ.)
Makarychev Yu. B., Arkhipushkin I. A., Karpukhina T. A., Shikhaliev Kh. S., Kazanskiy L. P. Formation of protective nanolayers by some azoles on the surface of zinc from aqueous solutions. Part 1*. Korroziya: materialy, zashchita. 2016; 2: 20–27. (In Russ.). Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=25501817
Khiati Z., Othman A. A., Sanchez-Moreno M., Bernard M.-C., Joiret S., Sutter E. M. M., Vivier V. Corrosion inhibition of copper in neutral chloride media by a novel derivative of 1,2,4-triazole. Corrosion Science. 2011;53: 3092–3099. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2011.05.042
Finšgar M. EQCM and XPS analysis of 1, 2, 4-triazole and 3-amino-1,2,4-triazole as copper corrosion inhibitors in chloride solution. Corrosion Science. 2013;77: 350–359. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2013.08.026
Skrypnikova E. A., Kaluzhina S. A., Agafonova L. E. Inhibition of copper pitting corrosion in alkaline sulphate media by benzotriazole at elevated temperatures. International Journal of Corrosion and Scale Inhibition. 2014;3(1): 59–65. https://doi.org/10.17675/2305-6894-2014-3-1-059-065
Dugdale I., Cotton J. B. An electrochemical investigation on the prevention of staining of copper by benzotriazole. Corrosion Science. 1963;2(1): 69–75. https://doi.org/10.1016/s0010-938x(63)80001-3
Poling G. W. Reflection infra-red studies of films formed by benzotriazole on Cu. Corrosion Science. 1970;10: 359–370. https://doi.org/10.1016/s0010-938x(70)80026-9
Goncharova O. A., Luchkin A. Yu., Andreev N. N., Andreeva N. P., Vesely S. S. Triazole derivatives as chamber inhibitors of copper corrosion. International Journal of Corrosion and Scale Inhibition. 2018;7(4): 657–672. https://doi.org/10.17675/2305-6894-2018-7-4-12
Kuznetsov Yu. I. New possibilities of metal corrosion inhibition by organic heterocyclic compounds. International Journal of Corrosion and Scale Inhibition. 2012;1(1): 3–15. https://doi.org/10.17675/2305-6894-2012-1-1-003-015
Kuznetsov Y. I., Shikhaliev K. S., Agafonkina M. O., Andreeva N. P., Arkhipushkin I. A., Potapov A. Y., Kazansky L. P. Effect of substituents in 5-R-3-amino-1,2,4-triazoles on the chemisorption on copper surface in neutral media. Corrosion engineering science and technology. 2021;56(1): 50–60. https://doi.org/10.1080/1478422X.2020.1807087
Es-Salah K., Keddam M., Rahmouni K., Srhiri A., Takenouti H. Aminotriazole as corrosion inhibitor of Cu-30Ni alloy in 3% NaCl in presence of ammoniac. Electrochimica Acta. 2004;49 (17–18): 2771–2778. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2004.01.038
Moussa M. N. H., El-Far A. A., El-Shafei A. A. The use of water-soluble hydrazones as inhibitors for the corrosion of C-steel in acidic medium. Materials Chemistry and Physics. 2007;105: 105–113. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2007.04.007
Rivera-Grau L. M., Casales M., Regla I., Ortega Toledo D. M., Ascencio-Gutierrez J. A., Porcayo Calderon J., Martinez-Gomez L. Effect of organic corrosion inhibitors on the corrosion performance of 1018 carbon steel in 3% NaCl solution. International Journal of Electrochemical Science. 2013;8: 2491–2503. Available at: http://electrochemsci.org/papers/vol8/80202491.pdf
Lee H. P. Nobe K. Kinetics and mechanisms of Cu electrodissolution in chloride media. Journal of the Electrochemical Society. 1986;133(10): 2035. https://doi.org/10.1149/1.2108335
Kuznetsov Yu. I. Triazoles as a class of multifunctional corrosion inhibitors. Review. Part V. 1Н-1, 2, 4-Triazole and its derivatives. Copper and its alloys. International Journal of Corrosion and Scale Inhibi tion. 2022; 11: 965–979. https://doi.org/10.17675/2305-6894-2022-11-3-5
El Issami S. Inhibition de la corrosion du cuivre en milieu HCl 0.5 M par les composes organiques de type triazoleInhibition of copper corrosion in HCl 0.5 M medium by some triazolic compounds. Annales de Chimie Science Des Matériaux. 2002;27(4): 63–72. https://doi.org/10.1016/s0151-9107(02)80019-8
Copyright (c) 2023 Конденсированные среды и межфазные границы
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
