Исследование термостабильности ингибиторов солеотложений и коррозии методом рентгеноэлектронной спектроскопии

Для исследования термостабильности, механизма термического разложения ингибиторов солеотложений и коррозии и состава продуктов их разложения впервые использован современный эффективный метод – рентгеноэлектронная спектроскопия (РЭС). Использовали электронный спектрометр с магнитной фокусировкой, с возможностью температурного воздействия на исследуемый образец in situ. Для определения термической стойкости ингибитора и характерных температурных точек начала и конца разложения использовали спектр остовных электронов углерода C1s. При каждом значении температуры образца определяли контрастность спектра RK как относительное превышение интенсивности в максимуме спектральной линии Imax над уровнем фона IG по Ширли и строили график зависимости контрастности спектра C1s от температуры. Температуру начала разложения определяли как абсциссу точки пересечения касательной к графику в точке перегиба с касательной к графику при низких температурах; аналогично определяли температуру конца разложения по касательной к графику в области установившегося значения контрастности при высоких температурах. Изменение химического строения ингибиторов и ход реакций их термического разложения контролировали по изменению химического сдвига спектров остовных электронов. Проведено сравнение термостабильности семи серийно выпускаемых в России и за рубежом ингибиторов солеотложений и коррозии, а для ингибиторов ОПТИОН-585, ЭКТОСКЕЙЛ-450 и ЭКТОСКЕЙЛ-605 исследован механизм термического разложения. Наибольшей температурой начала разложения отличается ингибитор солеотложений и коррозии ЭКТОСКЕЙЛ-450, наименьшей – Аминат А и Гилуфер-422.

1. Чаусов Ф.Ф. Структурно-избирательная защита стали от кислородной коррозии 1-гидроксиэтилидендифосфонатоцинкатом // Известия РАН. Сер. Физическая. 2013. Т. 77. № 3.

2. Arrhenius S. Ueber die Reaktionsgeschwindigkeit bei der Inversion von Rohrzucker durch Sдuren // Zeitschrift fьr physikalische Chemie. 1889. № 4.

3. Балабан-Ирменин Ю.В., Липовских В.М., Рубашов А.М. Защита от внутренней коррозии трубопроводов водяных тепловых сетей. М.: Новости теплоснабжения, 2008.

4. Каслина Н.А., Полякова И.А., Кессених Б.В. и др. Исследование термического разложения нитрилтриметилфосфоновой кислоты в водных растворах // Журнал общей химии. 1985. Т. 55. Вып. 3.

5. Каслина Н.А., Полякова И.А., Кессених Б.В. и др. Исследование термической устойчивости гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты в водных растворах методами спектроскопии ЯМР 1H и 31P // Журнал общей химии. 1992. Т. 62.

6. Чаусов Ф.Ф., Раевская Г.А. Комплексонный водно-химический режим теплоэнергетических систем низких параметров. Москва-Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2003.

7. Балабан-Ирменин Ю.В., Рудакова Г.Я., Маркович Л.М. Применение антинакипинов в энергетике низких параметров. М.: Новости теплоснабжения, 2011.

8. Столетов А.Г. Актино-электрические исследования. С.-Пб.: Тип. В. Демакова, 1887.

9. Зигбан К., Нордлинг К., Фальман А. и др. Электронная спектроскопия. М.: Мир, 1971.

10. Трапезников В.А., Шабанова И.Н., Теребова Н.С., Мурин А.В., Наймушина Е.А. Исследование электронной структуры систем на основе переходных металлов при изменении концентрации, температуры и давления. М.-Ижевск: Удмуртский государственный университет, 2011.

11. Шабанова И.Н., Чаусов Ф.Ф., Наймушина Е.А., Казанцева И.С. Применение рентгеноэлектронной спектроскопии для определения молекулярной структуры ингибитора коррозии — цинкового комплекса 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты // Журнал структурной химии. 2011. Т. 52.

12. Shirley D. A. High-resolution X-ray photoemission spectrum of the valence bands of gold // Physical Review. 1972. Vol. B5. No. 12.

13. Чаусов Ф.Ф. Эффективность фосфонатоцинкатных ингибиторов солеотложений и коррозии: сравнительные лабораторные исследования // Экология и промышленность России. 2008. Сентябрь.

14. Чаусов Ф.Ф. Сравнение эффективности ингибиторов солеотложений "ОПТИОН-313" и "Гилуфер-422" // Экология и промышленность России. 2009. Апрель