ЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА РЯДА ПРОИЗВОДНЫХ ТИАДИАЗОЛА В РАСТВОРАХ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ

  • Anatoliy B. Shein Пермский государственный национальный исследовательский университет
  • Mariya D. Plotnikova Пермский государственный национальный исследовательский университет
  • Alexander E. Rubtsov Пермский государственный национальный исследовательский университет
Ключевые слова: серная кислота, малоуглеродистая сталь, ингибитор, тиадиазол

Аннотация

В работе приведены результаты исследования ряда производных тиадиазола в качестве ингибиторов коррозии малоуглеродистой стали в 5-20% растворах серной кислоты. Гравиметрические испытания и электрохимические исследования выполнены на малоуглеродистой стали Ст3 при температуре 20 °С, время экспозиции образцов составляло 24 ч. Поляризационные кривые снимали в потенциодинамическом режиме в трехэлектродной ячейке ходом из катодной области в анодную со скоростью развертки потенциала 1 мВ/с, используя электрохимический измерительный комплекс SOLARTRON 1280 C. Исследованы (E)-N,N-диметил-4-{[(5-фенил-1,3,4-тиадиазол-2-ил)имино]метил}анилин, (E)-5-{[4-(диметиламино)бензилиден]амино}-1,3,4-тиадиазол-2-тиол, (E)-N,N-диметил-4-{[(5-(фуран-2-ил)-1,3,4-тиадиазол-2-ил)имино]метил}анилин и 1,3,4-тиадиазол-2-иламид уксусной кислоты. Установлено, что исследованные соединения в концентрациях 0,1-0,2 г/л проявляют достаточно хорошее защитное действие. Наилучший результат дает (E)-5-{[4-(диметиламино)бензилиден]амино}-1,3,4-тиадиазол-2-тиол с защитным действием Z более 90%. Наименьшим защитным действием (менее 62%) обладает 1,3,4-тиадиазол-2-иламид уксусной кислоты. Введение бензольного кольца и фуранового фрагмента в молекулы исследуемых соединений приводит к уменьшению их защитного действия по сравнению с тиольной группой. Защитное действие исследованных соединений (за исключением (E)-5-{[4-(диметиламино)бензилиден]амино}-1,3,4-тиадиазол-2-тиола) заметно снижается с увеличением концентрации раствора серной кислоты с 5 до 20%. Электрохимическими исследованиями установлено, что исследованные соединения являются ингибиторами смешанного (катодно-анодного) типа, но в большей степени снижают скорость катодного процесса. Расчет защитного действия ингибиторов по изменению величин плотности тока коррозии дает результаты, качественно совпадающие с результатами гравиметрических испытаний. Результаты работы указывают на перспективность поиска потенциальных ингибиторов кислотной коррозии в ряду производных тиадиазола и разработки ингибирующих композиций на их основе.

Литература

Мокрушин М.А., Шеин А.Б., Рубцов А.Е. Поиск по-тенциальных ингибиторов коррозии в ряду серосодержащих органических соединений. Вестн. Перм. ун-та. Сер. Химия. 2017. Т. 27. Вып. 3. C. 271-278. DOI: 10.17072/2223-1838-2017-3-271-278.

Mokrushin M.A., Shein A.B., Rubtsov A.E. The search of potential corrosion inhibitors in a series of sulfur-containing organic substances. Vestn. Perm. Un-ta. Ser. Khimiya. 2017. V. 27. N 3. P. 271-278 (in Russian). DOI: 10.17072/2223-1838-2017-3-271-278.

Пономарев Д.А., Плотникова М.Д., Шеин А.Б., Руб-цов А.Е. Исследование защитного действия производных тиазола и тиадиазола на малоуглеродистой стали в растворе соляной кислоты. Вестн. Перм. ун-та. Сер. Химия. 2018. Вып. 3(31). С. 349-359. DOI: 10.17072/2223-1838-2018-3-349-359.

Ponomarev D.A., Plotnikova M.D., Shein A.B., Rubtsov A.E. Study of the protective action of thiazole and thiadiazole derivatives on low-carbon steel in hydrochloric acid solution. Vestn. Perm. Un-ta. Ser. Khimiya. 2018. N 3(31). P. 349-359 (in Russian). DOI: 10.17072/2223-1838-2018-3-349-359.

Solmaz R., Kardas G., Gulha M., Yazici B., Erbil M. Investigation of adsorption and inhibitive effect of 2-mercaptotiazoline on corrosion of mild steel in hydrochloric acid media. Electrochim. Acta. 2008. V. 53. P. 5941-5952. DOI: 10.1016/j.electacta.2008.03.055.

Solmaz R., Kardas G., Yazici B., Erbil M. Adsorption and corrosion inhibitive properties of 2-amino-5-mercapto-1,3,4-thiadiazole on mild steel in hydrochloric acid media. Colloid. Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 2008. V. 312. P. 7-17. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2007.06.035.

Tang Y., Yang X., Yang W., Chen Y., Wan R. Experimental and molecular dynamics studies on corrosion inhibition of mild steel by 2-amino-5-phenyl-1,3,4-thiadiazole. Corrosion Sci. 2010. V. 52. P. 242-249. DOI: 10.1016/j.corsci.2009.09.010.

Singh A.K., Quraishi M.A. The effect of some bisthiadiazole derivatives on the corrosion of mild steel in hydrochloric acid. Corrosion Sci. 2010. V. 52. P.1373-1385. DOI: 10.1016/j.corsci.2010.01.007.

Lebrini M., Bentiss F., Vezin H., Lagrenee M. The inhibition of mild steel corrosion in acidic solutions by 2,5-bis(4-pyridyl)-1,3,4- thiadiazole: Structure – activity correlation. Corrosion Sci. 2006. V. 48. P. 1279-1291. DOI: 10.1016/j.corsci.2005.05.001.

Bentiss F., Mernari B., Traisnel M., Vezin H., Lagrenee M. On the relationship between corrosion inhibiting effect and molecular structure of 2,5-bis(n-pyridyl)-1,3,4- thiadiazole derivatives in acidic media: AC impedance and DFT studies. Corrosion Sci. 2011. V. 53. P. 487-495. DOI: 10.1016/j.corsci.2010.09.063.

Bentiss F., Lebrini V., Lagrenee M., Traisnel M., Elfarouk A., Vezin H. The influence of some new 2,5dusubstituted 1,3,4 – thiadiazoles on the corrosion be-haviour of mild steel in 1 MYCl solution: AC impedance study and theoretical approach. Electrochim. Acta. 2007. V. 52. P. 6865-6872. DOI: 10.1016/j.electacta.2007.04.111.

Lebrini M., Lagrenee M., Traisnel M., Gengembre L., Vezin H., Bentiss F. Enhanced corrosion resistance of mild steel in normal sulfuric acid medium by 2,5-bis(n-thienyl)-1,3,4-thiadiazoles: Electrochemical, X-ray photoelectron spectroscopy and theoretical studies. Appl. Surf. Sci. 2007. V. 253. P. 9267-9276. DOI: 10.1016/j.apsusc.2007.05.062.

Bentiss F., Traisnel M., Vezin H., Hildebrand H.F., Lagrenee M. 2,5-Bis (4-dimethylaminophenyl)-1,3,4-oxadiazole and 2,5-Bis (4-dimethylaminophenyl)-1,3,4-thiadiazole as corrosion inhibitors for mild steel in acidic media. Corrosion Sci. 2004. V. 46. P. 2781-2792. DOI: 10.1016/j.corsci.2004.04.001.

Fouda A.S., Heakal F.E., Radwan M.S. Role of some thiadiazole derivatives as inhibitors for the corrosion of C-steel in 1M H2SO4. J. Appl. Electrochem. 2009. V. 39. P. 391-402. DOI: 10.1007/s10800-008-9684-2.

Bentiss F., Lebrini M., Traisnel M., Lagrenee M. Synergistic effect of iodide ions on inhibitive performance of 2,5-bis(4-methoxyphenyl)-1,3,4-thiadiazole during corrosion of mild steel in 0.5 M sulfuric acid solution. J. Appl. Electrochem. 2009. V. 39. P. 1399-1407. DOI: 10.1007/s10800-009-9910-9.

Rafiquee M.Z.A., Khan S., Saxena N., Quraishi M.A. Influence of some thiadiazole derivatives on corrosion inhibition of mild steel in formic and acetic acid media. Portugaliae Electrochim. Acta. 2007. V. 25. P. 419-434.

Yadav M., Sharma D. Inhibition of corrosion of copper by 2,5-dimercapto-1,3,4- thiadiazole in 3,5% NaCl solution. Indian J. Chem. Technol. 2010. V. 17. P. 95-101.

Loto R.T., Loto C.A., Popoola A.P.I. Corrosion inhibition of thiourea and thiadiazole derivatives: A Review. J. Mater. Environ. Sci. 2012. N 3(5). P. 885-894.

Quraishi M.A., Ali H. A study of some new acidizing inhibitors on corrosion of N-80 alloy in 15% boiling hydrochloric acid. Corrosion. 2002. N 4. P. 317-321. DOI: 10.5006/1.3287679.

Quraishi M.A., Jamal D.,Singh R.N. Inhibition of mild steel corrosion in the presence of fatty acid thiosemicarbazides. Corrosion. 2002. N 3. P. 201-207. DOI: 10.5006/1.3279870.

Quraishi M.A., Sardar R. Dithiazolidines - A new class of heterocyclic inhibitors for prevention of mild steel corrosion in hydrochloric acid solution. Corrosion. 2002. N 2. P. 103-107. DOI: 10.5006/1.3277308.

Bentiss F., Lebrini M., Vezin H., Lagrenee M. Experimental and theoretical study of 3-pyridyl-substituted 1,2,4-theadiazole and 1,3,4-thiadiazole as corrosion inhibitors of mild steel in acidic media. Materials Chem. Phys. 2004. V. 87. P. 18-23. DOI: 10.1016/j.matchemphys.2004.05.040.

Опубликован
2019-07-21
Как цитировать
Shein, A. B., Plotnikova, M. D., & Rubtsov, A. E. (2019). ЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА РЯДА ПРОИЗВОДНЫХ ТИАДИАЗОЛА В РАСТВОРАХ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 62(7), 123-129. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20196207.5968
Раздел
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ неорг. и органических веществ, теоретические основы