Травление алюминия в щелочах — распространенный в технике процесс. Оно проводится для обезжиривания поверхности металла перед анодированием и для выявления скрытых дефектов на металле. Но в целом ряде случаев этот процесс необходимо замедлить. Для этих целей на кафедре общей и аналитической химии МГПИ им. В. И. Ленина было предложено использовать отходы целлюлозно-бумажного производства — сульфитные щелока и их комбинации с добавками небольших количеств сульфата кадмия. Такие ингибиторы образуют на поверхности металла устойчивые пленки нерастворимых соединений [101].
На растворение цинка в щелочах оказалось возможным воздействовать либо сульфидами натрия, либо (З-оксиэтиламмонием: первое вещество, особенно в условиях высоких температур, практически полностью защищает металл, а второе даже в малых количествах является активным стимулятором коррозии [129].
Перечень приведенных работ не является исчерпывающим. Но следует сделать заключение о том, что в трудах коллектива специалистов, возглавляемых профессором С. А. Балезиным, всегда органически сочетались теоретический поиск и разработка практических рекомендаций вплоть до их внедрения на промышленных предприятиях. Многие ингибиторы коррозии металлов для нейтральных и щелочных сред, предложенные С. А. Балезиным и его сотрудниками, широко используются и теперь.
Защита металлов от атмосферной коррозии ингибиторами и ингибированными материалами
Огромные количества металлических изделий и конструкций в условиях эксплуатации подвергаются атмосферным воздействиям. Коррозия в атмосферных
условиях является электрохимическим процессом, протекающим в топкой пленке влаги, которая образуется на поверхности металла. С. А. Балезин отмечал, что борьба с атмосферной коррозией металлов имеет большее значение, чем борьба с коррозией в электролитах.
До начала 50-х годов в нашей стране ингибиторы применялись для защиты металлов только в жидких средах. Однако уже в 1948 г. при разработке ингибитора ПБ-5 было показано, что он может замедлять коррозию стали и в газовой фазе. Так, в парах ингибированной соляной кислоты стенки цистерн не корродировали, что можно было объяснить наличием в паровой фазе некоторого количества ингибитора. Приблизительно в то же время за рубежом были предложены для внедрения в промышленность первые летучие (парофазные) ингибиторы атмосферной коррозии (нитрит дициклогексиламина, карбонат циклогексиламина и др.).
С. А. Балезину и В. П. Бараннику принадлежат первые разработки отечественных летучих ингибиторов атмосферной коррозии — солей моноэтаноламина (карбоната и бензоата) — и внедрение их в отечественную промышленность [76, 83]. Карбонат моноэтаноламина первоначально был предложен для консервации игольных изделий на Колюбакинском игольном заводе. В дальнейшем карбонат моноэтаноламина был заменен смесью моноэтаноламина с уротропином. Более 30 лет Колюбакинский и другие игольные заводы применяют для защиты игл бумагу, пропитанную раствором ингибитора, благодаря чему вопрос коррозии спят с повестки дня на игольном производстве.
В середине 50-х годов С. А. Балезин выступил в печати с большим обзором, посвященным свойствам и применению ингибиторов атмосферной коррозии.
В то время систематические исследования механизма защитного действия летучих ингибиторов фактически отсутствовали. Такие работы были начаты в нашей стране И. Л. Розенфельдом с сотрудниками в Институте физической химии АН СССР (ИФХ), С. А. Балезиным и С. Д. Бесковым с аспирантами в МГПИ им. В. И. Ленина.
Первые экспериментальные работы велись с карбонатом моноэтаноламина, содержащим в карбонатной группе радиоактивный изотоп С 14. На основании изучения процессов сорбции и десорбции ингибитора с поверхности порошков железа, оксидов и гидроксидов железа при различной относительной влажности воздуха был предложен механизм защитного действия карбоната моноэтаноламина.
С. А. Балезин, С. Д. Бесков и Л. И. Кочеткова представляли этот механизм следующим образом [99]. В атмосферных условиях пары карбоната моноэтаноламина путем диффузии и конвекции переносятся к поверхности металла и сорбируются в поверхностной пленке, которая в реальных атмсферных условиях всегда содержит в различных формах конденсированную влагу и гидратпые соединения оксидов железа. Поэтому вслед за первичным процессом сорбции карбонат моноэтаноламина подвергается гидролизу, в результате чего состав поверхностной пленки изменяется: гидратные соединения оксидов железа в этом процессе частично или полностью переходят в нерастворимые в воде карбонаты с сорбированным на них моноэтаноламином, или же эти гидраты с амином и угольной кислотой образуют более сложные соединения, нерастворимые в воде. По мнению авторов, амин не только участвует в формировании защитной пленки, но и входит в ее состав.
Читать дальше