Кинетика реакции выделения водорода на стали в солянокислом растворе, содержащем ингибиторы коррозии

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Изучена кинетика катодного восстановления водорода на низкоуглеродистой стали в 2 M растворе соляной кислоты (t = 25 °C), содержащей ингибиторы коррозии – катамин АБ и ИФХАН-92. Определены основные константы скорости стадий выделения газообразного водорода и внедрения атомов водорода в сталь. Добавки катамина АБ и ИФХАН-92 тормозят катодное восстановление водорода и его проникновение в сталь в растворе HCl. Наиболее эффективным ингибитором абсорбции водорода является ИФХАН-92. Ингибирующий эффект данного соединения обусловлен уменьшением отношения концентрации водорода в фазе металла к степени заполнения водородом поверхности. Снижение ингибитором ИФХАН-92 концентрации водорода в объеме металла определяет сохранение пластических свойств сталей при коррозии в растворах HCl. Высокая эффективность ИФХАН-92 как ингибитора катодного восстановления водорода и его абсорбции является результатом хемосорбции данного соединения на поверхности стали и формирования полимолекулярного защитного слоя.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Я. Г. Авдеев

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: avdeevavdeev@mail.ru
Россия, Москва

Т. A. Ненашева

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук

Email: avdeevavdeev@mail.ru
Россия, Москва

А. Ю. Лучкин

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук

Email: avdeevavdeev@mail.ru
Россия, Москва

А. В. Панова

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук

Email: avdeevavdeev@mail.ru
Россия, Москва

А. И. Маршаков

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук

Email: avdeevavdeev@mail.ru
Россия, Москва

Ю. И. Кузнецов

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук

Email: avdeevavdeev@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Авдеев Я.Г., Ненашева Т.А., Лучкин А.Ю. и др. // Хим. физика. 2024. Т. 43. № 1. С. 24. https://doi.org/10.31857/S0207401X24010033
  2. Руденко Е.И., Дохликова Н.В., Гатин А.К. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 7. С. 70. https://doi.org/10.31857/S0207401X23070166
  3. Дохликова Н.В., Озерин С.А., Доронин С.В. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 6. С. 72. https://doi.org/10.31857/S0207401X22060024
  4. Дохликова Н.В., Гатин А.К., Сарвадий С.Ю. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 7. С. 67. https://doi.org/10.31857/S0207401X21070025
  5. Дохликова Н.В., Гатин А.К., Сарвадий С.Ю. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 4. С. 72. https://doi.org/10.31857/S0207401X22040021
  6. Дохликова Н.В., Гатин А.К., Сарвадий С.Ю. и др. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 9. С. 9. https://doi.org/10.31857/S0207401X20090034
  7. Muralidharan S., Quraishi M.A., Iyer S.V.K. // Corros. Sci. 1995. V. 37. P. 1739. https://doi.org/10.1016/0010-938X(95)00068-U
  8. Маршаков А.И., Ненашева Т.А., Рыбкина А.А. и др. // Защита металлов. 2007. Т. 43. № 1. С. 83.
  9. Hari Kumar S., Vivekanand P.A., Kamaraj P. // Mat. Today: Proceed. 2021. V. 36. P. 898. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.07.027
  10. Devanathan M.A.V., Stachurski Z. // Proc. Royals Soc. Ser. A. Mathematical and Physical Science. 1962. V. 270А. P. 90. https://doi.org/10.1098/rspa.1962.0205
  11. Devanathan M.A.V., Stachurski Z. // J. Electrochem. Soc. 1964. V. 3. P. 619. https://doi.org/10.1149/1.2426195
  12. Iyer R.N., Pickering H.W., Zamanzadeh M. // Ibid. 1989. V. 136. P. 2463. https://doi.org/10.1149/1.2097429
  13. Popov B.N., Lee J.-W., Djukic M.B. Handbook of Environmental Degradation of Materials (Third Edition). Elsevier Inc., 2018. P. 133. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-52472-8.00007-1
  14. Wagner C.D., Davis L.E., Zeller M.V. et al. // Surf. Inter. Analysis. 1981. V. 3. P. 211. https://doi.org/10.1002/sia.740030506
  15. Shirley D.A. // Phys. Rev. B. 1972. V. 5. P. 4709. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.5.4709
  16. Harvey T.J., Walsh F.C., Nahlé A.H. // J. Mol. Liq. 2018. V. 266. P. 160. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2018.06.014

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Катодные поляризационные кривые на стали (а) и зависимости скорости внедрения в нее водорода от потенциала (б) в 2 М растворе HCl, содержащем 5 мМ ИК.

Скачать (49KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Поляризационные кривые на высокопрочной стали в 2М растворе HCl (1) с добавками 5 мM катамина АБ (2) и ИФХАН-92 (3).

Скачать (31KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Эквивалентная электрическая схема и диаграммы Найквиста стального электрода в 2 М растворе HCl (1), снятые после введения в раствор 0.01 мМ ИФХАН-92 с выдержкой (мин): 2 – 5, 3 – 15, 4 – 60, 5 – 120, 6 – 180.

Скачать (66KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Изотерма адсорбции ИФХАН-92 на стали (E = –0.30 B) в 2 М растворе HCl.

Скачать (23KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Стандартный РФЭ-спектр электронов Fe(2p) поверхности стали (спин орбитальное расщепление – дуплет), после предварительной адсорбции ингибитора 2 M HCl + 5 мМ ИФХАН-92 в течение 24 ч.

Скачать (56KB)
Метаданные
7. Рис. 6. РФЭ-спектры электронов O(1s) поверхности стали после предварительной адсорбции ингибитора 2 M HCl + + 5 мМ ИФХАН-92 в течение 24 ч.

Скачать (64KB)
Метаданные
8. Рис. 7. РФЭ-спектры электронов N(1s) поверхности стали после предварительной адсорбции ингибитора 2 M HCl + + 5 мМ ИФХАН-92 в течение 24 ч с последующей отмывкой в ультразвуковой ванне.

Скачать (43KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025