1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng một số chất ức chế ăn mòn azometin trong khai thác, chế biến dầu khí

55 1,5K 4
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng một số chất ức chế ăn mòn azometin trong khai thác, chế biến dầu khí
Tác giả Nguyễn Văn Hanh
Người hướng dẫn Lọc Hóa Dầu − K47
Trường học Khoa Dầu Khí
Chuyên ngành Kỹ thuật Dầu khí
Thể loại Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản 2023
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 55
Dung lượng 683,15 KB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Sơ lược: Tổng hợp chất ức chế ăn mòn Azometin Lời mở đầu Chương 1: Tổng quan Chương 2: Thực nghiệm Chương 3: Kết quả và thảo luận Kết luận Tài liệu tham khảo Phụ lục

Trang 1

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về ăn mòn kim loại và chất ức chế ăn mòn kim loại

1.1.1 Ăn mòn kim loại và bảo vệ kim loại

1.1.4 Phuong pháp nghiên cứu chất ức chế ăn mòn kim loại

1.1.4.1 Đơn vị đo hiệu quả tác dụng chất ức chế

1.1.4.2 Các phương pháp nghiên cứu

1.2 Phương pháp tổng hợp chất ức chế ăn mòn azometin

1.2.1 Tổng hợp bằng phản ứng khử hóa các amit thế

1.2.2 Tổng hợp bằng các hợp chất thơm có nhóm metyl hoạt động thế vào liên

kết N=N trong các hợp chất azo

1.2.3 Từ hợp chất thơm có nhóm metylen hoạt động và hợp chất nitrozo

1.2.4 Tổng hợp bằng phản ứng giữa andehit thơm và hợp chất nitro thơm

1.2.5 Tổng hợp bằng ngưng tụ các hợp chất nitro béo, thơm béo có nhóm

metylen hoạt động với nitrozoaren với xúc tác là NaOH hoặc NaCN

1.2.6 Tổng hợp từ nitrozoaren và α-hetarylxetonitrin khi có mặt kiềm

Trang 2

1.2.7 Bằng các dị vòng nitơ có nhóm metyl hoạt động và các nitrozoaren

1.2.8 Tổng hợp bằng phản ứng giữa andehit và amin bậc một

1.3 Cấu trúc và phổ của azometin

1.3.1 Cấu trúc điện tử, đồng phân hình học và tính bazơ của azometin

2.2 Khảo sát tính ức chế ăn mòn kim lọa của các azometin tổng hợp được

2.2.1 Khảo sát khả năng ức chế ăn mòn thép CT-3 của các azometin trong môi

Trang 3

2.2.4 Khảo sát khả năng ức chế ăn mòn nhôm của các azometin trong môi

trường axit HCl 2M

2.2.5 Khảo sát khả năng ức chế ăn mòn nhôm của các azometin trong môi

trường HCl 2M + NaCl 3%

2.2.6 Khảo sát khả năng ức chế ăn mòn đồng trong môi trường HCl + NaCl

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Về tổng hợp một số chất ức chế azometin

3.2 Về tính ức chế ăn mòn kim loại của các azometin tổng hợp được

3.2.1 Khả năng ức chế ăn mòn thép CT-3 trong môi trường HCl 2M

3.2.2 Khả năng ức chế ăn mòn thép CT-3 trong môi trường HCl + NaCl

3.2.3 Về ảnh hưởng của nồng độ chất ức chế đến hiệu quả ức chế

3.2.4 Khả năng ức chế ăn mòn nhôm trong môi trường HCl

3.2.5 Khả năng ức chế ăn mòn nhôm trong môi trường HCl + NaCl

3.2.6 Khả năng ức chế ăn mòn đồng trong môi trường HCl + NaCl

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Trang 4

LỜI MỞ ĐẦU

Ăn mòn kim loại là hiện tượng phá hủy kim loại dưới tác dụng của những

tác nhân ăn mòn như: không khí, hóa chất và điện hóa Sự ăn mòn không

những gây tổn thất kim loại, làm giảm độ chính xác và hỏng máy móc mà

còn gây tổn thất lớn về mặt kinh tế trong mọi ngành sản xuất của nền kinh tế

quốc dân

Trong ngành khai thác và chế biến dầu khí, vấn đề ăn mòn và bảo vệ kim

loại là một vấn đề có tầm quan trọng rất lớn, nó được coi là một trong những

nhiệm vụ hàng đầu trong quá trình sản xuất Đã có nhiều biện pháp phòng

chống ăn mòn kim loại được áp dụng, một trong những biện pháp thuận tiện

và hiệu quả là sử dụng chất ức chế ăn mòn kim loại Nhiều chất ức chế ăn

mòn kim loại đã được sử dụng để bảo vệ các đường ống dẫn dầu, các thiết bị

khai thác, chế biến và tồn chứa dầu khi Hiện nay các chất ức chế ăn mòn

mới cũng đã được đưa vào sử dụng để nâng cao tác dụng bảo vệ và giảm giá

thành chi phí

Việc nghiên cứu tổng hợp và đưa vào sử dụng những chất ức chế mới có khả

năng ức chế ăn mòn cao, giá thành thấp nhằm nâng cao tác dụng bảo vệ và

hiệu quả kinh tế trong quá trình khai thác, chế biến dầu khí ở nước ta cũng

rất được quan tâm Chình vì vậy mục đích của bản luận văn này là “nghiên

cứu tổng hợp và ứng dụng một số chất ức chế ăn mòn azometin trong khai

thác, chế biến dầu khí”

Trang 5

CHUƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về ăn mòn kim loại và chất ức chế ăn mòn kim loại

1.1.1 Ăn mòn kim loại và bảo vệ kim loại

1.1.1.1 Vấn đề ăn mòn

Kim loại và hợp kim là những vật liệu quan trọng có những tính chất cơ

lý đặc biệt, được sử dụng làm vật liệu chính trong chế tạo máy móc, thiết bị,

nhà xưởng, cầu cống… mà không có vật liệu nào khác thay thế hoàn toàn

được Tuy nhiên hạn chế của kim loại và hợp kim là khi làm việc trong các môi

trường như: không khí, khí hậu, môi trường có tính axit, bazơ, môi trường nước

biển… kim loại có thể bị ăn mòn

Việc giảm thiểu và tiến tới ngăn chặn sự ăn mòn kim loại hiện nay có ý

nghĩa rất quan trọng vì sự tổn hại kinh tế do ăn mòn gây ra là rất lớn, giá trị tổn

thất do ăn mòn hàng năm trên thế giới có thể lên tới hàng tỷ đô la Ở một số

nước đang phát triển do còn nhiều hạn chế trong bảo vệ ăn mòn kim loại, nên

có tới 30 ÷ 40% sản lượng thép sản xuất ra là để bổ sung cho sự mất mát kim

loại do bị ăn mòn

Sự ăn mòn không những gây ra tổn thất về kim loại mà còn làm giảm

tuổi thọ, độ bền, độ chính xác của máy móc, thiết bị Đặc biệt nó còn có thể

gây nguy hiểm cho người vận hành Chính vì vậy việc sử dụng các biện pháp

bảo vệ kim loại để chống lại sự ăn mòn là điều bắt buộc

1.1.1.2 Các biện pháp bảo vệ kim loại

Tùy theo bản chất của các quá trình ăn mòn mà ta có thể có những

phương pháp bảo vệ ăn mòn khác nhau như: phương pháp điện hóa, phương

pháp hóa học, phương pháp cách ly kim loại khỏi môi trường ăn mòn, phương

Trang 6

a Phương pháp điện hóa

Trong phương pháp điện hóa có ba phương pháp bảo vệ kim loại:

Phương pháp protector: biến kim loại cần được bảo vệ thành điện cực

dương của một nguồn điện, muốn thể chỉ cần gắn vào nó một tấm kim loại âm

điện hơn Ví dụ muốn bảo vệ đường ống, vỏ tàu bằng thép có thể gắn một tấm

kẽm hoặc một tấm nhôm đóng vai trò cục âm của một cực pin, khi có điện thế

các điện tử chuyển động đến cực dương và kim loại âm điện hơn bị ăn mòn

Phương pháp bảo vệ anot: ta chỉ cần dùng nguồn điện một chiều, nối cực

âm với kim loại cần bảo vệ và nối cực duong với một điện cực phụ, rồi điều

chỉnh dòng điện về giá trị phù hợp thường là một vài trăm mA/cm2 [3]

Phương pháp bảo vệ catot là phương pháp ngược lại với phương pháp

anot nhưng điện áp điều chỉnh thường khá cao cỡ 0,4 ÷ 1,2V trong môi trường

trung tính [3]

b Phương pháp cách ly

Để cách ly kim loại với môi trường ăn mòn có thể sơn phủ bằng các loại

sơn, các hợp chất polyme hoặc mạ một lớp kim loại không bị ăn mòn, kim loại

thụ động hóa bề mặt

c Phương pháp chế tạo hợp kim chống ăn mòn

Dựa vào khả năng chống chịu được ăn mòn của một số kim loại mà người ta

sản xuất ra những hợp kim và kim loại có khả năng chống ăn mòn khác nhau

Trong công nghiệp chế biến dầu mỏ thì các lò gia nhiệt dầu thô và tháp chưng

cất được chế tạo từ thép molypden, lò ankyl hóa được chế tạo bằng thép chứa ít

cácbon nhiều titan để chịu được môi trường axit H2SO4 đặc Khi thép dùng

trong môi trường H2S thì thành phần có chứa 8% crôm có khả năng chống ăn

mòn tốt hơn [3]

Trong tất cả các phương pháp trên người ta thường sử dụng đồng thời các chất

ức chế để tăng cường khả năng chống ăn mòn kim loại

Trang 7

d Phương pháp hóa học

Phương pháp hóa học là sử dụng các chất có khả năng ức chế ăn mòn đưa vào

môi trường gây ăn mòn nhằm làm giảm sự ăn mòn, lượng chất ức chế sử dụng

thường không nhiều chỉ cỡ phần triệu

Phương pháp sử dụng chất ức chế ăn mòn có thể được dùng kết hợp hoặc độc

lập, đây là phương pháp tương đối đơn giản, hiệu quả và vạn năng, trong một

số trường hợp nó còn là phương pháp duy nhất

1.1.2 Ăn mòn kim loại và bảo vệ kim loại

1.1.2.1 Phân loại chất ức chế

Chất ức chế ăn mòn là những chất được thêm vào môi trường ăn mòn

với một lượng nhỏ (10-6 ÷ 10-2 mol/l) có thể làm giảm mạnh tốc độ ăn mòn kim

loại, hợp kim Có nhiều cách để phân loại chất ức chế ăn mòn kim loại:

Theo bản chất các chất ức chế có thể chia thành các hợp chất vô cơ và hữu cơ

• Các hợp chất vô cơ bao gồm các muối phốt phát, muối nitrit, muối

crômát…

• Các hợp chất hữu cơ: axít béo, andehit, amin, este, hợp chất nitrô và các

azometin

Phân loại theo cơ chế tác dụng của chất ức chế người ta có thể chia thành các

loại: chất ức chế anốt, chất ức chế catốt và chất ức chế hỗn hợp

I.N.Putinova, S.A.Balezin và V.P.Barannik đã chia tất cả các chất ức chế thành

hai nhóm [8]:

• Nhóm các chất ức chế tạo ra trên bề mặt kim loại một lớp màng bảo vệ:

các chất ức chế nhóm A

• Nhóm các chất ức chế làm giảm sự xâm thực của môi trường đối với kim

loại (khử hoạt tình của môi trường ăn mòn): các chất ức chế nhóm B

Ngoài ra còn có các chất ức chế hỗn hợp loại AB hoặc BA

Trang 8

Trong thực tế các chất ức chế loại A được dùng phổ biến nhất, nó bao gồm các

chất ức chế ăn mòn cho thép trong môi trường axit sunphuric, axit hydrocloric,

trong dung dịch muối, trong nước…

Các chất ức chế nhóm A có thể được phân chia sâu hơn thành ba loại:

Loại IA: các chất ức chế kìm hãm quá trình ăn mòn

Loại IIA: các chất ức chế kéo dài thời gian cảm ứng

Loại IIIA: các chất ức chế thụ động hóa bề mặt kim loại do tạo ra một lớp màng bảo vệ trên bề mặt kim loại

Ảnh hưởng của các chất ức chế nhóm A đến quá trình ăn mòn được biểu diễn

Hình 1.1: Ảnh hưởng của chất ức chế nhóm A đến quá trình ăn mòn

ρ: tốc độ ăn mòn τ: thời gian a: loại IA b: loại IIA c: loại IIIA

1 – quá trình không có chất ức chế

2 – quá trình có chất ức chế

1.1.2.2 Các chất ức chế ăn mòn azometin

Azometin còn gọi là bazơ Schiff là những hợp chất mà trong phân tử có

chứa nhóm liên kết –CH=N– kiểu R–CH=N–R’, trong đó R, R’ là các gốc

ankyl, aryl hoặc hetaryl Loại hợp chất này đã được biết từ lâu song chỉ vài

chục năm gần đây chúng mới được quan tâm nghiên cứu nhiều Chúng có tính

Trang 9

ức chế ăn mòn rất cao đối với nhiều kim loại và hợp kim trong các môi trường

ăn mòn khác nhau [7, 12, 13, 15, 16, 17] Ngoài ra các azometin còn có nhiều

tính chất quý như: tính kháng khuẩn, diệt nấm, tính chất lưu hóa cao su [7] và

có thể phản ứng tạo phức với kim loại chuyển tiếp để tạo ra các hợp chất có

tính chất quý giá khác

Nhiều công trình nghiên cứu đã cho thấy các azometin có khả năng ức

chế ăn mòn kim loại rất cao và đa dạng với nhiều kim loại:

• Năm 1986 azometin N–(2–mecapto–phenyl)salixilidenimin(BSS) cùng

với amin tương ứng lần đầu tiên được thử nghiệm làm chất ức chế ăn

mòn cho đồng trong dung dịch NaCl 0,1M trong hỗn hợp nước – etanol

25%V [13] Các phép đo sự thay đổi khối lượng và đường cong phân

cực đã cho phép khảo sát khả năng ức chế ăn mòn đồng của azometin

này Kết quả đo cho thấy tốc độ ăn mòn đã giảm mạnh và khả năng ức

chế ăn mòn của azometin là tốt hơn so với amin

• Một công trình của Desai M.N và các cộng sự năm 1986 [12] đã thử

nghiệm 7 azometin của dãy anilin làm chất ức chế ăn mòn thép mềm

trong dung dịch axit HCl 1 ÷ 6 M Kết quả đo phân cực dòng điện tĩnh

chỉ ra rằng tất cả các chất này đều là các chất ưu tiên ức chế catot, các

chất ức chế đều làm giảm dòng catot nhiều nhất và là chất có hiệu quả ức

chế ăn mòn tốt nhất

• Năm 1991 Aben-El-Wafa và H.M Moustafa [14] đã nghiên cứu khả

năng ức chế ăn mòn đồng thau 70/30 của 2–(o-OH, p-OH, p-OCH3,

p-N(CH3)2benzyliden)hidrazonobenzothiazol Azometin có nhóm thế

o-OH trên phần andehit có khả năng ức chế ăn mòn lớn nhất trong khoản

nồng độ (1÷7)x10-5 mol/l, p-OH có khả năng ức chế ăn mòn cao trong

khoảng nồng độ (0,7÷7)x10-4 mol/l Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng

ức chế ăn mòn như nồng độ, cấu trúc phân tử, nhóm thế, độ bền phức

chất tạo thành của các azometin đã được nghiên cứu

Trang 10

• Năm 1996, M.A.Elmossi và M.Gaber [9] đã tổng hợp các phức chất của

azometin sunfamethazin và salixilandehit với các ion Co(II), Ni(II),

Cu(II) và đã nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn đồng trong dung dịch

axit HNO3 0,3M của các phức này và các azometin tương ứng Khả năng

ức chế ăn mòn có quan hệ chặt chẽ với mức độ hấp phụ khác nhau của

các phối tử, phức chất giữa Cu(II) và chất ức chế tốt hơn so với azometin

tương ứng ngay cả ở nồng độ thấp hơn Cũng năm 1996 Quraishi và

những người khác [15] đã tổng hợp hai azometin từ p-anisidin với

xinamandehit (I), từ anilin với salixilandehit (II) Họ đã nghiên cứu tính

chất ức chế ăn mòn thép mềm trong dung dịch HCl và H2SO4 1N Kết

quả cho thấy azometin(I) có hiệu quả ức chế ăn mòn lớn hơn 93,8%, cả

hai azometin đều thuộc loại ức chế hỗn hợp (ức chế cả hai quá trình hòa

tan anot và catot) Đồng thời họ nhận thấy sự hấp phụ của chúng lên bề

mặt kim loại tuân theo hấp phụ đẳng nhiệt Temkin

• Năm 1998 S.L Li và cộng sự [12] đã nghiên cứu khả năng ức chế ăn

mòn mòn đồng trong môi trường clorua vả azometin

N,N’-o-phenylen-bis(3-metoxisalixil-andenimin) và kết luận rằng: khả năng ức chế ăn

mòn đồng trong môi trường NaCl 1M cao hơn nhiều so với trong dung

dịch HCl 1M, khả năng ức chế tăng cùng với việc tăng nồng độ chất ức

chế và nhiệt độ Chất ức chế tạo thành phức bền với ion Cu(II) trong

dung dịch NaCl 1M và HCl 1M, phức này kết tủa trên bề mặt đồng tạo

thành một lớp màng phim mỏng có tác dụng bảo vệ tốt hơn Các tác giả

cũng đưa ra cơ chế ức chế ăn mòn kim loại bằng việc tạo phức bền

không tan, có bốn phối tử giữa đồng(II) với nitơ của nhóm azometin và

ôxi của nhóm o-hidroxi

− Trong những năm gần đây một số nghiên cứu về tính chất ức chế ăn mòn

nhôm và hợp kim nhôm của các azometin [5, 11] đã cho thấy khả năng

ức chế ăn mòn nhôm và hợp kim nhôm cũng rất cao

Trang 11

1.1.2.3 Yêu cầu của chất ức chế

Các chất ức chế ăn mòn kim loại phải đáp ứng được những yêu cầu sau:

• Chất ức chế ăn mòn không làm thay đổi tính chất của môi trường ăn mòn

và tính chất của kim loại được bảo vệ

• Chỉ sử dụng với một lượng nhỏ nhưng hiệu quả ức chế cao

• Khi sử dụng chất ức chế ăn mòn ít hoặc không gây ô nhiễm môi trường

• Phù hợp với điều kiện làm việc yêu cầu

• Ít gây độc hại

1.1.2.4 Phạm vi sử dụng chất ức chế ăn mòn

Lĩnh vực sử dụng chất ức chế ăn mòn khá rộng lớn, chúng được sử dụng để

bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn bởi khí quyển, ăn mòn trong môi trường axit,

môi trường nước biển, môi trường oxi hóa, môi trường dầu mỏ… Trong thực tế

chất ức chế đã được sử dụng ở nhiều lĩnh vực trong nền kinh tế quốc dân

Trong công nghiệp luyện kim, chế biến kim loại, chất ức chế được thêm vào

dung dich bôi trơn, làm mát trong quá trình gia công, nhằm hạn chế sự ăn mòn

cho các thiết bị, máy móc như: trục cán, kéo, khuôn đúc, ép để đảm bảo độ bền,

độ chính xác của các chi tiết máy

Trong công nghiệp cơ khí chế tạo máy móc, thiết bị, chất ức chế được bao phủ

lên bề mặt chi tiết kim loại cùng với màng sơn, lớp mạ, lớp tráng men hoặc lớp

dầu mỡ bảo quản sẽ cho phép bảo quản được máy móc, thiết bị trong thời gian

dài dưới tác động của môi trường làm việc

Với các thiết bị năng lượng, động cơ đốt trong, chất ức chế được đưa vào dung

dịch làm mát, dung dịch rửa trong dầu bôi trơn để chống cặn kết tủa, chống ăn

mòn ôxi hóa, làm tăng hiệu quả của quá trình trao đổi nhiệt, giảm tiêu hao

nhiên liệu và kéo dài tuổi thọ động cơ

Đối với ngành sản xuất hóa chất, điện hóa, chất ức chế được hấp phụ lên bề

mặt điện cực hoặc hòa tan trong môi trường ăn mòn như axit, chất ôxi hóa để

bảo vệ điện cực và các thiêt bị làm việc trong môi trường ăn mòn đó

Trang 12

Hiện nay trong công nghiệp khai thác và chế biến dầu mỏ, chất ức chế được sử

dụng rất phổ biến và ở nhiều công đoạn của quá trình khai thác và chế biến:

• Trong khai thác dầu khí: Trước khi khai thác người ta phải xử lý vùng

cận đáy giếng bằng các axit để hòa tan đất đá vùng cận đáy giếng

(thường dùng axit HCl và HF), khi đó để lớp ống bảo vệ và các thiết bị

khác không bị ăn mòn họ phải hòa tan lẫn các chất ức chế vào dung dịch

axit trước khi tiến hành xử lý Khi khai thác các chất ức chế được hòa

tan vào dung dịch khoan hoặc nước kỹ thuật rồi được đưa xuống khoảng

không giữa lớp ống bảo vệ và ống nâng Để ống nâng không bị ăn mòn

trong quá trình khai thác các chất ức chế được bơm liên tục xuống đáy

giếng dầu Chất ức chế hoạt động theo cơ chế hấp phụ tạo màng bảo vệ,

khi có mặt chất ức chế bề mặt hydrophile (ưa nước) của các thành ống

giếng khoan được thay thế bằng bề mặt hydrophobe (ưa dầu) do đó tạo

được màng chắn bằng dầu giữa vật liệu làm giếng và môi trường ăn

mòn

• Trong thu hồi tăng cường: Sau khi xử lý nước bơm ép, chất ức chế được

hòa tan vào trong nước và đưa xuống các giếng bơm ép vào trong mỏ

chứa dầu để đẩy dầu tới giếng khai khác Chất ức chế có tác dụng bảo vệ

đường ống khỏi ăn mòn trong môi trường nước muối, các khí hidro

sunfua và vi khuẩn có trong nước, dầu

• Trong xử lý dầu – khí sau khi khai thác: Chất ức chế ăn mòn có thể được

bơm vào các trạm xử lý để bảo vệ thiết bị tách, bể chứa và đường ống

dẫn dầu vào bờ Hoặc chất ức chế có thể được bơm vào ngay tại miệng

giếng khai thác nhằm lợi dụng sự hỗn loạn của dòng chảy

• Trong hệ thống chế biến, vận chuyển và dự trữ dầu khí: trong dầu khí

luôn có các khí H2S, CO2, H2… và khi chế biến các khí đó cũng được

sinh ra gây ăn mòn, cùng với việc sử dụng thép chống ăn mòn người ta

vẫn thường dùng các loại chất ức chế Với quá trình chưng cất và chế

Trang 13

biến khí chất ức chế được bơm một cách tự động và liên tục vào phần

đỉnh tháp Để bảo vệ các bể chứa thì các chất ức chế được đưa bào

đường ống dẫn sản phẩm trước khi tới bể chưa, khi xuất sản phẩm các

chất ức chế còn lại sẽ có tác dụng bảo vệ đường ỗng xuât

9 Ngoài ra các chất ức chế ăn mòn còn được sử dụng nhiều trong việc tẩy

rỉ, bảo dưỡng, bảo quản các thiết bị, chi tiết kim loại cần được lưu trữ lâu dài

1.1.3 Cơ chế ức chế ăn mòn

Cho đến nay vẫn chưa có một cơ chế chính xác nào để giải thích đầy đủ

cơ chế ức chế ăn mòn của các chất ức chế ăn mòn kim loại, bởi vì tác dụng bảo

vệ của chất ức chế phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nồng độ, cấu tạo chất ức

chế, cấu trúc bề mặt kim loại, năng lượng hoạt hóa, của các ion nút mạng, mức

độ khuyết tật của mạng tinh thể… Tuy nhiên nhiều công trình nghiên cứu [7]

đã đưa ra quan điểm về liên hệ giữa tác dụng ức chế và khả năng hấp phụ của

nó, họ xác định được tính chất bảo vệ của các chất ức chế là do sự hấp phụ của

chúng lên bề mặt kim loại có thể là hấp phụ hóa học hoặc hấp phụ vật lý Các

chất ức chế amin, azometin có sự hấp phụ hóa học giữa phân tử chất ức chế với

bề mặt kim loại được bảo vệ theo phương pháp hấp phụ có sự liên kết giữa

nguyên tử nitơ và kim loại

Sự hấp phụ của các chất ức chế trên bề mặt kim loại chủ yếu tuân theo đường

đẳng nhiệt Langmuir (1) và Temkin (2):

B: hằng số cân bằng hấp phụ; Bmax, Bmin: hằng số cân bằng hấp phụ tương ứng

với giá trị cực đại và cực tiểu của năng lượng hấp phụ

C: nồng độ chất ức chế

θ: mức độ lấp đầy bề mặt bởi các phân tử chất ức chế

f: yếu tố độ bóng

Trang 14

Sự hấp phụ tuân theo đẳng nhiệt Temkim thường có bản chất hấp phụ

hóa học, còn hấp phụ tuân theo đẳng nhiệt Langmuir có bản chất vật lý [7],

được quyết đinh bởi lực tĩnh điện Vandevan

1.1.4 Phương pháp nghiên cứu chất ức chế ăn mòn kim loại

1.1.4.1 Đơn vị đo hiệu quả tác dụng của chất ức chế

Có thể đánh giá hiệu quả tác dụng của chất ức chế thông qua các chỉ số

định lượng khác nhau Chỉ số phổ biến nhất là độ giảm khối lượng kim loại

trong một đơn vị thời gian trên một đơn vị diện tích bề mặt đó chính là tốc độ

ăn mòn và được xác định theo công thức:

t : thời gian ăn mòn hay thời gian ngâm mẫu

Khi đó hiệu quả bảo vệ được đánh giá bàng hiệu quả ức chế γ hay mức

độ bảo vệ Z [19] Hiệu quả ức chế cho biết chất ức chế làm chậm tốc độ ăn

mòn đi bao nhiêu lần và được tính theo công thức:

= ℎ = = − × 100% ℎ = − × 100%

Trong đó:

ρ, ρ 0 là tốc độ ăn mòn khi có và không có chất ức chế

Δmc, Δmk là độ giảm khối lượng của mẫu kim loại trong trường hợp có

và không có chất ức chế

Hiệu quả tác dụng của chất ức chế có thể đánh giá thông qua sự thay đổi

cường độ ăn mòn trong phương pháp đường cong điện cực Trong trường hợp

này hiệu quả ức chế được tính theo công thức:

Trang 15

= và = − × 100%

Trong đó i và i 0 là cường độ dòng ăn mòn đo được trong môi trường ăn mòn

khi có và không có chất ức chế

1.1.4.2 Các phương pháp nghiên cứu chất ức chế ăn mòn kim loại

Để đánh giá khả năng ức chế ăn mòn kim loại của chất ức chế, ta có thể

thực hiện thep nhiều phương pháp khác nhau tùy theo từng điều kiện cụ thể

Việc nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn có thể thực hiện được trong các môi

trường ăn mòn khác nhau (axit, bazơ, trung tính) với các nồng độ, nhiệt độ

khác nhau Hoặc có thể đưa vào một vật liệu nào đó như dầu, mỡ, màng sơn

bảo vệ rồi đánh giá chất lượng bảo vệ kim loại của vật liệu này so với trường

hợp không có chất ức chế Khả năng ức chế ăn mòn của chất ức chế được xác

định qua các chỉ số như hiệu quả ức chế, mức độ bảo vệ và tốc độ ăn mòn Có

bốn nhóm phương pháp chính nghiên cứu ức chế ăn mòn:

• Nhóm phương pháp ngâm nhúng (phương pháp tổn hao khối lượng)

• Nhóm phương pháp điện hóa

• Nhóm phương pháp thử gia tốc

• Nhóm phương pháp thủ nghiêm tự nhiên

Trong số các phương pháp trên thì phương pháp ngâm nhúng và phương

pháp phân cực thế động trong nhóm phương pháp điện hóa được sử dụng phổ

biến nhất và thực hiện tương đối đơn giản

a Phương pháp ngâm nhúng

Nguyên tắc của phương pháp này dựa trên sự thay đổi khối lượng mẫu

sau một thời gian ngâm nhúng trong môi trường ăn mòn khi có và không có

chất ức chế ăn mòn Đây là phương pháp thử nghiệm đơn giản nhưng để đảm

bảo độ chính xác và độ lặp của kết quả thì các điều kiện thử nghiệm phải được

thực hiện nghiêm ngặt như: các mẫu kim loại phải lớn, các mẫu phải được thực

hiện trong cùng một khoảng thời gian, cùng điều kiện áp suất, nhiệt độ…

Trang 16

Khả năng ức chế ăn mòn của chất ức chế được đánh giá thông qua các

chỉ số độ bóng bề mặt, độ sâu vết ăn mòn, tốc độ ăn mòn nhưng chủ yếu là dựa

vào độ giảm khối lượng mẫu sau một đơn vị thời gian trên một đơn vị diện

tích Hiệu quả bảo vệ được xác định thông qua hiệu quả ức chế ăn mòn γ và

Phương pháp này dựa trên phép đo phân cực thế động, được thực hiện bằng

cách đặt thế quét lên mẫu theo chiều dương (gọi là phân cực anot) hoặc theo

chiều âm (phân cực catot) Cường độ dòng điện biến đổi trong quá trình đo

được ghi lại và vẽ ra theo sự phụ thuộc của thế quét sẽ cho đường cong phân

cực thế động Phép đo này được sử dụng để xác định các đặc trưng ăn mòn kim

loại trong môi trường nước, dung dịch muối Từ phép đo này có thể thu được

những thông tin về tốc độ ăn mòn, màng hấp phụ, độ thụ động và khuynh

hướng ăn mòn

1.2 Phương pháp tổng hợp chất ức chế ăn mòn azometin

Các chất ức chế azometin có thể được tổng hợp theo một số phương pháp sau

Trang 17

1.2.2 Tổng hợp bằng các hợp chất thơm có nhóm metyl hoạt động thế vào

liên kết N=N trong các hợp chất azo

1.2.5 Tổng hợp bằng cách ngưng tụ các hợp chất nitro béo hay thơm béo có

nhóm metylen hoạt động với nitrozoaren khi có xúc tác là NaOH hoặc

CH2 NO2 NO N(CH3)2NaCN

H

N(CH3)2 HNO3

Trang 18

1.2.6 Bằng phản ứng giữa nitroaren và các α-hetarylxetonnitrin khi có mặt

1.2.8 Phương pháp tổng hợp các chất ức chế ăn mòn azometin bằng phản

ứng giữa andehit và amin bậc một

Tổng hợp các azometin bằng phản ứng giữa andehit và amin bậc một là

một trong những phương pháp thuận tiện và phổ biến nhất, nó đi từ các nguyên

liệu đầu dễ kiếm, rẻ tiền và cho hiệu suất cao

a Phản ứng tổng quát

R−CHO + H2N−R’ R−CH=N−R’ + H2O Trong đó R và R’ có thể là gốc ankyl, aryl hay dị vòng thơm Thông

thường các azometin béo được tổng hợp từ andehit béo và amin béo đều không

bền, còn các azometin thơm thì bền vững hơn, đặc biệt là các azometin thơm

N+I

CH3

CH3

H2O

Trang 19

b Cơ chế phản ứng

Phản ứng giữa andehit và amin bậc một được biểu diễn theo sơ đồ sau:

[1,2,7]:

Xúc tác cho cả hai giai đoạn tấn công nucleophin của nhóm amin vào nhóm

cacbonyl và giai đoạn tách nước (dehidrat hóa) đều là xúc tác axit hoặc bazơ, nhưng

nhìn chung xúc tác axit là hữu hiệu hơn cả Thực tế cho thấy tùy theo R và R’ của

từng phản úng mà tốc độ phản ứng đạt giá trị cực đại ở một giá trị pH xác định

Ngoài ra tốc độ phản ứng còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như: hiệu ứng không

gian, bản chất các nhóm thế trong R và R’

Nếu dùng xúc tác axit [1] thì cơ chế phản ứng như sau:

Nếu dùng xúc tác bazơ [2] thì cơ chế phản ứng như sau:

Tùy theo môi trường phản ứng mà tốc độ chung của toàn bộ phản ứng phụ

thuộc vào các nhóm thế nhiều hay ít, nó được thể hiện qua quy luật sau: Trong môi

trường trung tính tốc độ tấn công nucleophin tăng khi có nhóm thế hút điện tử (NO2,

Cl, Br…) và giảm khi có nhóm thế đẩy điện tử (CH3, OCH3, OH…) trong nhân thơm

andehit Còn tốc độ dehidrat hóa lại phụ thuộc vào các nhóm thế theo chiều ngược

lại, do vậy tốc độ chung của phản ứng trong môi trường trung tính ít phụ thuộc vào

bản chất các nhóm thế Trong môi trường axit, tốc độ phản ứng lại tăng lên khi trong

C

R'NH2

C

HO O

R' N CH R

OH

R'N CH R H2O B

Trang 20

chậm hơn giai đoạn dehidrat [7] Tuy nhiên nếu pH quá thấp thì tốc độ phản ứng lại

giảm Nếu tốc độ cộng nucleophin và dehidrat hóa bằng nhau thì khi gắn các nhóm

thế đẩy điện tử vào trong nhân thơm andehit sẽ làm tăng tốc độ dehidrat hóa nhưng

lại làm giảm tốc độ cộng hợp, khi đó giai đoạn tấn công nucleophin là giai đoạn chậm

quyết định tốc độ phản ứng và bị ảnh hưởng bởi các nhóm thế Nếu đưa nhóm thế hút

điện tử vào nhân thơm andehit thì tốc độ cộng hợp tăng lên còn tốc độ dehidrat hóa

lại giảm đi và trở thành giai đoạn quyết định tốc độ phản ứng Khi đó ảnh hưởng của

các nhóm thế đến tốc độ chung của phản ứng là không đáng kể [7]

1.3 Cấu trúc và phổ của azometin

1.3.1 Cấu trúc điện tử, đồng phân hình học và tính bazơ của azometin

a Cấu trúc điện tử, đồng phân hình học của azometin

Phân tử azometin có thể tồn tại ở hai dạng đồng phân hình học cis (syn) và trans

(anti) [7]

Do các điện tử π tạo liên hợp π, π*

và do sự liên hợp giữa cặp điện tử không chia của nguyên tử nitơ trong liên kết azometin và hệ điện tử π của nhân thơm amin

(tạo liên hợp n, π) nên các azometin thơm có hai kiểu liên hợp [4,7] (liên hợp π, π* và

liên hợp n, π) Hai kiểu liên hợp này làm cho nhân thơm amin quay ra khỏi mặt

phẳng của liên kết azometin một góc α

Khi nghiên cứu cấu trúc của benzylidenanilin C.H Waren đã tính được góc

quay của phân tử này và thấy rằng ở dạng cis có giá trị là 253˚ và ở dạng trans có giá

trị là 117˚ Momen lưỡng cực của phân tử này là 1,57D

V.I Minkin và cộng sự [10] đã nghiên cứu về tính không đồng phẳng của

azometin va đã xác định được góc quay không đồng phẳng từ 40 ÷ 90˚ Gần đây theo

phương pháp AM1 và sử dụng phần mềm Hyperchem 7.0 người ta cũng xác định

được góc nhị diện hình thành qua liên kết azometin một cách rất chính xác và nhanh

chóng

R1C H

N

R2

cis

R1C H

R2N

trans

Trang 21

b Tính bazơ của azometin

Do nguyên tử nitơ trong liên kết azometin có cặp điện tử tự do nên nitơ là một

tâm bazơ Lewis Sự liên hợp n, π có ảnh hưởng nhất định đến tính bazơ của

azometin Các nhóm thế ở nhân thơm amin có ảnh hưởng lớn đến tính bazơ của phân

tử azometin, còn các nhóm thế ở nhân thơm andehit ảnh hưởng không đáng kể đến

tính bazơ của phân tử azometin Trị số pKa của benzylidenanilin nằm trong khoảng 9

÷13, hằng số pKa tương đối của azometin có thể xác định bằng phương pháp chuẩn

độ điện thế trong axetonitrin [7] hay trong hỗn hợp dung môi etanol – nước (50:50)

1.3.2 Phổ của azometin

1.3.2.1 Phổ hồng ngoại của azometin

Trong phổ hồng ngoại của các azometin có đỉnh hấp thụ nằm trong vùng 1590

÷ 1650 cm-1 đặc trưng cho dao động hóa trị của liên kết azometin −C=N− [6] Vị trí

của vạch hấp thụ này phụ thuộc vào bản chất của các nhóm thế liên kết với nhóm

azometin Các azometin béo thường cho đỉnh hấp thụ của liên kết −C=N− nằm ở số

sóng cao hơn so với các azometin thơm béo và thơm Trong trường hợp liên kết

azometin có sự liên hợp với vòng thơm thì vùng hấp thụ của liên kết này có thể giảm

mạnh [7] Các nhóm thế hút điện tử cũng làm giảm cường độ hấp thụ của đỉnh này và

ngược lại

1.3.2.2 Phổ khối lượng

Phổ khối lượng của các azometin thường cho các pic ion phân tử với cường độ

rất lớn có số khối phù hợp với khối lượng của các azometin [7] Trong phổ khối

lượng của các azometin còn xuất hiện các pic của các mảnh ion là các phần của phân

tử azometin được phân mảnh, đặc biệt luôn xuất hiện số khối của các mảnh ion là

hợp phần andehit và amin Dựa vào tỷ lệ chiều cao giữa các pic trong phổ khối và số

khối của chúng, ta có thể xác định được công thức phân tử của các azometin và góp

phần quan trong vào việc xác định cấu trúc của chúng

Trang 22

CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM

2.1 Tổng hợp các chất ức chế ăn mòn azometin

Các chất ức chế ăn mòn azometin được chúng tôi tổng hợp bằng phản ứng

giữa các andehit và các amin bậc một, với dung môi phản ứng là etanol tuyệt

đối, benzen, toluen hoặc là hỗn hợp các dung môi đó và chất xúc tác bazơ là

piperidin

2.1.1 Tổng hợp Benzylidenanilin

Phản ứng:

Cho vào bình cầu 2 cổ có lắp sinh hàn hồi lưu, nhiệt kế và máy khuấy 3.2ml

(0.0315mol) benzandehit và 30ml cồn tuyệt đối, thêm một vài giọt xúc tác bazơ

piperidin Cho máy khuấy chạy và nhỏ từ từ vào đó 2.7ml (0.03mol) anilin Đun hồi

lưu hỗn hợp phản ứng ở nhiệt độ sôi của dung môi trong 2 giờ Sau khi phản ứng

hoàn thành đổ hỗn hợp ra cốc thuỷ tinh dung tích 250ml, làm lạnh cho sản phẩm kết

tinh Tiến hành lọc, rửa kết tủa vài lần bằng cồn lạnh, kết tinh lại sản phẩm trong

etanol tuyệt đối Sản phẩm là chất rắn kết tinh màu trăng, sau khi sấy khô thu được

Trang 23

Cho 2.07g (0.015mol) ρ-nitroanilin vào bình cầu, hòa tan bằng 30ml cồn tuyệt

đối Sau khi tan hết thêm vài giọt piperidin, tiếp theo nhỏ vào 1.6ml benzandehit, lắp

sinh hàn hồi lưu và đun bình phản ứng trong 3 giờ Sau khi đủ thời gian phản ứng thì

kết tinh sản phẩm trong nước đá Tiến hành lọc, rửa kết tủa bằng cồn lạnh Sản phẩm

là chất rắn tinh thể hình kim, màu vàng

Sản phẩm: 3.69g, hiệu suất: 86,7%

t˚nc: 144 ÷ 145˚C

Tan trong cồn, axeton, ít tan trong benzen và không tan trong nước

Phổ hồng ngoại: νC=N azometin: 1629 cm-1; νN=O thơm: 1587 ÷ 1455 cm-1 ;

νN=O ở ρ-NO2: 1296 cm-1

2.1.3 Tổng hợp Benzylidenantranilic

Phản ứng:

Cân 2.74g axit antranilic, cho vào bình cầu và hòa tan bằng 30ml cồn tuyệt

đối Sau khi tan hết nhỏ vào 2.2ml benzandehit, lắp sinh hàn hồi lưu và đun ở nhiệt

độ sôi của dung môi trong 2 giờ Khi đun bình phản ứng được một thời gian chúng

tôi thấy xuất hiện các hạt rắn bám lên thành bình Khi đủ thời gian phản ứng, cho ra

cốc và làm lạnh cho sản phẩm kết tinh triệt để hơn Lọc, rửa kết tủa vài lần bằng cồn

lạnh thu được chất rắn màu xám trăng

Sản phẩm:3.69g, hiệu suất: 82%

t˚nc: 143 ÷ 144˚C

Tan trong cồn, axeton và benzen, không tan trong nước

2.1.4 Tổng hợp p-dimetylaminobenzylidenanilin

Cho 2.98g (0.02mol) p-dimetylaminobenzandehit vào bình cầu, hòa tan bằng

25ml cồn tuyệt đối Thêm vài giọt piperidin, tiếp theo nhỏ vào 1.9ml anilin Lắp sinh

hàn hồi lưu và đun ở nhiệt độ sôi của dung môi trong 3 giờ Trong khi đun thấy có

các hạt rắn kết tinh bám lên thành bình ở trên mức lỏng thì tăng tốc độ khuấy để

chúng tan vào lỏng Sau phản ứng đem kết tinh trong nước đá, lọc và rửa kết tủa bằng

Trang 24

Sản phẩm: 3.24g, hiệu suất: 72.4%

t˚nc: 100 ÷ 101˚C

Tan trong cồn, axeton, benzen, không tan trong nước

Phổ hồng ngoại: νC=N azometin: 1602cm-1; νC=C thơm: 1573 cm-1, 1526 cm-1, 1440

cm-1; νC-H của p-N(CH3): 3026 cm-1

2.1.5 Tổng hợp p-dimetylaminobenzyliden-p-nitroanilin

Phản ứng:

Cho 2.07g p-nitroanilin và 2.35g p-dimetylaminobenzandehit vào bình cầu

Hòa tan hỗn hợp chất rắn bằng 30ml cồn tuyệt đối, thêm vài giọt xúc tác piperidin và

đun hồi lưu ở nhiệt độ sôi của dung môi trong 4 giờ Sau khi đủ thời gian phản ứng

thực hiện kết tinh trong nước đá, tiền hành lọc và rửa kết tủa bằng cồn lạnh, sấy khô

Thu được 2.66g sản phẩm là chất rắn tinh thể hình kim, màu vàng cam

Cho 2.07g p-nitroanilin vào bình cầu, hòa tan bằng 25ml hỗn hợp

benzen-etanol tỉ lệ 4:1 Sau khi tan hết nhỏ từ từ 1.3ml furfuran và thêm vài giọt piperidin,

đun hồi lưu trong 3 giơ Trong quá trình đun cứ sau một khoảng thời gian 15÷30 phút

chúng tôi ngắt nhiệt nhưng không dừng khuấy Sản phẩm thu được đem kết tinh ở

nhiệt độ thấp ~10˚C, tiến hành lọc và rửa kết tủa vài lần bằng benzen lạnh Đem sấy

khô, thu được chất rắn tinh thể hình kim màu xanh lục

O C

H

O H2N NO2

O CH N NO2 H2O

Trang 25

2.1.7 Tổng hợp Furfurylidenantranilic

Phản ứng:

Cân 2.74g axit antranilic cho vào bình cầu và hòa tan bằng 30ml hỗn hợp

benzen-etanol tỉ lệ 5:1 Khi antranilic tan hết, nhỏ 1.75ml furfurandehit và đun hồi

lưu trong 1,5 ÷ 2 giờ Trong khi đun chúng tôi ngắt nhiệt sau một khoảng thời gian

nhất định để giảm nhiệt độ bình phản ứng Kết tinh sản phẩm ở nhiệt độ phòng, tiến

hành lọc và rửa kết tủa vài lần bằng benzen Do sản phẩm thu được sau khi lọc hút là

bột màu trắng nên chúng tôi cần phải rửa và làm khô sản phẩm kỹ hơn

Sản phẩm: 3.96g, hiệu suất: 92,1%

t˚nc: 220 ÷ 221˚C

Tan trong axeton, ít tan trong cồn và benzen, không tan trong nước

Phổ hồng ngoại: νC=N azometin: 1661cm-1; νC=O của −COOH: 1729 cm-1

, νOH:

3318 cm-1, νC-O-C: 1246 cm-1 của furfuryl

2.1.8 Tổng hợp Vanililidenanilin

Phản ứng:

Hòa tan 3g (0.02mol) vanilin vào bình cầu bằng 30ml hỗn hợp dung môi

toluen-etanol tỉ lệ 5:1 Đong 1,9ml anilin cho vào bồn cầu và thêm vài giọt piperidin,

lắp sinh hàn hồi lưu và đun ở nhiệt độ sôi của dung môi trong 3 giờ Thực hiện kết

tinh sản phẩm ở nhiệt độ thấp, lọc và rửa kết tủa bằng toluen lạnh, sấy khô kết tủa

Sản phẩm là chất rắn kết tinh màu vàng nhạt

Sản phẩm: 3.28g, hiệu suất 76.2%

t˚nc: 152 ÷ 153˚C

Tan trong axeton, ít tan trong cồn và benzen, không tan trong nước

Phổ hồng ngoại: νC=N azometin: 1619cm-1; νC=C thơm: 1581 cm-1, 1510 cm-1,

Trang 26

2.1.9 Tổng hợp Vanililiden-p-nitroanilin

Phản ứng:

Cân 1.38g p-nitroanilin và 1.6g vanilin cho vào bình cầu, hòa tan hỗn hợp rắn

bằng 30ml hỗn hợp toluen-etanol 5:1 Thêm vài giọt piperidin và đun hồi lưu bình

phản ứng ở nhiệt độ sôi của dung môi trong 6 giờ, sau phản ứng đem kết tinh ở nhiệt

độ thấp, tiến hành lọc hút và rửa kết tủa bằng toluen lạnh Sau khi sấy khô, sản phẩm

thu được 1,56g là chất rắn màu nâu đỏ

Cho vào bình cầu 2ml salixilandehit và 20ml cồn tuyệt đối, sau đó nhỏ từ từ

1,5ml anilin, thêm vài giọt piperidin Lắp sinh hàn và đun hồi lưu trong 2h, sau phản

ứng làm lạnh dể sản phẩm là chất rắn kết tinh màu vàng nhạt, đem sấy khô, khối

lượng sản phẩm thu được 2,85g

Hiệu suất: 90,5%

t˚nc: 54 ÷ 55˚C

Tan trong cồn, axeton và benzen, không tan trong nước

Phổ hồng ngoại: νC=N azometin: 1612 cm-1; νC=C thơm: 1571 cm-1, 1478 cm-1,

1453 cm-1; νOH: 3225 cm-1 ở o-OH

2.2 Khảo sát tính ức chế ăn mòn kim loại của các azometin tổng hợp được

Chúng tôi tiến hành khảo sát tính ức chế ăn mòn của các azometin tổng hợp được

bằng phương pháp tổn hao khối lượng theo tiêu chuẩn ASTM G46-94 [19]

Trang 27

2.2.1 Khảo sát khả năng ức chế ăn mòn thép CT-3 của các azometin trong môi

trường axit HCl 2M

a Chuẩn bị mẫu

Các mẫu thép được dùng để khảo sát tính ức chế ăn mòn thép CT-3 dạng tấm

có kích thước 50mm×50mm×2mm, được khoan một lỗ đường kính 4mm dùng để

buộc dây Thành phần thép CT-3: 99.369%Fe; 0.15%C, 0.42%Mn; 0.037%S;

0.024%P

Các mẫu thép được chuẩn bị theo tiêu chuẩn ASTM G1-03 [18]: mài nhẵn,

sạch và được đánh bóng bề mặt bằng giấy giáp Nhật với các cỡ 150, 240, 400 và 600

sao cho bề mặt tấm thép đạt độ phẳng Δ6 Sau đó rửa sạch các mẫu thép bằng nước

máy, nhanh chóng tráng lại bằng cồn, sấy khô và cho vào binh hút ẩm

Môi trường ăn mòn là dung dịch axit HCl 2M được pha từ axit HCl đặc (nồng độ 36

÷ 38%) loại PA do Trung Quốc sản xuất

Các chất ức chế azometin được pha vào trong môi trường ăn mòn với nồng độ

10-3M, đây là nồng độ thường sử dụng cho ức chế ăn mòn kim loại của các chất ức

chế [15] Sau khi cân chính xác lượng các chất, lần lượt hòa tan bằng 15ml cồn tuyệt

đối rồi pha vào dung dịch HCl 2M đựng trong bình định mức 500ml hoặc 1000ml và

lắc đều Nếu khi pha vào dung dịch ăn mòn thấy có vẩn không tan thì đun nóng dung

dịch đó lên cho tan hết

b Tiến hành thử nghiệm

Các mẫu thép sau khi đã chuẩn bị được cân trên cân phân tích để xác định

khối lượng trước khi ngâm và được đo kích thước bằng thước cặp có độ chính xác

1/10mm Đổ các dung dịch ăn mòn có pha chất ức chế vào các cốc được đánh dấu

tương ứng với các azometin Cốc so sánh không có chất ức chế ăn mòn mà chỉ là

dung dịch HCl 2M Các cốc phải có kích thước thích hợp sao cho khi treo mẫu thép,

chúng không bị chạm vào thành và đáy cốc, tấm thép phải được ngập hoàn toàn trong

dung dịch Sau khi ngâm 24 giờ các tấm thép được vớt ra, dùng bàn chải rửa sạch

bằng nước, tráng bằng cồn, sấy khô và cho bào bình hút ẩm 24 giờ rồi đem cân để

tính các giá trị Δm, hiệu quả ức chế ăn mòn và tốc đọ ăn mòn Tiên hành quá trình

Ngày đăng: 12/02/2014, 18:25

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
1. Trần Quốc Sơn, 1979, Cơ sở lý thuyết hóa hữu cơ, T2, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Cơ sở lý thuyết hóa hữu cơ
Nhà XB: Nhà xuất bản Giáo dục
2. Phan Tống Sơn, Trần Quốc Sơn, Đặng Như Tại, 1980, Cơ sở hóa học hữu cơ, T2, Nhà xuất bản Đại Học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Cơ sở hóa học hữu cơ
Nhà XB: Nhà xuất bản Đại Học và Trung học chuyên nghiệp
3. Phan Tử Bằng, 1997, Hóa lý, Nhà xuất bản Giao thông vận tải, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hóa lý
Nhà XB: Nhà xuất bản Giao thông vận tải
4. Nguyễn Hữu Đình, Trần Thị Đà, 1999, Ứng dụng một số phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Ứng dụng một số phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử
Nhà XB: Nhà xuất bản Giáo dục
5. Đặng Như Tại, Trần Thạch Văn, Thái Am, Nguyễn Văn Ngoc, Pham Duy Nam, 2001, “chuyển hóa và khảo sáttinhs chất ức chế ăn mòn của các azometin dãy 5-amino-1,2dimetylindol”, Tuyển tập các công trình khoa học kỷ niệm 45 năm ngày thành lập khoa hóa Đại Học Tổng Hợp Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: chuyển hóa và khảo sáttinhs chất ức chế ăn mòn của các azometin dãy 5-amino-1,2dimetylindol”
6. Nguyễn Đình Triệu, 2001, Các phương pháp phân tích vật lý và hóa lý, T1, Nhà xuất bản KHKT, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Các phương pháp phân tích vật lý và hóa lý
Nhà XB: Nhà xuất bản KHKT
7. Hoàng Thanh Đức, 2006, Tổng hợp và tính chất của một số azometin dãy 5-amino-2-phenylindol, Luận văn thạc sỹ, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tổng hợp và tính chất của một số azometin dãy 5-amino-2-phenylindol
9. Hackerman N., Hund R.A., Anna R.R., 1962, “ Some structural effect of organic N-containing compounds on corrosion inhibitor”, Corrosion, vol. 18, N.1 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Some structural effect of organic N-containing compounds on corrosion inhibitor”, "Corrosion
10. Minkin V.I ., Zhdonov Yu.A., Medyantzeva H.A., Astronov Yu.A.,1967, The problem of acoplonarity of aromatic azomethines, Tetrahedron Sách, tạp chí
Tiêu đề: The problem of acoplonarity of aromatic azomethines
Tác giả: Minkin V.I., Zhdonov Yu.A., Medyantzeva H.A., Astronov Yu.A
Nhà XB: Tetrahedron
Năm: 1967
11. Noubi G.A., El-Cheikh F.M., and Mansour H., 1983, “Retarding effect of Al and Al-Mn Alloy in HCl solution”, j.Electrochem.SOC.Ind Sách, tạp chí
Tiêu đề: Retarding effect of Al and Al-Mn Alloy in HCl solution”
12. Desai M.N., Desai M.B., Shan C.B., Desai S.M., 1986, “Schiff base as corrosion inhibitor for mild steel in hydrochloric acid solution”, Corrosion Sci Sách, tạp chí
Tiêu đề: Schiff base as corrosion inhibitor for mild steel in hydrochloric acid solution”
13. Ismail A.P., Desai M.B., 1986, “Inhibitive action of some Schiff bases and amine towards the corrosion of copper in an aqueous alcolholic medium surf”, Coat. Technol Sách, tạp chí
Tiêu đề: Inhibitive action of some Schiff bases and amine towards the corrosion of copper in an aqueous alcolholic medium surf”
14. Aben E.W, Maustafa H.M., 1990, “Schiff base on the dissolution rate of brass in nitric acid solution”, Bull, Electrochem Sách, tạp chí
Tiêu đề: Schiff base on the dissolution rate of brass in nitric acid solution”
15. Quaraisi M.A., Ajmal M., Shere M., 1996, “Investigation on some aromatic Schiff base as acid corrosion inhibitor for mild steel”, Bull.Electrochem Sách, tạp chí
Tiêu đề: Investigation on some aromatic Schiff base as acid corrosion inhibitor for mild steel”, "Bull
16. Kaan C., Emregyl and Atakol O., 2003, ”Corrosion inhibition of mild steel with Schiff bases compound in HCl 1M”, Material. Chem and Physic., 83, Iss.1 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Material. Chem and Physic
17. Ashassi-Sor Khabi H., Shabani B. and Scifzadeh D., 2005, “Corrosion inhibitor of mild steel by some Schiff base compound in hydrochloric acid”, Applied Surface Science, 239, Iss.2 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Corrosion inhibitor of mild steel by some Schiff base compound in hydrochloric acid”, "Applied Surface Science
8. I.N. Putinova, S.A. Balezin, V.P. Barannik, Translated from the Russian by G.Ryback, 1960, Metallic corrosion inhibitors Khác
18. ASTM G1-03, 2003, Standard Practice for Preparing, Cleaning, and Evaluating Corrosion Test Specimens Khác
19. ASTM G46-94, 1999, Standard Guide for Examination and Evaluatin of Pitting Corrion Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1: Ảnh hưởng của chất ức chế nhó mA đến quá trình ăn mòn ρ: tốc độ ăn mòn   τ: thời gian - Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng một số chất ức chế ăn mòn azometin trong khai thác, chế biến dầu khí
Hình 1.1 Ảnh hưởng của chất ức chế nhó mA đến quá trình ăn mòn ρ: tốc độ ăn mòn τ: thời gian (Trang 8)
Bảng 3.1: kết quả tổng hợp và phân tích các azometin (T: tan; I: ít tan; K: không tan) - Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng một số chất ức chế ăn mòn azometin trong khai thác, chế biến dầu khí
Bảng 3.1 kết quả tổng hợp và phân tích các azometin (T: tan; I: ít tan; K: không tan) (Trang 33)
Bảng 3.2: Kết quả phổ hổng ngoại của một số azometin - Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng một số chất ức chế ăn mòn azometin trong khai thác, chế biến dầu khí
Bảng 3.2 Kết quả phổ hổng ngoại của một số azometin (Trang 34)
Bảng 3.3: Hiệu quả ức chế ăn mòn thép CT-3 của các azometin trong môi trường HCl 2M với thời gian 24 giờ và 48 giờ ở nồng độ 10-3 - Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng một số chất ức chế ăn mòn azometin trong khai thác, chế biến dầu khí
Bảng 3.3 Hiệu quả ức chế ăn mòn thép CT-3 của các azometin trong môi trường HCl 2M với thời gian 24 giờ và 48 giờ ở nồng độ 10-3 (Trang 36)
Hình 3.1: - Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng một số chất ức chế ăn mòn azometin trong khai thác, chế biến dầu khí
Hình 3.1 (Trang 37)
Bảng 3.4: Hiệu quả ức chế ăn mòn thép CT-3 của các azometin trong môi trường HCl 2M + NaCl 3% với thời gian 24 và 48 giờ ở nồng độ 10-3 - Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng một số chất ức chế ăn mòn azometin trong khai thác, chế biến dầu khí
Bảng 3.4 Hiệu quả ức chế ăn mòn thép CT-3 của các azometin trong môi trường HCl 2M + NaCl 3% với thời gian 24 và 48 giờ ở nồng độ 10-3 (Trang 38)
Hình 3.2: Đ - Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng một số chất ức chế ăn mòn azometin trong khai thác, chế biến dầu khí
Hình 3.2 Đ (Trang 39)
Bảng 3.5: Ảnh hưởng của nồng độ C4: p-dimetylaminobenzylidenanilin đến hiệu quả ức chế ăn mòn thép trong môi trường HCl 2M sau 24 và 48 giờ - Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng một số chất ức chế ăn mòn azometin trong khai thác, chế biến dầu khí
Bảng 3.5 Ảnh hưởng của nồng độ C4: p-dimetylaminobenzylidenanilin đến hiệu quả ức chế ăn mòn thép trong môi trường HCl 2M sau 24 và 48 giờ (Trang 40)
Hình 3.3: đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nồng độ C4 đến hiệu quả ức chế ăn mòn thép CT-3 trong môi trường axit HCl 2M - Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng một số chất ức chế ăn mòn azometin trong khai thác, chế biến dầu khí
Hình 3.3 đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nồng độ C4 đến hiệu quả ức chế ăn mòn thép CT-3 trong môi trường axit HCl 2M (Trang 41)
Bảng 3.6: Hiệu quả ức chế ăn mòn nhôm trong môi trường axit HCl 2M sau 3h và 6h - Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng một số chất ức chế ăn mòn azometin trong khai thác, chế biến dầu khí
Bảng 3.6 Hiệu quả ức chế ăn mòn nhôm trong môi trường axit HCl 2M sau 3h và 6h (Trang 42)
Hình 3.4: Đ - Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng một số chất ức chế ăn mòn azometin trong khai thác, chế biến dầu khí
Hình 3.4 Đ (Trang 43)
Hình 3.6: Đ - Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng một số chất ức chế ăn mòn azometin trong khai thác, chế biến dầu khí
Hình 3.6 Đ (Trang 46)

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w