Погребова І.С. Наукові основи створення синергетичних адсорбційних інгібіторів корозії поліфункціонального призначення. - Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису (дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.17.14. - Хімічний опір матеріалів та захист від корозії. - Національних технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2021).
Дисертація присвячена вирішенню важливої науково-технічної проблеми: підвищенню корозійної стійкості та експлуатаційно-технічних властивостей металевих виробів, устаткування та пристроїв шляхом використання синергетичних адсорбційних інгібіторів корозії широкого спектру захисної дії. Розроблено науково-обґрунтований підхід до створення ефективних інгібіторів корозії на основі поліфункціональних органічних сполук та комбінацій органічних сполук і солей металів. Підхід базується на комплексному дослідженні процесів адсорбції, встановленні взаємозв’язку між будовою органічних сполук, їх адсорбційними захисними властивостями, визначенні особливостей кінетики парціальних реакцій конкретних видів корозії і шляхів впливу на них інгібіторів, врахуванні ефектів внутрішньомолекулярного і міжмолекулярного синергізму, які виникають при інгібуванні корозії.
Досліджено закономірності адсорбції та захисної дії при кислотній корозії заліза та вуглецевих сталей різних за хімічним складом монофункціональних і поліфункціональних органічних сполук. Виявлена роль амінних, піридинієвих, карбонільних, тіокарбонільних, карбоксильних груп в захисній дії цих інгібіторів. Розвинені сучасні наукові положення щодо механізму захисної дії органічних інгібіторів корозії та ролі різних частинних ефектів її інгібування. Запропоновано і експериментально обґрунтовано рівняння, яке встановлює взаємозв’язок між кінетичними параметрами корозійних процесів, захисною дією інгібіторів та їх адсорбційними властивостями з урахуванням механізму анодного розчинення заліза.
Досліджено і науково обґрунтовано ефекти внутрішньомолекулярного і міжмолекулярного синергізму, які виникають при інгібуванні корозії металів поліфункціональними органічними сполуками з атомами Нітрогену, Оксигену, Сульфуру та сумішами органічних і неорганічних сполук різного механізму захисної дії. Встановлено, що амінні та піридинові фрагменти поліфункціональних органічних сполук забезпечують їх захисну дію за енергетичним механізмом при невисоких температурах, а тіокарбонільних та карбоксильних – при підвищених. Висвітлено взаємозв’язок між характером сил взаємодії між адсорбованими частинками та їх захисною дією при кислотній корозії заліза. Запропоновано новий тип синергетичних інгібіторів кислотної, сольової та лужної корозії цинку на основі сумішей органічних сполук і катіонів металів. Встановлено роль модифікації поверхневих властивостей цинку, що відбувається внаслідок протікання різних електрохімічних процесів в захисній дії цього типу інгібіторів корозії.
Розроблена модель адсорбції органічних сполук на металах, заснована на уявленнях про утворення комплексів з частинним переносом заряду та прогнозуванні її протікання з використанням принципу ЖМКО Пірсона. На підставі застосування запропонованої моделі адсорбції розроблено напрямки створення нових ефективних інгібіторів корозії, засновані на врахуванні адсорбційних властивостей металів, специфіки механізмів корозії, ефектів синергізму їх захисної дії.
Розроблено нову серію органічних інгібіторів корозії на основі четвертинних піридинієвих солей з карбонільними групами широкого спектру дії і поліфункціонального призначення (кислотна корозія, мікробна корозія металів в умовах бактеріальної сульфатредукції, кислотне корозійно-механічне руйнування сталей). Досліджено взаємозв’язок між захисною дією органічних сполук, електронними та стеричними властивостями їх замісників та природою додаткових функціональних угрупувань, схильних до безпосередньої адсорбції на сталі. Виявлено роль біологічного та електрохімічного факторів при інгібуванні корозії металів в умовах бактеріальної сульфатредукції. Науково обґрунтовано ефект синергізму захисної дії органічних сполук під впливом продуктів метаболізму бактерій (HS-, H2S).
Досліджено вплив інгібіторів на саморозряд, електричні та розрядні характеристики цинкових та кадмієвих анодів хімічних джерел струму. На підставі використання розроблених інгібіторів корозії запропоновано удосконалені свинцево-цинкові та свинцево-кадмієві елементи з кислотними електролітами, марганцево-цинкові елементи водно-сольової та водно-лужної системи. Встановлена перспективність застосування комбінованого протикорозійного захисту вуглецевих сталей в водних агресивних середовищах на основі сумісного використання дифузійних покриттів та інгібіторів корозії.
Ключові слова: інгібітори, кислотна, сольова, лужна корозія, корозія в умовах сульфатредукції, нітроген-, оксиген-, сульфурвмісні органічні сполуки, гальванічні елементи, дифузійні покриття.
