Доклады молодых ученых «устойчивое развитие центральной азии: состояние, проблемы и перспективы»

104 
       
Ci
Ci
ni
ki
t
Ci
f
W





)
,
(
                                                                                               (2) 
 
Әрекеттесуші  жүйенің  компоненттері  бойынша  реакция  реті  Вант-Гофф  әдісімен 
анықталады.  
 
        
C
W
n
ln
ln



                                                                                                                (3) 
 
Шектеуші сатыға дейін активті компоненттердің түзілуінің тепе-теңдік сатылары болған 
жағдайда процесс жылдамдығын келесі түрде жазуға болады: 
              
МеХ(Н
2
О)
n
 + L
j
 ↔ MеXL
j
 + (n
j
)(H
2
O)                                                                         (4) 
         
       
Xi
Ki
W


                                                                                                                       (5)                       
 
мұндағы, K
j
 -компоненттің активтілігін сипаттайтын парциалды кинетикалық константа; 
X
j
 -  осы компоненттің үлесі. 
 
Саты бойынша түзілген комплекстер үлесінің таралуы келесі формуламен есептеледі: 
      




 n
0
J
O
2
H
a
j
i
a
O
2
H
a
j
L
a
J
j
n
j
n

                                                                                                     (6) 
Ерітіндідегі судың және лигандалардың активтілігін жүйенің әрекеттесуші компоненттің 
бары ерітінді бетіндегі су буының серпімділігінің төмендеуі арқылы анықталады [2,3]. 
Каталитикалық реакцияның активтену энергиясын келесі теңдеумен есептейді: 
 
),
57
.
4
(
19
.
4

tg
E


 кДж/моль                                                                                          (7) 
 
Каталитикалық  реакцияның  активтену  энергиясы  Аррениус  координатындағы  түзудің 
тангенс бұрышы бойынша есептеледі: 
       
       
T
W
1
ln

                                                                                                                 (8) 
Оттегінің жұтылу жылдамдығын тәжірибелік өлшеу кезіндегі салыстырмалы қателік 6-
7%  құрайды,  ал  жылдамдық  константаларын  анықтау  қателіктері  орташа  есеппен  38% 
құрайды. 
Жұмыста  толуолды  оксигенирлеуде  моделді  жүйе  ретінде  тігілген  КУ–1 
(полистиролсульфоқышқылы)  катион  алмастырғышқа  орналастырған  Pt(IV)  негізіндегі 
катализатор  тотығуында  эффекттивті  катализаторлар  болып  табылады.  Алғашқы  рет 
толуолды  МХ
n
  –  СН
3
СN  –  КУ-1  (мұндағы,  М  –Pt
4+
,  Х  –  Сl
-
,  n  –  6,  КУ-1-универсалды 
катионит) 
жүйесінде 
оксигенирлеу 
реакциясы 
жүргізілді. 
Тәжірибе 
333-348К 
температуралық  интервалында  және  атмосфералық  қысымда  жүргізілді.  Реакция 
катализатордың, тасымалдағыштың және бастапқы реагент концентрацияларының шамасын 
әртүрлі қатынаста өзгерту арқылы зерттелді.  
Жүргізілген  тәжірибе  өнімдері  ИҚ-  және  УК-спектрлері  анализдерінің  мәліметтері 
бойынша толуолды оксигенирлеу реакциясының негізгі өнімі бензилспирті болып табылады.  
Толуолды оксигенирлеу реакциясының кинетикасы мен механизмін анықтау мақсатымен 
толуол  -  O
2 
    Pt(ІV)
 
  П(КУ-1)  –  CH
3
CN    T  жүйесін  құрайтын  барлық  компоненттердің 
процеске  әсері  зерттелді.  Толуолды  оттегімен  оксигенирлену  реакциясының  өнімі  КУ-1 
қатысында бензилспирті екені дәлелденді. 

105 
 
2C
6
H
5
(
 
СН
3 
)
 
+O
2 
→ 2C
6
H
5
CН
2
OН                                                              (9) 
 
Платина  (IV)  ерітіндісінің  проценттік  концентрациясы  0,07
 
ден  1,15%ға  дейін  өзгерте 
отыра  жүргізілді  (1-сурет).  Бұл  кезде  жүйенің  қалған  компоненттерінің  концентрациялары 
тұрақты  болды:  С
RH
=0,94  моль/л,  Po
2
=93,4  кПа  және  температура  348  К,  ацетонитрил 
жүйеде.   
Платина концентрациясы төмендеген сайын оттектің жұтылу жылдамдығы артады. 
Платина концентрациясы 0,07 % тең болғанда толуолдың айналу дәрежесі 90 минутта 95 
%.  
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
W
O
2
*10
5
mo
l/(
l*
s)
C
H
2
PtCl
6
,%
 
Сурет 1- Толуолды- H
2
PtCl
6
-П(КУ-1) – CH
3
CN
 
жүйеде оксигенирлеу 
С
RH
=0,94 моль/л, Ро
2
=93,3 кПа, Т=348К, М
ку-1
=0,5г; 
С
H2PtCl6 
: 1-0,07%, 2-0,14%, 3-028%, 4-0,57%, 5-1,15%; 
Wo
2
-ның С
H2PtCl6 
–
 
нан тәуелділігі 
        
Зерттеуде  Wo
2 
-  Qo
2 
координаттарында  платина  (IV)  ерітіндісінің  проценттік 
концентрациясы  0,07
 
-ден  1,15%-ге  дейін  өзгерте  отыра  жүргізілді  (3  -6  сурет).  Бұл  кезде 
жүйенің қалған компоненттерінің концентрациялары тұрақты болып тұрды: С
RH
=0,94 моль/л, 
Po
2
=93,4 кПа және температура 348К, ацетонитрил жүйеде. 
 

106 
 
Сурет 2- Толуолды H
2
PtCl
6
-П(КУ-1) – CH
3
CN
 
жүйеде оксигенирлеу 
С
RH
=0,94 моль/л, Ро
2
=93,3 кПа, Т=348К, C
H2PtCl6
=0,07%; 
М(КУ-1),г: 1-0,25, 2-0,3, 3-0,5, 4-1,0; 
Wo
2
-ның М
КУ-1
–
 
нан тәуелділігі 
 
Тәжірибелік  мәліметтер  2-  суретте  көрсетілген.  RH  –  O
2 
-  H
2
PtCl
6
 
 
-  КУ  –CH
3
CN  -  T 
жүйесінде  348K  температурада  КУ-1  полимердің  мөлшерін  0,25  ден  1  г  дейін  өзгертіліп 
отырылды.  Жүйеде  КУ-1  полимерінің  массасының  өсу  кезінде,  оттектің  жұтылу 
жылдамдығы максимумнан өтеді, 1,68·10
5
 моль⁄ (л·с) – ке дейін өсетіні анықталды 
        Толуолдың  каталитикалық  тотығуы  процесінің  реакция  жылдамдығы  КУ-1ге 
иммобилизденген Pt(IV) мөлшері 0,07 % қатысында 1,62·10
5
моль/(л·с) болатыны көрсетілді. 
 
Қорытынды 
Реакцияны 
жүргізу 
жағдайындағы 
каталитикалық 
жүйенің 
катализатордың 
концентрациясын, полимер мөлшері, толуол концентрациясын, оттек (О
2
) газының көлемдік 
үлесі,  температурасын  өзгерту  әдісімен  оксигенирлену  процесі  толуол  -  Pt(IV)
 
-  П(КУ-1)  – 
CH
3
CN –О
2
 жүйесінің қолайлы параметрлері анықталды: T=348 К, C
H2PtCl6
=0.07 %, М
KY-1
=0.5 
г. Процестің активтелу энергиясы: Е
#
=77,7 кДж/моль. 
-  ИҚ  және  УК-спектроскопия  әдістеріне  сүйене  отырып  толуолды  оттегімен 
оксигенирлену реакциясының өнімі КУ-1 қатысында бензилспирті екені дәлелденді; 
- КУ-1 катиониты қатысында толуолдың айналу дәрежесі  жүйеде 94 % тең;  
-Процесс  өндіріс  жағдайымен  салыстырғанда  атмосфералық  қысымда  (өндірісте  4-7 
МПа, 373-563К) төмен температуралық режимде 343 К жүзеге асырылады. 
 
ӘДЕБИЕТТЕР 
1. Хасенова А.Б. Катализаторы процесса оксигенирования толуола. /Электр.сб.тез. докл. 
конфер. «Ломоносов -2010» сек. «Химия». 
2.  Авдеев  М.В.,  Багрий  Е.И.,  Марави  Б.Б.,  и  др.  Окисление  циклоалканов 
пероксосульфатом  калия,  катализируемое  иммобилизованными  на  монтмориланите 
металлокомплексами  тетрапиридиний  перфирина  1/  Нефтехимия  —2000.  Т.40.  Ж6.  С.  430-
437. 
3.  Шлыгина  И.А.,  Шокорова  Л.А.,.  Ташмухамбетова  Ж.Х,  Жубанов  К.А.  Исследование 
активации  с-н  связи  в  алканах  на  иммобилизованных  металлкомплексных  катализаторах 

107 
кинетическим и квантовохимическим методами. //Вестник КазНУ. Сер. хим. – 2011. - № 2 (. - 
С.9-10 
4. Ташмухамбетова Ж.Х., Шокорова Л.А., Каирбеков Ж.К. Хасенова А.Б., Катализаторы 
окисления углеводородов на основе металлокомплексов с природными помимерами// Межд. 
Конфер. «Наука и образование» Пшемысль: Польша. 2010. С. 6-7. 
5.  Жармагамбетова  А.К  Катализаторы  гидрогенизации на  основе  комплексов платины// 
Изв.АН Каз ССР,сер.хим,1986,№26 с36 
6.  Шокорова  Л.А.,  Ташмухамбетова  Ж.Х.,  Бескемпирова  Ж.Б.  Окислительная 
переработка  н-алканов//  Сб  док.  8-ых.межд.науч.Надировских  чтений  «Научно-
технологическое развитие нефтегазового комплекса» Алматы. 2010. С.390-397. 
7.    K.Takaki.,  Y.  Shimasaki.,  T.  Shishido.,  K.  Takehira.Selective  oxidation  of  phenols  to 
hydroxybenzaldehydes and benzquinones with dioxygen catalyzed by polymer-supported copper. // 
Bulletin of the Chemical Society of Japan, 2002. -№2, -V. 75, -Р. 311-317. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

108 
МҰНАЙ ҚҰБЫРЛАРЫНДАҒЫ  КҮКІРТСУТЕКТІ   
КОРРОЗИЯ ИНГИБИТОРЛАРЫ 
 
Нұрлыбаева Меруерт 
І.Жансүгіров атындағы Жетісу мемлекеттік университеті (ЖМУ) 
Жаратылыстану-техникалық факультеті 
«Химия» мамандығы, 4 курс  
Miss_mika_n@list.ru 
Ғылыми жетекшісі: жаратылыстану пәндері кафедрасының  
аға оқытушысы Ж.С.Имангазинова 
 
Мақалада мұнайды өндіру, тазарту, өңдеу және тасымалдау барысында құрамында 
күкіртсутек  болуына  байланысты  коррозияға  ұшырайтыны  туралы  айтылған.  Осы 
күкіртсутекті 
коррозияны 
тежеу 
үшін 
қолданылатын 
түрлі 
органикалық 
инибиторлардың әсерлері талданған. 
 
Қазақстанның  негізгі  шикізат  байлықтарының  бірі  -  мұнай.  Көмірсутекті  шикізатты 
өндіру,  тазарту,  өндеу,  тасымалдау  барысында  өнімдерде  күкіртсутектің  болуы  болат 
қондырғылары  мен  құбырлардың  коррозиялық  бүлінуіне  әкеледі.  Күкіртсутек  мұнайдың 
агрессивті  құрамдасы  ретінде  құбыр  беттерінің  жұқаруына  ғана  емес,  кернеу  әсерінен 
металдың  беріктігінің  төмендеуіне  әкеледі.  Оларды  қорғаудың  тиімді  әдісі  -  металдың 
функционалдық  қасиеттерін  сақтай  отырып,  коррозияны  тежейтін  немесе  болдыртпайтын 
коррозия  ингибиторларын  қолдану.  Олардың  әсер  ету  механизмі  -  металл  бетін 
модифицирлеуге  негізделген.  Бұл  әдіс  мұнай-газ  өнеркәсібінде  металды  қорғаудың  маңызды 
әдістерінің бірі. 
Көбіне,  күкіртсутекті  коррозия  ингибиторлары  ретінде,  металдың  механикалық 
қасиеттерінің  сақталуына  септігін  тигізетін  органикалық  қосылыстар  қолданылады.  
Сондықтан  коррозияға  қарсы  экономикалық  тиімді  органикалық  ингибиторларды  жасау 
мәселесі әлі де өзекті болып табылады. 
Металл  таза  болса  коррозияланбайды.  Тіпті  темір  сияқты  металдың  өзі  таза  болса 
таттанбайды.  Бірақ,  техникада  алынатын  металдар  еш  уақытта  таза  болмайды,  оларда 
көбінесе басқа металдар қоспасы болады, міне, осыдан коррозияға қолайлы жағдай туады [1]. 
Коррозия  кезінде  өтетін  тотығу-тотықсыздану  процесі  металдардың  түйіскен  жерінде 
ғана  өтіп  қоймайды,  бір  металдың  әр  жерінде  өтуі  мүмкін.  Мысалы,  болаттың  коррозияға 
ұшырауын қарастырайық. Болатта негізінен темір, цементит деп аталатын темір карбиді Ғе
3 
С 
және  көмір  үшеуі  бірге  кездеседі.  Міне  осы  үшеуі  болат  бетіне  электролит  тиісімен  толып 
жатқан микрогальвани  элементтерін түзеді: мұндағы  темір – анод, цементит немесе көмір – 
катод қызметін атқарады. Коррозия кезінде темір ионға айналып, бүлінеді. Темірдің таттануы 
ауадағы ылғалдың мөлшерінің артуына сай артып отырады. 
Жердегі топырақтың ішінде болатын газ, су, мұнай құбырлары басқа металл бұйымдар 
топырақ  қышқылдарының  немесе  басқа  заттардың  әсерінен  тез  тотығып,  істен  шығады. 
Ылғалдық  аз,  не  тым  көп  болғанда  тоттану  баяу  жүреді,  оның  себебі  біріншісінде  – 
коррозияға  қажет  ортаның  болмауы  да,  екіншісінде  –  судың  мол  болуынан  топырақтың 
ішінде оттегінің бармауынан болады. 
Коррозияның  ерекше  түрінің  бірі  –  кезбе  ток  тудыра  тоттану.  Токпен  жүретін  электр 
транспорты,  басқа  да  әртүрлі  тетіктер  біраз  ток  мөлшерін  жерге  шашыратады.      Осы 
шашыраған ток жер бетіндегі, әрі жер астындағы металл бұйымдарын коррозияға ұшыратып, 
тез  істен  шығарады.  Кезбе  токтың  мөлшері  ондаған  амперге  жетеді.  Ал  1  ампер  токтың  өзі 
жылына 10 кг темір немесе 37 кг қорғасынды бүлдіре алады. 
Қазіргі  кезде  мұнай  мен  табиғи  газды  өндіру  және  өңдеу  барысында  орын  алатын 
металл  қондырғыларының    коррозиясын  болдырмау  мақсатында  қолданылатын  әдістердің 

109 
ішінде  ингибирлеу  –  ең  тиімдісі  болып  табылып  отыр  [2].  Ингибиторлық  қорғау  химиялық 
қосылыстар  мен  композициялардың  қажетті  концентрациясын  коррозиялық  ортаға  ендіруге 
негізделген. 
Көптеген  зерттеулердің  нәтижесінде  күкіртсутек  темір  мен  болат  коррозиясының 
стимуляторы болып табылады. Күкіртсутек қатысында технологиялық құралдардың біркелкі 
коррозиясының    жылдамдығы      жылына  1,0–1,5  мм  құрайды.  Егер  ортада  күкіртсутекпен 
қатар  оттегі,  көмірқышқыл  газы  сияқты  күкіртсутектің  агрессивтігін  арттыратын  тағы  басқа 
қоспалар болса, коррозия жыдамдығы шұғыл артады (жылына 6-8 мм дейін). Сонымен қатар, 
көп жағдайда, металдың бетінде сульфидті қабаттар мен дифференциалды аэрация буларының 
түзілуі  нәтижесінде  локальді  бүлінулер  байқалады.    Жеке  жағдайларда  локальді 
коррозияның жылдамдығы жылына 10 мм және одан да көп болуы мүмкін [3]. 
Қазіргі  кезде  ингибиторлық  қорғау  мұнай  және  табиғи  газды  алу  кезінде  металдық 
жабдықтардың  коррозиясын  болдырмау  үшін  ең  тиімді  және  кең  қолданылатын  әдістердің 
бірі болып табылады. Химиялық қосылыстар немесе олардың композициялары коррозиялық 
жүйеде  бола  отырып,  коррозиялық  реагенттердің  концентрациясын  көп  өзгертпей  металдық 
коррозияның жылдамдығын төмендетеді [4. 
Мұнай өңдеу өндірісінде коррозия ингибиторларын агрессивті орта түріне байланысты 
жіктейді:  сулы  (пласт  немесе  ағынды  су)  және  көмірсутекті  (мұнай  немесе  оның  ортасы). 
Ингибиторларды мұнайды өндіру кезінде, құрамында сусызданған күкіртсутек бар мұнайды 
тасымалдауға  дайындау  кезінде,  өнеркәсіптік  ағынды  суларды  пайдалануда,  мұнайды  алу 
процесін күшейту мақсатында скважиналарды қышқылдық өңдеу (қышқылдық коррозияның 
ингибиторлары),  бактериялардың  тіршілік  әрекетін  жою  кезінде  қолданылады.  Мұнайды 
қайта өңдеу процесінде қолданылатын ингибиторлар эмульсия және тұнба түзбеуі қажет. 
Ингибиторлардың  әрекеті  адсорбцияның  салдарынан  қозғалатын  бет  жағдайының 
өзгеруіне  немесе  металл  катиондарымен  қиын  еритін  қосылыстардың  түзілуіне  негізделген. 
Олар  металдың  белсенді  бетінің  ауданын  кішірейтеді  немесе  коррозиялық  процестің 
активтену  энергиясын  өзгертеді.  Ингибиторлардың  катодты,  анодты  және  аралас  деп 
жіктелінуі, 
олардың 
қорғау 
механизмінің 
электрохимиялық 
кинетика 
әсеріне 
байланыстылығын көрсетеді. 
Пассивтендіруші  типті  ингибиторлар  көп  жағдайда,  металдың  анодты  еруін 
төмендетеді,  бірақ  ол    пассивация  катодты  реакцияны  тездетуі  де  мүмкін.  Сонымен  қатар, 
олар  металды  оның  иондарымен  қиын  еритін  тұздар  немесе  кешендер  түзіп  пассивтендіре 
алады. Металмен тұрақты тұздар түзетін жоғары қышқылды аниондарды пассивтендіру үшін 
олардың адсорбциясы жеткілікті, бұл ең алғаш натрийдің фенилантранил (ФАН) ерітіндісінде 
байқалған [5]. 
Осыған байланысты күкітсутек қатысында олардың әсері тәуелсіз эффектілерге әкеледі 
[23]:  
1.күкіртсутек  қатысында  катионды  ингибитордың  темірге  адсорбциясының  күшеюі  – 
адсорбцияның синергетикалық эффектісі; 
2.адсорбцияланған ингибитормен анодты және катодты катализаторларды қоршау және 
каталитикалық процесті болдырмау; 
3.электрохимиялық  реакцияларды  тежейтін  оң  зарядталған  адсорбциялық  ψ-
потенциалдың пайда болуы. 
Коррозия  ингибиторлары  өзінің  қорғау  қасиеттерін  физико-химиялық  мінездемелерін 
сақтаумен қатар, олар жергілікті коррозиялық процестерді және металды сутектенуден қорғау 
қажет.  Өңделетін  ортаның  құрамына  байланысты  су-  және  көмірсутектерде  еритін 
ингибиторларды қолданады. 
Қазіргі  кезде  көптеген  ингибиторлар  зерттелген.  Коррозияның  органикалық 
ингибиторлары ретінде, көбінесе, құрамында азот, күкірт және оттегі атомдары бар алифатты 
және  ароматты  қосылыстар  қолданылады.  Олардың  ішінде  аминдер,  меркаптандар, 
дисульфидтер,  спирттер  және  қышқылдарды  атап  айтуға  болады.  Бірнеше  функционалды 

110 
топтардың  болуы,  мысалы,  аминқышқылдарындағы,  спирттердегі,  ацетилен  қатары  осы 
қосылыстардың  қорғау  әрекетін  жоғарылатады.  Органикалық  ингибиторлардың  тиімділігі 
функционалды  топтардың  электронды  құрылымына  және  молекуланың  геометриялық 
сипаттамаларына тәуелді.  
Аминдер  темір  коррозиясының  ингибиторлары  ретінде  қышқылды  және  сулы 
орталарды  қолданылады.  Олардың  әсерінің  қарқындылығы  белгілі  шекке  дейін  тізбектегі 
көміртек атомдарының саны артқан сайын төмендейді, бұл берілген қосылыстың ерігіштігінің 
төмендеуімен түсіндіріледі. 
Поляризация,  адсорбция,  кванттық  –  химиялық  және  коррозиялық  –  механикалық 
сынаулап көмегімен құрылыс болатынын 20 күкіртсутекті коррозиясын және коррозиялық – 
механикалық бүлінуін ингибирлеу кезінде әртүрлі гетероқұрылымды қосылыстардың қорғау 
әсері  зерттелген.    Зерттелген  қосылыстардың  қорғау  әсері  оттегі  атомының  зарядына, 
молекуладағы атомдардың мөлшеріне, сыртқы деңгейдегі электрондар санына, молекуланың 
диполь моментіне байланысты. Қорғаудың тиімділігі мына қатар бойынша артады: 
Аминдер < ацетальдар < кетосульфидтер. 
Полиметалды  жүйелерде  қорғалатын  металдарға  әсері  әр  түрлі  болатын  ингибитор 
қоспаларын  қолдану  қажет.  Ингибиторларды  жеке  қолданғаннан  гөрі  бірге  қолдану  – 
синергизм – жоғары қорғау эффектісін қамтамасыз етеді, сондай-ақ, ингибиторлардың жеке-
жеке  үлкен  концентрациясын  алуға    болады;  қымбат  бір  ингибиторға  шығын  көп    кетеді, 
сондықтан  оны  арзан  ингибиторлардың  қоспасын  қолданған  тиімдірек.  Синергизм 
органикалық  және  бейорганикалық  қосылыстар  қоспасынан  байқалады.  Органикалық 
қосылыстардың  бейорганикалық  катиондар  немесе  аниондармен  (галоген  иондары  мен 
аминдердің қоспасы) қоспалары қолданылады.    
И.Л.Розенфельд  ұсынған  [6]  және  қазіргі  кезде  көпшілік  мақұлдаған  ингибиторлардың 
қорғау әсерінің механизмі төмендегідей. Металл бетінде адсорбирленген  HS
-   
иондары теріс 
зарядталған  ұштары  коррозиялық  орта  жағына  қараған  және  катион  типті  ингибиторлардың 
адсорбциялануына жағдай жасайтын дипольдар түзеді. Сонымен  «металл-коррозиялық орта» 
шекарасында  қос  электрлік  қабаттың    құрылысы  өзгереді  және  металл  катионының 
кристалдық  тордан  коррозиялық  ортаға  ауысуын  азайтып,  катодтық  реакцияны  тежейтін 
қосымша  электродтық  потенциалдың  оң  секірісі  пайда  болады.  Анодты  реакция  бетте 
адсорбирленген      Fe  (Н-S-Н)
адс
    каталитикалық  кешенді  ингибитор  катиондарымен 
блокирленуі  нәтижесінде  бәсеңдейді.  Бұдан  басқа,  ингибирленген  күкірт  сутекті  орталарда 
құрамында  темір  атомдары,  ингибитор  компоненттері  және  гидросульфид  топтары  бар 
қабықша пайда болады. Қабықша сульфид кристалдарын еруден және қайта кристалданудан 
тежеу үшін оны бүркиды, жоғары қорғау қасиеттеріне ие. 
Қабықша түзетін ингибиторлар металл бетіндегі адсорбция кезінде ерекше құрылымды-
реттелген  қабат  түзуге  икемді.  Ол  үшін  ингибитор  беттік  активті  заттардың  дифильді 
құрылысы  типтес,  яғни,  гидрофильді  (полярлы)  тобы  және  айтарлықтай  ұзын  (көмірсутегі 
тізбегі)  гидрофобты  орынбасары  болуы  керек.  Полярлы  топ  адсорбциялы-активті  бола  тұра 
металмен әрекеттесіп онымен берік байланыс түзеді. Полярлы топтарға донорлы-акцепторлы 
және сутекті байланыстарының арқасында металда адсорбирленетін, құрамында азот-, оттегі-, 
күкірт-  және  фтор  бар  активті  топтар  жатады.  Гидрофобты  орынбасар  12-20  көміртек 
атомдары  бар  көмірсутек  (алкилды)  тізбегі.  Бұл  орынбасар  ингибиторге  бағытты 
адсорбциялану қасиетін береді. 
Коррозияны  дифильді  құрылысты  органикалық  ингибиторлары  (мысалы,  алифатты 
ұзын тізбекті аминдер) полярлы топтары ерітінді жаққа бағытталған тығыз оралған моноқабат 
тәріздес  адсорбирленіп,  жұғылу  инверсиясын  туғызады.  Нәтижесінде  қабаттың  сыртқы 
көмірсутекті  бөлігі  ортаның  сусыз  бөлігіндегі  бірдей  ұзындықты  көмірсутектер  тізбегін 
тартып алып, әсер ету механизмі лак және бояу жабындыларының әсер ету механизміне ұқсас 
механизммен бетті қорғайтын металл мен электролит ортасында физикалық барьер түзеді. 

111 
Органикалық  заттардың  адсорбциясын  металдық  электродтың  сыртқы  тоқ  көзімен 
поляризациясы  арқылы  немесе  электролитке  галоид-иондары  сияқты  бейорганикалық 
қоспаларды  қосу  арқылы  өзгертуге  болады.  Олардың  металдың  беттік  атомдарымен 
әрекеттесуі  нәтижесінде  нөлдік  зарядты  потенциалды  оң  жаққа  ығыстыратын  ерекше  беттік 
адсорбциялық  қабаттар  пайда  болады.  Осыған  байланысты  беттің  заряды  теріс  болады,  ол 
органикалық  катиондардың  адсорбциясын  жеңілдетеді.  Дегенмен,  металдың  қышқылдық 
коррозиясын  ингибирлеу  кезінде  галоид  иондардың  адсорбциясы  беттің  әрқашан  үздіксіз 
зарядталуы 
үшін 
жеткіліксіз. 
 
Сондықтан 
сцецификалық 
адсорбция 
күштері 
электростатикалық  тебіліс  күштерінен  басым  болғанда  катиондардың  адсорбциясы  оң 
зарядталған бетте болуы мүмкін. 
Ерітінділерден  органикалық  және  бейорганикалық  заттарды  адсорбирлеу  қасиеттеріне 
ие,  сонымен  қатар,  электролиттермен  жұғылатын  металдың  спецификалық  константалары 
ретінде нөлдік нүкте түсінігі А.Н.Фрумкинмен енгізілген. Металдардың  нөлдік нүктелері мен 
коррозия  потенциалдарын  Е
кор 
  білу  органикалық  ингибиторларды  таңдауды  айтарлықтай 
жеңілдетуі  мүмкін.  Яғни,  егер  Е
кор 
<  0  кезінде  металл  беті  коррозия  жағдайында  теріс 
зарядталған болса, онда катионды типті ингибитордың адсорбциясы әбден ықтимал. Егер Е
кор 
> 0 кезінде металл беті оң зарядталған болса, онда ортаға анионды типті ингибитор қосылған. 
Е
кор 
нөлге жақын болған кезінде коррозия ингибиторлары катионды және анионды қоспалар 
болуы мүмкін [7]. 
Қышқыл  орталарда  органикалық  ингибиторлардың  қорғау  әсерінің  себебі  ретінде 
металл  бетінде  металл  атомдарының,  ингибитор  және  коррозиялық    орта  иондарының 
химиялық  әрекеттесуі  нәтижесінде  қорғау  қабықшасы  пайда  болуы  жатады.  Сыртқы  орта 
жағдайларына  байланысты  (температура,  ингибитор  концентрациясы)  металда  химиялық 
реакцияның  жүруі  нәтижесінде  пайда  болған  қорғау  қабықшасының  қалыңдығы 
мономолекулярлыдан  фазалық  мөлшерге  дейін  және  пайда  болу  кезінде  фаза  түзу  арқылы 
беттіктен көлемді қосылыстарға ауысып отыруы мүмкін. 
Темір  коррозиясының  типтік  ингибиторлары  болып  табылатын  аминдерге  олардың 
бетте  темір  иондарымен  әрекеттесуі  кезінде  қышқылдарда  нашар  еритін  қос  тұздар  типті 
кешенді  хлорферрейн-қосылыстар  түзілетіні  көрсетілген.  Бұл  қосылыстардың  қабықшалары 
металды агрессивті ортадан оңашаландырады. 
Келтірілген  мәліметтерге  қарасақ,  коррозияның  эффективті  ингибиторлары  ретінде 
металл бетімен активті әрекеттесе алатын, яғни онда хемосорбциялық қабықша түзетін заттар 
қолданылуы мүмкін [8]. 
Мұнай-газ  және  мұнай  химиясы  қондырғыларының  көбінесе  жұмыс  барысында  және 
табиғаты әртүрлі  қалдық механикалық кернеулер (статикалық, динамикалық, циклдық) әсер 
етеді. Сондықтан олардың коррозиялық бүлінуінің табиғаты, көп жағдайда, механохимиялық 
болады  [9.  Сол  себептен  металдың  кернеулі  күйінің  қондырғылардың  күкіртсутекті 
коррозиясының өту сипаты мен жылдамдығына әсерін дұрыс бағалай білу керек. 
Қазіргі  кезде  болаттың  коррозиялық  шытынауының  жалпы  механизмі  жоқ,  бірақ,  көп 
жағдайда  қышқыл  ортада  коррозиялық  шытынаудың  өту  ерекшеліктерін  механохимиялық 
негіздерге    сәйкестендіріп  қарастыруға  болады  [10].  Олар  жарықтардың  өсуі  механикалық 
кернеулермен белсендірілетін электрохимиялық процесс ретінде қарастырылады. 
Бірқатар авторлар қышқыл орталарда болаттың шытынауы созатын кернеулер әсерінен 
өтетін сутектенуге байланысты деген көзқарасты ұстанады. 
Металл коррозиясы ингибиторлардың әсерінің жалпы механизмі анықталған [11] және 
оларды  жасау  –  бұл  физикалық  химияның  көптеген  аймақтарының  жеңістерін  қолдануды 
талап  ететін  үлкен  ғылыми  ізденіс  екені  көрсетілген.  Әсер  ету  теориясы  жақсы  дамыған  
адсорбциялық  типті  ингибиторларды  қолданудың  шектеулері  қарастырылған.  Металл 
бетіндегі  адсорбция  кезінде  полимерленетін  ингибирленетін    гидрофильді  мономерлердің 
және  композициялық  ингибиторлардың  теориялық  аспектілері  мен  маңыздылығы 
талқыланған.  Жұқа    адсорбциялық  қабаттарда  ингибиторлардың  полимерленуін  басқару 

112 
жолдарын табу коррозиядан қорғаудың жаңа тиімді бағыты болуы мүмкін. Кешентүзгіш типті 
ингибиторлардың    перспективтілігі  мен  теориялық  маңыздылығы  белгілі.  Адсорбциялық 
теория  тұрғысынан  түсініксіз  және  кешен  түзілу  реакцияларының  жүру  жағдайларын 
қамтамасыз ететін ингибирлеудің арнайы жағдайлары қарастырылған. Ингибиторлардың әсер 
ету  теориясының  дамуымен  оларды  қолдану  аясы  да  кеңейді.  Ингибиторларға  қойылатын 
қатаң  технологиялық  және  экологиялық  міндеттер  бұл  ғылыми  бағыттың  прогресіне  және 
оның әрі қарай даму перспективасына кедергі жасамайды. 
Адсорбция  және  металда  қорғау  қабатының  түзілуі  оның  бетінің  зарядымен  қоса 
ингибитор бөлшектеріне және олардың онымен химиялық байланыстар түзуіне байланысты. 
Шыныда,  катионактивті  ингибиторлар  катонды  реакцияларды  солармен  бірге  металдың 
активті  еруін  баяулатады,  ал  жергілікті  коррозияны  болдырмау  үшін  анионактивті 
ингибиторлардың  эффективтілігі  жоғары.  Сонымен,  коррозиялық  процестің,  оған  қоса, 
ортадағы 
барлық 
компоненттердің 
тотықтырғыш-тотықсыздандырғыш 
қасиеттерін 
анықтайтын  электрохимиядан  басқа  орынбасарлардың  адсорбциялық  қасиеттерін  білу  өте 
қажетті. 
 

жүктеу/скачать 3,87 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: