CTA_V3_№1.cdr 24 D O I: 1 0. 15 82 6/ ch im te ch .2 01 6. 3. 1. 00 2 M. G. Ivanov, A. V. Nechaev, V. S. Mokrushin, O. I. Ostroukhova Institute of fundamental education, Institute of chemical technology, Mira 28, 620002, Ekaterinburg. Phone: (343) 375-45-68. E-mail: a.v.nechaev@urfu.ru The effect of fluorine-containing inhibitors of corrosion of copper in atmospheric conditions The effect of fluorine-containing inhibitors of corrosion of copper in at- mospheric conditions was studied by method of removing anodic polarization curves and corrosion of full-scale tests. The introduction of the inhibiting com- positions as corrosion inhibitor of copper polyfluorinated amines leads to a de- crease of the peak current of active dissolution of copper, which increases the corrosion resistance of copper wire rod during transportation in various climate conditions. Key words: polarization curves, polyfluorinated amines, copper wire rods, corrosion inhibitor. © Ivanov M. G., Nechaev A. V., Mokrushin V. S., Ostroukhova O. I., 2016 Introduction The various amines are the ef- fective corrosion inhibitors of copper in aggressive media. The inhibitory effect of some derivatives of triazole is caused by their adsorption and formation of the in- soluble complex of copper on the copper surface [1, 2]. Therefore, the use of amines in the composition of the inhibiting com- position can provide the protection from corrosion of copper rod for transportation. Experimental part The paper studies the anodic behavior of copper deposited on its surface pre- servative coating the inhibitory composi- tion, containing polyfluorinated amine – amine polyferrocenylsilane: НСF2-CF2- CF2-CF2-O-CH2-CH2-NH2, which was synthesized at the Department of technol- ogy of organic synthesis, Chemical tech- nology Institute, Urals Federal University. For accelerated evaluation of the pro- tective action of inhibiting compositions and optimization of the composition of the preservative coating was used the method of removing anodic polariza- tion curves. The polarization curves were recorded on a potentiostat-galvanostat IPC-PRO in potentiometric mode at a linear scan rate of potential of 2 mV/s in a three-electrode glass cell with sepa- 25 № 1 | 2016 Chimica Techno Acta rated anode and cathode spaces in 0.5 M NaCl solution at 25 °C. The silver chloride electrode was served as the reference elec- trode in a saturated solution of potassium chloride. The potentials were calculated on present n.v.sh. The platinum sheet was served as the auxiliary electrode. As object of study was used copper brand M00k (99.99 % pure) for the manu- facture of copper wire rod. To remove the polarization curves were used cylindrical rods of copper by diameter 8 mm with a total working area of 4 cm2. The field cor- rosion tests were conducted on samples of copper rod of length 150 mm and diame- ter 8 mm in the salt spray chamber Ascott 120 Plus. The protective constitutions of inhib- iting compositions were applied on a de- greased with acetone, the working surface of the copper electrodes by dipping them in the solutions of inhibiting composi- tions for 15 seconds. Results and discussion The studies have shown that in the ab- sence of inhibiting on the metal surface films anodic polarization curve for copper has the form characteristic of soluble ac- tive metal, followed by passivation. When potentials are of about 0.18-0.19 changing to the passive state starts in copper elec- trode starts. The polarization curves for copper, pre-treated in solutions of isopropanol with different content of polyfluorinated amine (PFA) are presented in the below figure. As can be seen from Fig. when applied to a metal surface of the copper protec- tive film from solutions containing the PFA, there was a significant decrease of peak current of active dissolution of cop- per on the polarization curve, indicating a slowing of the rate of anodic dissolution of copper and the inhibition of anodic re- action. From these data it follows that the magnitude of the limiting current of an- odic dissolution of copper depends on the concentration of the PFA. The maximum anodic current density observed on polar- ization curves decreases with increasing concentrations of PFA and reaches a min- imum value of 3.32 % solution of inhibit- ing compositions on the basis of the PFA, which may indicate the increased corro- sion resistance of copper is inhibited. However, only the character of the polarization curves does not allow us to judge the influence of inhibitor on the corrosion resistance of copper in atmos- pheric conditions. So in addition to the electrochemical measurements were con- ducted in situ corrosion testing of samples of copper wire rod in the salt spray cham- ber Ascott 120 Plus. The results of electrochemical meas- urements are consistent with the data Fig. The polarization curves for copper, inhibiting composition treated with different concentration of PFA in isopropanol, 0.5 M sodium chloride solution: 1 – pure copper; 2 – 0% the PFA; 3 – 0,25 % PFA; 4 – 0.5% and the PFA; 5 – 0,75 % PFA; 6 – 1 % PFA; 7 – 1.25% of the PFA; 8 – 1,66 % PFA; 9 – 3,32 % PFA The effect of fluorine-containing inhibitors of corrosion of copper in atmospheric conditions 26 № 1 | 2016 Chimica Techno Acta of corrosion tests. The corrosion tests showed that pockets of corrosion on the copper samples without inhibiting com- positions and treated with clean isopro- panol appear already in the first days of exposure of samples in the chamber. At the same time on the samples treated in an anhydrous solution of inhibiting com- positions on the basis of the PFA, corro- sion lesions appear in 2-4 days depending on the concentration of the PFA. Of in- vestigated compounds inhibiting compo- sitions the best results (up to 4 days) were achieved for 3,32 % solution of inhibiting compositions on the basis of the PFA. Thus, when used in inhibiting com- positions as corrosion inhibitor of copper polyfluorinated amines can increase the corrosion resistance of copper wire rod during transportation in extreme condi- tions. 1. Tsygankova L. E., Rumiantsev A. F. The effect of oil coating and anionic composition of electrolyte on the corrosion inhibition of copper by benzotriazole in acidic media Corrosion: materials, protection. 2006;12:31–36. 2. Kuznetsov Y. I., Agafonkin M. O., Shikhaliev H. S., Andreeva N. P., Potapov A. Y. Adsorption and passivation of copper by triazoles in neutral aqueous solutions Corrosion: materials, protection. 2014;7:33–39. Ivanov M. G., Nechaev A. V., Mokrushin V. S., Ostroukhova O. I. 27 У Д К 6 65 .6 68 .4 М. Г. Иванов, А. В. Нечаев, В. С. Мокрушин, О. И. Остроухова Институт фундаментального образования, Химико-технологический институт, 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 28 Тел.: (343) 375-45-68 E-mail: a.v.nechaev@urfu.ru Влияние фторсодержащих ингибиторов на коррозию меди в атмосферных условиях Методом снятия анодных поляризационных кривых и натурных коррози- онных испытаний изучено влияние фторсодержащих ингибиторов на корро- зию меди в атмосферных условиях. Введение в состав ингибирующих ком- позиций в качестве замедлителя коррозии меди полифторированных аминов приводит к снижению максимума тока активного растворения меди, что по- вышает коррозионную стойкость медной катанки при ее транспортировке в различных климатических условиях. Ключевые слова: поляризационные кривые, полифторированные амины, медная катанка, замедли- тель коррозии. © Иванов М. Г., Нечаев А. В., Мокрушин В. С., Остроухова О. И., 2016 Введение Различные амины являются эффективными ингибиторами корро- зии меди в агрессивных средах. Тор- мозящее действие производных ряда триазола обусловливается их адсорб- цией и образованием на поверхности меди нерастворимого комплекса меди [1, 2]. Поэтому использование аминов в составе ингибирующей композиции может обеспечить защиту от коррозии медной катанки при ее транспорти- ровке. Экспериментальная часть В работе изучено анодное пове- дение меди с нанесенным на ее по- верхность консервационным покры- тием ингибирующей композицией, содержащей в своем составе полиф- торированный амин – полифторал- килметиленоксиэтилен амина: НСF2- CF2-CF2-CF2-O-CH2-CH2-NH2, который был синтезирован на кафедре техноло- гии органического синтеза Химико- технологического института Уральско- го федерального университета. Для ускоренной оценки защитного действия ингибирующих композиций и оптимизации состава консерваци- онного покрытия использовался ме- 28 № 1 | 2016 Chimica Techno Acta тод снятия анодных поляризационных кривых. Поляризационные кривые снимались на потенциостате-галь- ваностате IPC-PRO в потенциоди- намическом режиме при линейной развертке потенциала 2 мВ/с в трехэ- лектродной стеклянной ячейке с раз- деленным анодным и катодным про- странствами в 0,5 М растворе NaCl при температуре 25 °С. Электродом сравнения служил хлорсеребряный электрод в насыщенном растворе хло- рида калия. Потенциалы пересчитаны на н.в.ш. Вспомогательным электро- дом служила листовая платина. В качестве объектов исследова- ния использовалась медь марки М00к (99,99 % чистоты), идущая на изго- товление медной катанки. Для снятия поляризационных кривых исполь- зовались цилиндрические стержни из медной катанки диаметром 8 мм с суммарной рабочей площадью 4 см2. Натурные коррозионные испытания проводились на образцах из медной катанки длиной 150 мм и диаметром 8 мм в камере солевого тумана Ascott 120 Plus. Защитные составы ингибирующих композиций наносились на обезжи- ренную ацетоном рабочую поверх- ность медных электродов путем оку- нания их в растворы ингибирующих композиций в течение 15 с. Результаты и их обсуждение Исследования показали, что в от- сутствие на поверхности металла ин- гибирующих пленок анодная поля- ризационная кривая для меди имеет вид, характерный для активно раство- ряющегося металла с последующей пассивацией. При потенциалах около 0,18–0,19 В медный электрод начинает переходить в пассивное состояние. Поляризационные кривые для меди, предварительно обработанной в раст- ворах изопропанола с различным со- держанием полифторированного ами- на (ПФА), представлены на рисунке. Как видно на рисунке, при нанесе- нии на металлическую поверхность меди защитной пленки из растворов, содержащих ПФА, наблюдается зна- чительное снижение максимума тока активного растворения меди на поля- ризационной кривой, что свидетельст- вует о замедлении скорости анодного растворения меди и торможении анод- ной реакции. Из приведенных данных следует, что величина предельного тока анодного растворения меди за- висит от концентрации ПФА. Причем максимум анодной плотности тока, наблюдаемый на поляризационных кривых, уменьшается с повышением Рис. Поляризационные кривые для меди, обработанной ингибирующей композицией с различной концентрацией ПФА в изопропаноле, в 0,5 М растворе хлорида натрия: 1 – чистая медь; 2 – 0 % ПФА; 3 – 0,25 % ПФА; 4 – 0,5 % ПФА; 5 – 0,75 % ПФА; 6 – 1 % ПФА; 7 – 1,25 % ПФА; 8 – 1,66 % ПФА; 9 – 3,32 % ПФА Иванов М. Г., Нечаев А. В., Мокрушин В. С., Остроухова О. И. 29 № 1 | 2016 Chimica Techno Acta концентрации ПФА и достигает мини- мального значения для 3,32 % раствора ингибирующей композиции на основе ПФА, что может свидетельствовать о  повышении коррозионной стойко- сти ингибированной меди. Однако только характер поляриза- ционных кривых не позволяет одно- значно судить о влиянии ингибитора на коррозионную стойкость меди в ат- мосферных условиях. Поэтому в  до- полнение к электрохимическим изме- рениям были проведены и натурные коррозионные испытания образцов медной катанки в камере солевого ту- мана Ascott 120 Plus. Результаты электрохимических из- мерений согласуются с данными кор- розионных испытаний. Коррозионные испытания показали, что очаги корро- зии на медных образцах без ингибиру- ющей композиции, обработанных чи- стым изопропанолом, появлялись уже в первые же сутки выдержки образцов в камере. В то же время на образцах, обработанных в безводном растворе ингибирующей композиции на основе ПФА, коррозионные поражения появ- ляются на 2–4 сутки в зависимости от концентрации ПФА. Из исследован- ных составов ингибирующих компо- зиций лучшие результаты (до 4 суток) были достигнуты для 3,32 % раствора ингибирующей композиции на основе ПФА. Таким образом, при использова- нии в ингибирующих композициях в качестве замедлителя коррозии меди полифторированных аминов можно повысить коррозионную стойкость медной катанки при ее транспорти- ровке в экстремальных условиях. 1. Цыганкова Л. Е., Румянцев Ф. А. Влияние масляного покрытия и анионного со- става электролита на ингибирование коррозии меди бензотриазолом в кислых средах // Коррозия: материалы, защита. 2006;12:31–36. 2. Кузнецов Ю. И., Агафонкина М. О., Шихалиев Х. С., Андреева Н. П., Пота- пов  А.  Ю. Адсобция и пассивация меди триазолами в нейтральных водных растворах // Коррозия: материалы, защита. 2014;7:33–39. Влияние фторсодержащих ингибиторов на коррозию меди в атмосферных условиях