кандидат химических наук;
candidate of chemical sciences;
Исследовано влияние 4-амино-4H-1,2,4-триазол-3,5-дитиола на коррозию малоуглеродистой стали в солянокислых растворах с концентрациями 1 М и 5 М. 4-амино-4H-1,2,4-триазол-3,5-дитиол синтезировали кипячением тиокарбогидразида с сероуглеродом в пиридине. Методом квантово-химического моделирования установлено существование нескольких равновесных таутомерных форм данной молекулы в широком интервале рН: протонированная, цвиттер-ионная и незаряженная. 4-амино-4H-1,2,4-триазол-3,5-дитиол согласно гравиметрическим исследованиям является эффективным ингибитором коррозии как в 1 М, так и в 5 М растворе соляной кислоты, снижая скорость коррозии с 2,65 до 0,34 г/(м2·ч) и с 19,9 до 1,7 г/(м2·ч) соответственно. В 5 М растворе исследуемое соединение более эффективно замедляет процесс коррозии (защитное действие достигает 96%) благодаря положительно заряженному по аминогруппе иону. В случае преобладания цвиттер-ионной формы защитное действие на превышает 87%. Присутствие различных форм молекул 4-амино-4H-1,2,4-триазол-3,5-дитиола вероятно приводит к формированию защитных слоев, различающихся величиной заряда, что отражается на энергетическом состоянии поверхности стали. Энергетическое состояние поверхности оценивали методом Ван-Осса-Чодери-Гуда (ВОЧГ), выделяя кислотную, основную и дисперсионную составляющую свободной поверхностной энергии (СПЭ). Значительные различия в значениях компонентов СПЭ наблюдаются при малых концентрациях ингибитора в растворах, на начальных стадиях формирования защитного слоя. С ростом концентрации ингибитора в обоих растворах разница в значениях компонентов СПЭ несущественна так как при высоких степенях заполнения состав пленки аналогичен.
The effects of 4-amino-4H-1,2,4-triazole-3,5-dithiol on the corrosion of mild steel in 1 M and 5 M hydrochloric acid solutions were studied. 4-amino-4H-1,2,4-triazole-3,5-dithiol was synthesized by boiling thiocarbohydrazide with carbon disulfide in pyridine. Several equilibrium tautomer forms of the molecule were determined over a wide pH range using quantum chemical modeling: protonated, zwitter-ionized and uncharged. Weight loss results showed that 4-amino-4H-1,2,4-triazole-3,5-dithiol was an effective corrosion inhibitor in both 1 M and 5 M hydrochloric acid solutions, reducing the corrosion rate from 2.65 to 0.34 g/(m2·h) and from 19.9 to 0.34 g/(m2·h), respectively. In 5 M solution, the studied compounds were more effective in slowing down the corrosion process (96% protection) due to the positively charged amino groups. When present in the zwitterionic form, the protective effect does not exceed 87%. The presence of different forms of 4-amino-4H-1,2,4-triazole-3,5-dithiol molecules may lead to the formation of protective layers with different charge values, which is reflected in the energy state of the steel surface. The surface energy state was estimated using the Van Ossa-Chaudery-Good method, determining the acid, base and dispersion components of the surface free energy (SFE). In the initial stage of protective layer formation, when the inhibitor concentration in the solution is low, there are significant differences in the values of the SFE component. With the increase of the inhibitor concentration in the two solutions, the difference in the values of the SFE component is not significant, because at high filling levels, the film composition is similar.