СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ 1,2-ФЕНИЛЕНДИАМИНА И НАФТАЛИН-1,5-ДИСУЛЬФОНАТА НАТРИЯ ДЛЯ УСИЛЕННОЙ ЗАЩИТЫ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ ОТ КОРРОЗИИ В 0,5 М РАСТВОРЕ H₂SO₄: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВЫВОДЫ

В данной работе исследуется ингибирование коррозии углеродистой стали в среде в 0,5 М растворе H₂SO₄ с использованием бинарной системы 1,2-фенилендиамина и нафталин-1,5-дисульфоната натрия. Экспериментальные методы, включая метод потери массы, электрохимические методы и анализ поверхности, продемонстрировали значительную эффективность ингибирования, достигающую 88,43% при оптимальных условиях. Синергетический эффект между двумя компонентами составил 2,59, что указывает на значительное повышение эффективности по сравнению с отдельными компонентами. Расчётные исследования с использованием методов молекулярной динамики и DFT выявили сильные взаимодействия, обусловленные образованием водородных связей под действием электростатических сил во время адсорбции, которые стабилизируют защитный слой на поверхности металла. Механизм адсорбции соответствовал модели адсорбции Ленгмюра, а полученные термодинамические параметры подтвердили самопроизвольную физическую адсорбцию ингибитора. Результаты электрохимического анализа показали, что бинарная система является ингибитором смешанного типа, эффективно снижающим процессы как анодной, так и катодной коррозии. Эти результаты дают ценную информацию о разработке синергетических систем ингибиторов для промышленного применения.

1. Kazieva R.Yu. Heteroorganic compounds are effective corrosion inhibitors of metal equipment / R.Yu. Kazieva, N.R. Abdullayeva, L.I. Aliyeva // Oil and Gas Business. – 2024. – № 2. – P. 141- 166. https://doi.org/10.17122/ogbus-2024-2-141-166.

2. Ahmed M.A. Current and emerging trends of inorganic, organic and eco-friendly corrosion inhibitors / M.A. Ahmed, S. Amin, A.A. Mohamed // RSC advances. – 2024. – Т. 14, № 43. – P. 31877-31920. https://doi.org/10.1039/D4RA05662K.

3. Kosmina M.M. Evaluation of the Effectiveness of Inhibitor Protection of Metal Surfaces in Aggressive Water-Oil Environments / M.M. Kosmina, Yu.V. Nosachova, T.O. Shablii // Bulletin of NTUU «Igor Sikorsky KPI». Series: Chemical Engineering, Ecology, and Resource Conservation. – 2024. – № 4. – P. 62-68. https://doi.org/10.20535/2617-9741.4.2024.319148.

4. Development of green vapour corrosion inhibitor / Y.P. Asmara et al // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – IOP Publishing. – 2017. – Т. 257, № 1. – P. 012089. https://doi.org/10.1088/1757-899X/257/1/012089.

5. Molecular modelling of compounds used for corrosion inhibition studies: a review / Е.Е. Ebenso et al // Physical Chemistry Chemical Physics. – 2021. – Т. 23, № 36. – P. 19987-20027. https://doi.org/10.1039/d1cp00244a.

6. Javadian S. Synergistic effect of mixed cationic and anionic surfactants on the corrosion inhibitor behavior of mild steel in 3.5% NaCl / S. Javadian, A. Yousefi, J. Neshati // Applied Surface Science. – 2013. – Т. 285. – P. 674-681. http://dx.doi.org/10.1016/j.apsusc.2013.08.109.

7. The synergistic effect of sodium phytate and benzotriazole as corrosion inhibitors of 20SiMn steel in 3.5 wt-% NaCl solution / F. Cao et al // Corrosion Engineering, Science and Technology. – 2023. – Т. 58, № 1. – P. 36-48. https://doi.org/10.1080/1478422X.2022.2132616.

8. Aminocarboxylate corrosion inhibitors of carbon steel in tap water / Е. Amangeldieva et al // Engineering Journal of Satbayev University. – 2022. – Т. 144, № 5. – P. 11-18. https://doi.org/10.51301/ejsu.2022.i5.02.

9. Черная смородина (Ribes Nigrum) из Западного Казахстана – новый природный экологически чистый ингибитор коррозии углеродистой стали / Н.В. Акатьев и др. // Вестник Университета Шакарима. Серия технические науки. – 2024. – Т. 1, № 2(14). – С. 390-401. https://doi.org/10.53360/2788-7995-2024-2(14)-49.

10. Development of new three-component BNP-inhibitor for carbon steel in 0.5 mol dm-3 HCl solution, Thermodynamic, adsorption and electrochemical studies / Т. Seilova et al // The International Journal of Corrosion and Scale Inhibition. – 2024. – № 13. – Р. 1268-1291.

11. General atomic and molecular electronic structure system / M.W. Schmidt et al // Journal of computational chemistry. – 1993. – Т. 14, № 11. – P. 1347-1363. https://doi.org/10.1002/jcc.540141112.

12. Klamt A. The COSMO and COSMO-RS solvation models / A. Klamt // WIREs Computational Molecular Science. – 2017. – № 8(1). – Р. e1338. https://doi.org/10.1002/wcms.1338.

13. GROMACS: High performance molecular simulations through multi-level parallelism from laptops to supercomputers / M.J. Abraham et al // SoftwareX. – 2015. – № 1. – Р. 19-25. https://doi.org/10.1016/j.softx.2015.06.001.

14. Density functional theory and molecular dynamics simulation studies of bio-based fatty hydrazide-corrosion inhibitors on Fe (110) in acidic media / N. Mazlan et al; // Journal of Molecular Liquids. – 2022. – № 347(1). – Р. 118321. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.118321.