книги из ГПНТБ / Ингибиторы коррозии металлов сборник трудов

стей продуктов реакции больше суммы молекулярных магнитных восприимчивостей исходных веществ, то магнитное поле ускоряет реакцию, в противном случае — замедляет ее, при равенстве вос­ приимчивостей магнитное поле не изменяет скорости процесса. Наи­ больший положительный эффект был получен для реакции.

В. П. Казакову [3] не удалось обнаружить изменения скорости реакции (I). Результаты не воспроизводились, и автор пришел к выводу, что магнитное поле до 16 000 э на скорость химических реакций в растворах не влияет.

Однако никем не исследовалось, какое влияние оказывает на скорость данной реакции предварительное омагничизание раство­ ров реагирующих веществ. С этой целью нами был поставлен ряд опытов по следующей методике.

Растворы КМп04 или Н2С20 4 пропускались через электромаг­ нитную установку, конструктивная схема которой описана в ра­

Скорость реакции контролировалась определением концентра­ ции непрореагировавших перманганат-ионов йодометрическим тит­ рованием.

После омагничивання растворов КМп04 пли Н2С20 4 в термоста­

t = 18±0,2СС и повторялись по 5 раз в каждой серии (в одной се­ рии опытов омагничивался раствор КМп04, в другой — раствор Н2С20 4). Кинетика реакции (1) в неомагниченных растворах иссле­ довалась аналогично в том же реакционном сосуде.

Расчет констант скорости проводился следующим образом. Реакция окисления щавелевой кислоты перманганатом калия

протекает по сложному механизму, лимитирующей стадией которо­ го является взаимодействие попов Мп04~ с ионами Мп2П Она от­ носится к реакциям второго порядка по ионам Мп04~ и первого по ионам А1п-'~ и описывается уравнением общего вида [51:

221

контрольных и омагниченных растворов методом парных точек, оп­ ределяли тангенс угла наклона и рассчитывали значение К.

Представленные в табл. 1 и на рис. 1 данные эксперимента, не­ зависимо от того, какой раствор обрабатывался магнитным полем,, однозначно указывают на увеличение скорости реакции в омагии-

222

В. С. ДУХА 1111и, //. г. к л ю ч н и к о в

В Л И Я Н И Е М А Г Н И Т Н О Й О Б Р А Б О Т К И Р А С Т В О Р А Х Л О Р И Д А Ж Е Л Е З А Н А Д И Ф Ф У З И Ю И О Н О В F e 3^

Механизм явлений, происходящих при магнитной обработке во­ ды п водных растворов, является очень сложным и находится лишь в начальной стадии изучения. На основании описанного в литерату­ ре экспериментального материала (с учетом противоречивых дан­ ных), по-впдимому, невозможно предложить модель, объясняю­ щую все особенности омагничнвання, так как величина эффекта, время его проявления и сохранения зависят от качественного и ко­ личественного состава исследуемой системы, режима обработки и условий, в которых будет находиться данная система после крат­ ковременного пребывания в магнитном поле. Какую-то долю в об­ щий вклад изменения измеряемых опытны?,i путем физико-химиче­ ских свойств, очевидно, вносят и молекулы воды и ионы растворен­ ного вещества, в результате чего происходят частичные перестрой­ ки в структуре растворителя и раствора в целом. Существенную роль при этом играет гидратация помов.

Об изменении степени гидратации ионов можно судить по вели­ чине коэффициента диффузии, между которыми осуществляется об­ ратная зависимость.

Цель настоящей работы — электрохимическим методом опреде­ лить коэффициент диффузии ионов Ре3ч~ и установить, как отража­ ется магнитогпдродинамкческая обработка раствора FeCl3 на диф­ фузию этих ионов. Ионы Fe34~и С1всегда присутствуют в техниче­ ской воде, магнитная обработка которой имеет широкое примене­ ние [1].

Для омагничивания растворов FeCl3 (6,58* 10-2 моль/л) приме­ нялась униполярная электромагнитная установка, схема которой описана в работе [2]. Режим обработки: напряженность магнитно­

пропускались 5 раз по стеклянной трубке аппарата, но без вклю­

чения тока.

Коэффициент диффузии ионов Fe3~ определялся методом сня­ тия катодных поляризационных кривых. Кривые снимались на по-

ными электродными пространствами через различные промежутки времени после омагничивания наливали по 100 мл раствора хло­ рида железа (III). Рабочим электродом служила прозолока из

;224

гладкой платины с поверхностью 0,32 см2, вспомогательным — платиновая пластинка. В качестве электрода сравнения использо­ вался хлор-серебряный электрод.

Опыты проводились при 20±0,2°С, естественной аэрации, и пов­ торялись многократно (всего снято 30 контрольных п 30 опытных кривых по 10 кривых в каждой серин).

Из поляризационных кривых (рис. 1) графически определялось значение тока диффузии \(1 и плотности диффузионного тока ионов

где Za и Zb — заряд ионов (соответственно катиона и аниона); F — число Фарадея;

k — константа (по данным В. Г. Левина k = 0,51); %— ad Ос — коэффициент плотности электролита {d — плот­

ность, с — концентрация);

g— ускорение силы тяжести;

у— кинематическая вязкость; L — длина электрода;

Са — концентрация катионов в растворе (г-ион/л).

На рис. 1 приведены записанные на лепту поляризационные кривые отдельных опытов, которые характеризуют наиболее веро­ ятностное значение диффузионного тока. В табл. 1 представлены рассчитанные методами математической обработки результатов значения тока диффузии ионов Fe3+ в неомагниченных и омагииченных растворах FeCl3, плотности диффузионного тока н коэффи­ циенты диффузии.

Как видно из экспериментальных данных, магнитная обработка полем в 2110 э способствует уменьшению коэффициента диффузии ионов Fe3+, что объясняется уменьшением их подвижности вслед­ ствие увеличения степени гидратации.

Таблица I

Влияние омагничивания раствора FeCIs на диффузию ионов Fe3-*-

чНапря-

Следовательно, предварительное омагппчпванне раствора FeCl3 оказывает влияние на гидратацию ионов. Величина эффекта изме­ няется во времени и, как показали предварительные опыты, она максимальна при 2110 э.

Рис. 1. Катодные поляризационные кривые, снятые на гладкой платине при 20°С в контрольном и омагниченных растворах FeCl3 через различные промежутки времени после обработки:

1—контроль; 1'—контроль при перемешивании; 2—омагниченный раствор через 0,5 часа; 3—омагниченный раствор через 1,5 часа;

4—омагниченный раствор через б часов 4—омагниченный раствор через 6 часов

226

Л11Т Е Р А Т У р А

1.Сб. «Вопросы теории и практики магнитной обработки воды и водных раство­ ров». Изд. ин-та «Цветметин|форма|Ция», М., 1971 г.

2.И. Г. Ключников, В. С. Духанин. Ун. зап. МГПИ им. В. И. Ленина, № 340, М., 1971 г.%стр. 353.

3.К. Феттер. «Электрохимическая кинетика». Изд. «Химия», М., 1967, стр. 221.

С. А. БАЛЕЗИН, К. Л. БИРЮКОВА, К. В. МАРИНОВА-

ВЛИЯНИЕ НА СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТУЮ СИСТЕМУ И ДЫХАНИЕ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ БА-6, ОНИ, 812-Ф И АНСК-50

Изучение влияния ингибиторов коррозии металлов на организм направлено на определение их токсичности, в связи с чем могут быть даны практические рекомендации о соблюдении большей ос­ торожности при работе с определенными веществами. Эти псследо вания проводятся в течение ряда лет на взрослых собаках под этамипал-натриевым наркозом. Показателем состояния сердечно­ сосудистой системы было кровяное давление, которое регистриро­ валось с помощью ртутного манометра, соединенного канюлей с сонной артерией. Частота и амплитуда дыхательных движений ре­ гистрировалась с помощью пнеймографа и капсулы Марея.

Для того, чтобы судить о путях влияния ингибитора (влияет ли он непосредственно на сердце и сосуды или путем изменения регу­ ляции) исследовались изменения кровяного давления и деятельно­ сти сердца под влиянием раздражения блуждающего (тормозяще­ го деятельность сердца и понижающего кровяное давление), сим­ патического (стимулирующего работу сердца, суживающего сосуды и повышающего кровяное давление) и аортального (снижающего кровяное давление рефлекторным путем) нервов до и после введе­ ния ингибиторов.

В кровь подопытного животного вводилось противосвертывающее вещество (гепарин) через канюлю, введенную в бедренную ве­ ну. Этим же путем вводился и ингибитор.

Ингибитор растворялся в физиологическом растворе (0,9% рас­ твор хлорида натрия) пли в спирте.

По данной методике исследовались все выше названные инги­ биторы.

ИНГИБИТОР БА—6 исследовался в опытах на четырех соба­ ках. Он оказался нерастворимым в физиологическом растворе, по­

227

скпм раствором. Эта смесь представляла собой эмульсию с доволь­ но крупными каплями ингибитора.

При введении БА—6 в кровь наблюдалось небольшое уменьше­ ние кровяного давления и кратковременное увеличение амплитуды и частоты дыхательных движении. Изменение величины кровяного давления (уменьшение на 2—3 мм) имело место при введении ми­

10—20 мм ртутного столба. В течение всего опыта давление, в ос­ новном, удерживалось на исходном уровне. Изменения, возникаю­ щие во время введения ингибитора, быстро исчезали.

Ингибитор БА—6 влияет на частоту и амплитуду дыхания. Во всех опытах в момент введения различных доз ингибитора умень­ шалась амплитуда и увеличивалась частота дыхательных движений, а после его введения наблюдалось увеличение и амплитуды и час­ тоты дыхания. При введении 20 мг/кг и больших доз сразу насту­ пало увеличение и частоты и глубины дыхания. Все эти изменения были кратковременными.

Наблюдалась некоторая адаптация к действию ингибитора, ко­ торая выражалась в том, что последующая, увеличенная доза ин­ гибитора вызывала меньший эффект, чем предыдущая. Так, на­ пример, при введении 3-—5 мг/кг давление уменьшалось на 12 мм, а

12 мм, а при введении 50 мг/кг — всего на 9 мм.

Ингибитор БА—6 не влияет на регуляторные механизмы сер­ дечно-сосудистой системы. В течение всего опыта эффекты раздра­ жения блуждающего, симпатического и аортального нервов не из­ менялись. Несмотря на то, что возникающие изменения кровяного давления и дыхания были кратковременны, тем не менее в одном опыте из четырех наступила смерть животного после введения БА—б в количестве 35 мг/кг. Это могло произойти вследствие из­ менений, наступивших в системе крови, а скорее от каких-то побоч­ ных индивидуальных явлений, т. к. в других опытах даже 50 мг/кг

не были смертельной дозой.

Ингибитор БА—б можно считать не опасным, т. е. те малые до­ зы, которые могут проникать в организм через кожу, вряд ли в ы з о ­ в у т серьезные изменения в организме.

Ингибитор ОПИ исследовался в виде спиртового раствора. 1 грамм этого ингибитора растворялся в 10 мл 96° спирта. При вве­ дении в кровь он разбавлялся физиологическим раствором.

Этот ингибитор исследовался на 5 животных, т. к. было неожи­ данным то, что он вызывал смерть животного при введении 5 мг/кг. Так было в 3 опытах из 5. В одном опыте смерть наступила при введении 10 мг/кг и в одном — при 15 мг/кг.

228

40 до 150 мг/кг вызывало небольшое (3—4 мм) кратковременное повышение давления и увеличение глубины дыхания.

Можно говорить о том, что ингибитор АНСК—50 не влияет на величину кровяного давления, но повышает возбудимость цент­ ральной нервной системы. Свидетельством последнего может быть то, что под влиянием этого ингибитора улучшались эффекты раз­ дражения нервов и то, что прикосновение к мышцам операционно­ го поля на шее приводило к изменению давления. Возможно, что он повышает возбудимость дыхательного центра, оказывая на него специфическое воздействие, т. к. после введения ингибитора часто наблюдалось увеличение глубины дыхания.

Поскольку во всех опытах не наблюдалось отрицательного влия­ ния АНСК—50 на функции организма, то животное могло долго жить после введения максимальной дозы ингибитора. Поэтому жи­ вотное убивалось через 2—3 часа после введения максимальной до­ зы ингибитора (150 мг/кг) .

Прежде чем сделать окончательные выводы о влиянии изучен­ ных ингибиторов на организм, мы всегда обращаем внимание на то, что при работе с ингибиторами в естественных условиях в орга­ низм не может попасть столько ингибитора, сколько мы вводили его в кровь в эксперименте. Тем не менее результаты опытов позволя­ ют рекомендовать особую осторожность при работе с некоторыми ингибиторами.

Вы в о д ы

1.Ингибитор АНСК—50 безвреден.

2.Ингибитор 812—Ф обладает значительной токсичностью и тре­

буется строгое соблюдение правил техники безопасности при рабо­ те с ним. Со временем его токсичность уменьшается.

3.Ингибитор ОПИ является еще более опасным, он может быть смертельным даже при попадании в организм 5 мг/кг.

4.Ингибитор БА—6 не представляет особой опасности.

В. С. УТКИН, И. А. ПОДОЛЬНЫИ, Н. В. СОРОКИН, Е. В. УТКИН

О С О П Р О Т И В Л Е Н И И С Т А Л Ь Н О Й Л Е Н Т Ы 6 5 Г Ц И К Л И Ч Е С К О М У Н А Г Р У Ж Е Н И Ю В М А С Л Я Н Ы Х С Р Е Д А Х

В настоящее время нет однозначного объяснения механизма коррозионной усталости металлов и нет надежных методов защи­ ты от нее [1].