Степан Афанасьевич Балезин (1904-1982)

При изучении ингибиторного эффекта смесей ингибиторов оказалось, что он редко бывает суммарным. Чаще наблюдается взаимное усиление или взаимное ослабление тормозящего действия. Если защитный эффект смеси веществ А и В больше аддитивного, то такой эффект называется синергетическим. В случае снижения эффекта защитного действия смеси (по сравнению с аддитивным) его характеризуют как взаимное ослабление или антагонизм. Примером проявления синергетического эффекта служит защитное действие смеси уротропина с иодидом калия. Оба этих вещества являются ингибиторами коррозии стали в серной и соляной кислотах. Защитное действие уротропина относительно невелико. Иодид калия — более эффективный ингибитор кислотной коррозии, однако высокого ингибиторного эффекта можно достичь лишь при его значительной концентрации в растворе. Исследование совместного действия уротропина и иодида калия на скорость растворения стали-20 в серной кислоте (18—100°) показало, что защитное действие смеси 1 % уротропина и 1 % иодида калия в несколько раз выше, чем у промышленных ингибиторов ПБ-5 и ЧМ. Особенно эффективна эта смесь при температуре раствора 60—100°С.

Резкое взаимное усиление защитного действия в соляной кислоте наблюдается у таких смесей, как тттодигликоль и ацетальдегид, хинолин и тиодигликоль.

При травлении и химической очистке металлов кислотами большое значение имеет защита металла при высокой температуре. Поэтому технически важной задачей является разработка высокотемпературных ингибиторов и их смесей. С. А. Балезии, исследуя ингибиторы аминного ряда, установил, что температурный максимум их защитного действия может быть сдвинут в сторону более высоких температур при замене некоторых углеводородных радикалов в молекулах ингибиторов. Увеличение ингибиторного эффекта с ростом температуры обусловлено, по С. А. Балезину, тем, что при высоких температурах физическая адсорбция переходит в химическую. Дальнейшее снижение ингибиторного эффекта при повышении температуры С. А. Балезин связывает с частичной десорбцией ингибитора.

Большой интерес для теории и практики представляют работы С. А. Балезина и его сотрудников, связанные с изучением температурного максимума ингибиторного эффекта смеси, состоящей из двух ингибиторов с различными температурными максимумами. В ходе эксперимента было установлено, что этот максимум приближается к более высокотемпературному. Если же температурные максимумы для двух веществ одинаковы, то при их смешении температурный максимум ингибиторного эффекта остается без изменений.

Используя результаты этих работ, Н. И. Подобаев и С. А. Балезин добавками уротропина к отечественным ингибиторам кислотной коррозии ПБ-5, И-I-А, катапину и БА-6 сумели резко повысить их защитное действие при 100° в 16%-ной соляной кислоте. Иначе говоря, температурный максимум защитного действия этих ингибиторов был смещен в сторону более высоких температур. Так, смесь И-I-A с уротропином оказалась эффективной и при 130°.

Большая работа со смесями ингибиторов была далее осуществлена на кафедре С. А. Балезина в связи с разработкой средств защиты от коррозии теплоэнергетического оборудования при его химической очистке. В течение 20 лет велись совместные работы кафедры и предприятий, осуществляющих химическую очистку в теплоэнергетике (завода «Котлоочистка» и «Востокэнергокотлоочистка»). В результате этих работ были разработаны и внедрены моющие ингибированные растворы для снятия как предпусковых, так и эксплуатационных отложений. На кафедре этими работами руководили С. А. Балезин, Ф. Г. Гликина и Н. И. Подобаев. В работе участвовали сотрудники В. И. Родионова, И. Г. Ключников, Н. И. Шадрина, И. И. Супоницкая, Н. А. Бычкова, Е. С. Булавина, И. С. Солодкин, Н. Л. Харьковская и аспиранты В. А. Карпов, И. С. Михальченко и Р. В. Фролова.

Аспирант Р. В. Фролова [208, 213, 217, 263, 299] изучила химическую роль гидразина, применяемого при предпусковых кислотных промывках. Были выработаны соответствующие практические рекомендации. Присадка гидразина к обескислороженным растворам и при естественной аэрации в 2—4 раза уменьшала коррозионные потери. Ингибирующее действие гидразина исследователи объяснили связыванием кислоты гидразином в гидразопиевые соли.

В растворах кислот, насыщаемых кислородом, процесс коррозии стали зависит и от образующихся продуктов коррозии. При малых концентрациях гидразина количество магнетита Fe₃O₄ в продуктах коррозии оказывается недостаточным для образования слоя, защищающего поверхность металла. Наоборот, за счет увеличения неоднородности поверхности и рыхлости поверхностного слоя наблюдается усиление коррозии. При концентрации гидразина выше 70 мг/л основным продуктом коррозии является магнетит, в результате скорость коррозии стали уменьшается.

Лучшее качество очистки поверхности с минимальными потерями металла достигается постоянством pH раствора и концентрации гидразина, поддерживаемым в процессе реакции. Предложенные оптимальные условия гидразинно-кислотной очистки внедрены в практику предпусковых промывок котлов.