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DE2841641A1 - Korrosionsinhibitor fuer saure loesungen - Google Patents

Korrosionsinhibitor fuer saure loesungen

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Publication number
DE2841641A1
DE2841641A1 DE19782841641 DE2841641A DE2841641A1 DE 2841641 A1 DE2841641 A1 DE 2841641A1 DE 19782841641 DE19782841641 DE 19782841641 DE 2841641 A DE2841641 A DE 2841641A DE 2841641 A1 DE2841641 A1 DE 2841641A1
Authority
DE
Germany
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acid
surfactants
corrosion inhibitors
concentration
acid solutions
Prior art date
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Application number
DE19782841641
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English (en)
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DE2841641C2 (de
Inventor
Siegfried Bragulla
Boewing Walter Dipl Che Grosse
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Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
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Publication date
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Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
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Priority to DK358779A priority patent/DK153850C/da
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/04—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in markedly acid liquids

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Anti-Oxidant Or Stabilizer Compositions (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Description

4000 Düssoldorf, den 22. September 1978 HENKELKGaA
Herikelstraße 67 ZR-FE/Paiente
Dr. Ar/Ge
Patentanme ldung
D 5839
"Korrosionsinhibitoren für saure Lösungen"
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von bestimmten Alkylmonophosphonsäuren im Gemisch mit Tensiden als Korrosionsinhibitoren in-sauren Lösungen für Metalle«
Als Korrosionsinhibitoren für Aluminium sind schon verschiedene Stoffe vorgeschlagen worden, die aber wie beispielsweise Y/asserglas oder Oxidationsmittel wie Permanganate oder Chromate entweder nicht oder nicht genügend in sauren Lösungen wirksam sind. Auch sind bereits kolloidale Eiweißverbindungen und Fettsäuren vorgeschlagen worden, deren Hemmwerte unzureichend sind.
Ebenfalls ist es bekannt, in salzsauren Lösungen als Korrosionsinhibitor Hexamethylentetramin zu verwenden, das aber den Angriff von Schwefelsäure und Phosphorsäure If5 nur geringfügig hemmt.
/2
0300 14/0392
Patentanmeldung D 5Ö39 ? HENKELKGaA
3 ZR-FE/Patenle
Schließlich ist es auch bereits bekannt, lösliche Aminopolyphosphonsäuren mit drei oder mehr Phosphonsäuregruppen im Molekül als Korrosionsinhibitor für Aluminium und Aluminiumlegierungen gegenüber sauren Lösungen, die Schwefelsäure oder Phosphorsäure enthalten, zu verwenden. Diese bekannte Arbeitsweise, die zu guten Ergebnissen führt, ist jedoch nur für Aluminium und bestimmte Säuren anwendbar.
Der» vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Korrosionsinhibitoren für saure Lösungen mit einer größeren Anwendungsbreite zu ermitteln. Es wurde gefunden, daß man gute Ergebnisse erhält, wenn man Alley lmonophosphon5äuren mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen im Gemisch mit Tensiden als Korrosionsinhibitoren in sauren Lösungen verwendet. Das Mischungsverhältnis in Gew.% von Alkylmonophosphonsäure : Tensid kann dabei in erheblichem Umfang wie 2 : i bis 1 : 10 schwanken. Vorzugsweise wird jedoch ein Mischungsverhältnis von etwa 1 : 1 angewendet.
Die Konzentration der Alkylmonophosphonsäure, bezogen auf die Konzentration der zur Anwendung gelangenden Lösung, kann in dem Bereich von 0,001· bis 0,5, vorzugsweise 0,02 bis 0,2 g/l liegen. Diese Konzentration entspricht 1 bis 500 ppm, vorzugsweise 20 bis 100 ppm.
Die verwendeten Tenside können anionischen, kationischen oder nichtlonogenen Charakter haben. Es können auch Gemische verschiedener Tenside Anwendung finden. Zweckmäßigerweise werden jedoch insbesondere im Hinblick auf eine nicht erwünschte Schaumentwicklung nichtionogene Tenside wie insbesondere Anlagerungsprodukte von Äthylenoxid und/oder Propylenoxid an Fettalkohole, Pettamine oder Fettsäuren mit 12 bis 18 C-Atomen oder an Alkylphenole mit 6 bis 15 C-Atomen in der Alkylkette eingesetzt.
t) 3 0 0 1 4 / 0 3 9 2
Patenk-nmcMuiu; D 5839 # HENKELKGaA
If ZR-FE/Paienic
Bel einer Verwendung der Alky lmonophosphori säuren im Gemisch »rlt den genannten Tensiden wird cine cut ο Inhibierung von Aluminium und Alurainiuinlcglerungen, Chromnickelstahl, Nonv.alstahl und Kossing gogenühfei1 MineralsUuren er/.j.elt. Auch Kupfer vrir-d vor dem Angriff durch Salpcteraäui'e geschützt. Die Söurekonscntration in den sauren Lünu.ngen kann in dem Bereich von 0,1 bis 20 Gev/.!S liegen. Vorzugsvieise viordc.-n die erfindungsgemäßem Korrosionjäinhibitoren für £»au:ee Lösungen verv?endet, deren Konzentration zwischen 0,5 und 10 Gew.? liegt.
Die zu erzielenden Ergebnisse sind insofern besonders überraschend, v/eil weder die 'vervüendeteti Alkylinonophosphonsäuren noch die Tenside allein eine inhibierende Wirkung zeigen.
030ÜU /0392
BAD ORIGINAL
Palentanmeldung D 15839
28416Λ1
HENKEL KGaA ZRFE'Patenle
Beispiel 1
Es wurde der Angriff von verschiedenen im einzelnen gegenüber Aluminium in der nachstehenden Tabelle 1 angegebenen anorganischen Säuren überprüft.· Die Konzentration der Säure betrug dabei jeweils 1 Gew.yi. Die Lösung enthielt weiterhin 0,02 % eines Anlagerungsproduktes von 10 Mol Äthylenoxid an Nonylphenol. Die Arbeitstemperatur betrug 80°C. Die Konzentration der entsprechenden Phosphonsäure betrug 0,2 g/l. Es wurde jeweils der Kcmmwert nach einer Einwirkungsdauer von 1 Stunde bestimmt.
Der Henunwert errechnet sich Wj_e Abtrag (Anfang) - Abtrag (Ende)
Abtrag (Anfang)^ x
Tabelle 1
15 Material: Aluminium 99,5»
Hemmwert in % Decylphosphonsäure
Octylphosphonsäure 97
Schwefelsäure 96 95
Phosphorsäure 98 97
20 Salpetersäure 97 99
Salzsäure 99 100
Amidosulfonsäure 100
Bei Verwendung von Ilexylphosphonsäure sinkt der Heinmwert auf 32 % ab. Die Verwendung von Tetradecylphosphonsäure führt ebenfalls zu schlechteren Ergebnissen.
/5
0300 14/0392
BAD ORIGINAL
Patentanmeldung D 5839
HENKEL KGaA ZR-FE/Patente
Beispiel 2
Unter den Bedingungen - wie im Beispiel 1 angegeben wurde der Angriff von Mineralsäuren auf Stahl überprüft, wobei wiederum Geniische von Octyl- bzw. Decylphor-.phonsäure mit nichtionogenem Tensid verwandt wurden. Das Mischungsverhältnis in Gewichtsprozent betrug etwa 1:1, die Konzentration an AlkylmonophosphoiiRäure und Tensid jeweils 0,02 Gew.?.
Die gefundenen Hemmwerte sind in der Tabelle 2 wiedergegeben.
Tabelle 2
Material: Stahl (ST 37)
Hemmwe et in %
OctyIphosphonsäure Decylphosphonsäure
Schwefelsäure 90 90
Phosphorsäure 97 97
Salpetersäure 75 75
Salzsäure 88 89
Amidosulfonsäure 91 89
20 Beispiel 3
Der Angriff von 1 % Schwefelsäure auf Edelstahl (DIN 4301) wird durch ein Gemisch von 0,02 % Octyl- bzw. Decylphosphonsäure mit 0,02 % eines Tensides Trialkylbenzolsulfonat gehemmt. Der Hemmwert lag bei 8O0C und einer Behandlungsdauer von 1 Std. bei 95 bzw. 98 %. Verwendet man hingegen Hexylphosphonsäure in Kombination mit dem genannten Netzmittel als Inhibitor, so sinkt der Hemmwert auf etwa 70 % herab.
/6
030 D1 A/0392
ORIGINAL INSPECTED
Patentanmeldung D 5^39
HENKEL KGaA
ZH-FK/Patenlu
Beispiel l\_
In der nachstehenden Tabelle 3 sind die I)e/nrm>rerte angegeben, die bei den einzelnen iliner-alsäuren gegenüber Messing unter den Bedingungen des Beispiels ι erhalten wurden.
Tabelle 3 Material: Messing
Hemmwert in %
Octylphosphonsäure Decylphosphonsäure
Schwefelsäure 88 89
Phosphorsäure 92 92
Salpetersäure 99 99
Amidosulfonsäure 89 82
Beispiel 5
Die gute inhibierende Wirkung auch bei Säurekonzentrationen, wie sie bei der Beizung von Metallen üblicherweise angewandt werden, durch die Verwendung von Gemischen aus Octyl- bzw. Decylphosphonsäure und Tensiden geht aus der nachstehenden Tabelle k hervor. Im einzeInen wurden dabei 15 Gew.%ige Salzsäure bzw. 10 Gew.&ige Schwefelsäure verwendet. Die Temperatur betrug 200C, die Behandlungsdauer betrug 1 Stunde. Der Zusatz an Phosphonsäure betrug 0,1 g/l. Als Tensid wurde die gleiche Menge eines Anlagerungsproduktes von 12 Mol Ethylenoxid an Dodecy!phenol verwendet.
/7
0 3 0 0 U· / 0 3 9 2
BAD ORIGINAL
Patentanmeldung D 5839
Tabelle
HENKELKGaA
ZR-FE/Patente
Material: Stahl (ST 37)
Hemmvrert in % Octylpbosphonsäure Decylphosphonsäure
Schwefelsäure Salzsäure
92
90
95 91
Beispiel 6
Aus der nachstehenden Tabelle 5 ist ersichtlich, daß auch bereits in äußerst geringen Konzentrationen eine deutlich inhibierende Wirkung erfolgt. Die nachstehend angegebenen Hemmwerte wurden erhalten mit einer sauren Lösung, die 1 Gew.% Salpetersäure enthält. Die Behandlungsdauer betrug 1 Stunde bei 650C. Die Netzmittelkonzentration in Gew.? entsprach dem Zusatz an Phosphonsäure. Als Netzmittel wurde ein Anlagerungsprodukt von 10 Mol Rthylenoxid an Nonylphenol verwendet.
Tabelle 5
Material: Messing
ppm Octylphosphonsäure
Inhibierung in %
1 5
10 20 50
100
200
95,1
98,3 98,6 98,6 98,7
98,9
98,9
0300U/0392
Patentanmeldung D 5839
HENKEL KGaA ZR-FE/Patente
Beispiel 7
In der nachstehenden Tabelle 6 sind die Hemmwerte angegeben, die in 1 JKlger Phosphorsäure bei unterschiedlichen Tensidmengen (Anlagerungsprodukt von 10 Mol Äthylenoxid an Nonylphenol) gegenüber Aluminium erhalten wurden.
Tabelle 6 Material: Aluminium
Octylphosphonsäiire in ppm 200 200 1 200 2 200
Tensid in ppm 100 500 000 000
Hemmwert in % 96 98 97 98
03001 4/0392
ORIGfNAL INSPECTED

Claims (1)

  1. Patentanmeldung D 5839 >■ HENKELKGaA
    ZR~FE/Patente
    "Korrosionsinhibitoren für saure Lösungen"
    Patentanspruch e
    ' lX Verwendung von Alkylmonophosphonsäuren mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen im Gemisch mit Tensiden als Korrosionsinhibitoren gegenüber Metallen in sauren Lösungen.
    . 2. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet-, daß das Mischungsverhältnis Alkylmonophosphonsäure : Tensid 2 : 1 bis 1 : 10, vorzugsweise etwa 1 : 1 beträgt.
    3. Verwendung gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Alkylmonophosphonsäure 0,001 bis 0,5, vorzugsweise 0,02 bis 0,? g/l beträgt.
    li. Verwendung gemäß Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch den Einsatz nichtionogener Tenside.
    Ö30QU/0392
    ORIGINAL INSPECTED
DE2841641A 1978-09-25 1978-09-25 Verwendung von Alkylmonophosphonsäuren als Korrosionsinhibitoren Expired DE2841641C2 (de)

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DK358779A DK153850C (da) 1978-09-25 1979-08-28 Anvendelse af alkylmonophosphonsyrer som korrosionsinhibitorer til sure oploesninger
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DK (1) DK153850C (de)

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