Localization of formation reactions of protective heteropolynuclear complexes in the depth of oxide-hydroxide passivating films on the surface of mild steel
- Authors: Kazantseva I.S.1, Chausov F.F.1, Lomova N.V.1, Vorob’yov V.L.1, Isupov N.Y.1
- 
							Affiliations: 
							- Udmurt Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences
 
- Issue: Vol 94, No 10 (2024)
- Pages: 1043-1057
- Section: Articles
- URL: https://rjeid.com/0044-460X/article/view/676659
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044460X24100046
- EDN: https://elibrary.ru/RFHMRM
- ID: 676659
Cite item
Abstract
The laws of the formation of passivating films on the surface of mild steel in a borate buffer environment (pH = 7.4) containing additives of corrosion inhibitors nitrilotris(methylenephosphonato)zinc tridecahydrate Na4[Zn{N(CH2PO3)]·13H2O and nitrilotris(methylenephosphonatoaqua)cadmium heptahydrate Na4[Cd(H2O){N(CH2(PO3)3}]·7H2O have been investigated by X-ray photoelectron spectroscopy with layer-by-layer etching with Ar+ ions. The composition and structure of films, localization features of the processes of interaction of inhibitor ions with iron ions, related processes and products of these interactions in the depth of the films were established. The protective properties of passivating films and the anticorrosive properties of inhibitors have been studied using a potentiodynamic method.
Full Text
 
												
	                        About the authors
I. S. Kazantseva
Udmurt Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences
														Email: chaus@udman.ru
				                	ORCID iD: 0000-0003-4556-3854
				                																			                												                	Russian Federation, 							426067, Izhevsk						
F. F. Chausov
Udmurt Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences
							Author for correspondence.
							Email: chaus@udman.ru
				                	ORCID iD: 0000-0003-4950-2370
				                																			                												                	Russian Federation, 							426067, Izhevsk						
N. V. Lomova
Udmurt Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences
														Email: chaus@udman.ru
				                	ORCID iD: 0000-0002-6568-4736
				                																			                												                	Russian Federation, 							426067, Izhevsk						
V. L. Vorob’yov
Udmurt Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences
														Email: chaus@udman.ru
				                	ORCID iD: 0000-0002-9401-0802
				                																			                												                	Russian Federation, 							426067, Izhevsk						
N. Yu. Isupov
Udmurt Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences
														Email: chaus@udman.ru
				                	ORCID iD: 0000-0002-2515-8117
				                																			                												                	Russian Federation, 							426067, Izhevsk						
References
- Кузнецов Ю.И. // Усп. хим. 2004. Т. 73. С. 79; Kuznetsov Yu.I. // Russ. Chem. Rev. 2004. Vol. 73. N 1. doi: 10.1070/RC2004v073n01ABEH000864
- Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов. М.: Металлургия, 1976. 472 с.
- Князева Л.Г. Автореф. дис. … докт. хим. наук. Тамбов, 2012. 49 с.
- Vigdorovitch V.I., Tsygankova L.E., Vigdorowitsch M., Shel N.V., Knyazeva L.G. // Port. Electrochim. Acta. 2021. Vol. 39. P. 335. doi: 10.4152/pea.2021390503
- Зарапина И.В., Осетров А.Ю., Жиркова Ю.В. // Успехи в химии и химической технологии. 2023. Т. 37. № 2. С. 47.
- Кузнецов Ю.И., Раскольников А.Ф. // Защита металлов. 1992. Т. 28. № 2. С. 249.
- Shaban A., Kalman E., Biczо I. // Corros. Sci. 1993. Vol. 35. N 5–8. P. 1463. doi: 10.1016/0010-938X(93)90372-N
- Gonzalez Y., Lafont M.C., Pebere N., Moran F.A. // J. Appl. Electrochem. 1996. Vol. 26. P. 1259. doi: 10.1007/BF00249928
- Felhosi I., Keresztes Zs., Kármán F.H., Mohai M., Bertóti I., Kálmánz E. // J. Electroch. Soc. 1999. Vol. 146. N 3. P. 961. doi: 10.1149/1.1391706
- Rajendran S., Appa Rao B.V., Palaniswamy N. // Anti-Corros. Methods Mater. 2000. Vol. 47. N 2. P. 83. doi: 10.1108/00035590010316430
- Demadis K.D., Katarachia S.D., Koutmos M. // Inorg. Chem. Commun. 2005. N 8. P. 254. doi 10.1016/ j.inoche.2004.12.019
- Demadis K.D., Manzaridis C., Raptis R.G., Mezei G. // Inorg. Chem. Commun. 2005. N 44. P. 4469. doi: 10.1021/ic050572q
- Muthumani N., Rajendran S., Pandiarajan M., Lydia Christy J., Nagalakshm R. // Port. Electrochim. Acta. 2012. Vol. 30. P. 307. doi: 10.4152/pea.201205307
- Prabakaran M., Vadivu K., Ramesh S., Periasamy V. // Egypt. J. Petrol. 2014. V.23. P. 367. doi 10.1016/ j.ejpe.2014.09.004.
- Кузнецов Ю.И. // Защита металлов. 2002. Т. 38. № 2. С. 122; Kuznetsov Yu.I. // Protect. Metals. Vol. 38. N 2. P. 103. doi: 10.1023/A:1014904830050.
- Кузнецов Ю.И., Андреев Н.Н., Маршаков А.И. // ЖФХ. 2020. T. 94. № 3. С. 381; Kuznetsov Y.I., Andreev N.N., Marshakov A.I. // Russ. J. Phys. Chem. (A). 2020. Vol. 94. N 3. P. 505. doi: 10.31857/S0044453720030152
- Telegdi J., Shaglouf M.M., Shaban A., Kármán F.H., Betróti I., Mohai M., Kálmán E. // Electrochim. Acta. 2001. Vol. 46. P. 3791. doi: 10.1016/S0013-4686(01)00666-1
- Chausov F.F., Kazantseva I.S., Reshetnikov S.M., Lomova N.V., Maratkanova A.N., Somov N.V. // ChemistrySelect. 2020. Vol. 5. P. 13711. doi: 10.1002/slct.202003255
- Somov N., Chausov F. CCDC 919565: Experimental Crystal Structure Determination, 2014. doi: 10.5517/cczvwd2
- Chausov F.F., Kazantseva I.S., Reshetnikov S.M., Lomova N.V., Maratkanova A.N., Somov N.V. CCDC 2036586: Experimental Crystal Structure Determination, 2020. doi: 10.5517/ccdc.csd.cc26c7b5
- Сомов Н.В., Чаусов Ф.Ф. // Кристаллография. 2014. Т. 59. № 1. С. 71. doi: 10.7868/S0023476113050123; Somov N.V., Chausov F.F. // Crystallogr. Rep. 2014. Vol. 59. N 1. P. 66. doi: 10.1134/S1063774513050118
- Чаусов Ф.Ф., Сомов Н.В., Закирова Р.М., Алалыкин А.А., Решетников С.М., Петров В.Г., Александров В.А., Шумилова М.А. // Изв. АН. Серия физ. 2017. Т 81. № 3. С. 394. doi: 10.7868/S0367676517030085; Chausov F.F., Somov N.V., Zakirova R.M., Alalykin A.A., Reshetnikov S.M, Petrov V.G., AleksandrovV.A., Shumilova M.A. // Bull. Russ. Acad. Sci. Physics. 2017. Vol. 81. N 3. P. 365. doi: 10.3103/S106287381703008X
- Chausov F.F., Somov N.V., Zakirova R.M., Alalykin A.A., Кeshetnikov S.M., Petrov V.G., Aleksandrov V.A., Shumilova M.A. CCDC 1849911: Experimental Crystal Structure Determination, 2018. doi: 10.5517/ccdc.csd.cc202zkn
- Chausov F.F., Somov N.V., Zakirova R.M., Alalykin A.A., Кeshetnikov S.M., Petrov V.G., Aleksandrov V.A., Shumilova M.A. CCDC 1850041: Experimental Crystal Structure Determination, 2018. doi: 10.5517/ccdc.csd.cc2033r0
- Chausov F.F., Lomova N.V., Dobysheva L.V., Somov N.V., Ul’yanov A.L., Maratkanova A.N., Kholzakov A.V., Kazantseva I.S. // J. Solid State Chem. 2020. Vol. 286. Article no. 121324. doi: 10.1016/j.jssc.2020.121324
- Чаусов Ф.Ф., Ульянов А.Л., Казанцева И.С., Добышева Л.В. // Физика металлов и металловедение. 2023. Т. 124. № 1. С. 36. doi: 10.31857/S0015323022601416
- Dobysheva L.V., Chausov F.F., Lomova N.V. // Mater. Today Commun. 2021. Vol. 29. P. 102892. doi 10.1016/ j.mtcomm.2021.102892
- Cordero B., Gómez V., Platero-Prats A.E., Revés M., Echeverria J., Cremades E., Barragan F., Alvarez S. // Dalton Trans. 2008. Vol. 21. P. 2832. doi: 10.1039/b801115j.
- Kazantseva I.S., Chausov F.F., Lomova N.V., Vorob’yov V.L., Maratkanova A.N. // Mater. Today Commun. 2022. Vol. 32. Article no. 104022. doi 10.1016/ j.mtcomm.2022.104022.
- Kuznetsov Yu.I., Redkina G.V. // Coatings. 2022. Vol. 12. N 2. Article no. 149. doi: 10.3390/coatings12020149.
- Чаусов Ф.Ф., Ломова Н.В., Сомов Н.В., Решетников С.М., Воробьев В.Л., Казанцева И.С. // Изв. АН. Cер. физ. 2020. Т. 84. № 9. С. 1313. doi: 10.31857/S0367676520090112; Chausov F.F., Lomova N.V., Somov N.V., Reshetnikov S.M., Vorob’yov V.L., Kazantseva I.S. // Bull. Russ. Acad. Sci. Physics. 2020. Vol. 84. N 9. P. 1119. doi: 10.3103/S1062873820090117
- Жилин И.А., Чаусов Ф.Ф., Ломова Н.В., Казанцева И.С., Исупов Н.Ю., Аверкиев И.К. // ЖПХ. 2023. Т. 96. № 2. С. 184. doi: 10.31857/S004446182302007X; Zhilin I.A., Chausov F.F., Lomova N.V., Kazantseva I.S., Isupov N.Yu., Averkiev I.K. // Russ. J. Appl. Chem. 2023. Vol. 96. N 2. P. 176. doi: 10.1134/S1070427223020089
- Сомов Н.В., Чаусов Ф.Ф., Казанцева И.С., Ломова Н.В., Бельтюков А.Н., Шумилова М.А., Суксин Н.Е., Ульянов А.И. // Кристаллография. 2023. Т. 68. № 2. С. 246. doi: 10.31857/S0023476123020169; Somov N.V., Chausov F.F., Kazantseva I.S., Lomova N.V., Bel’tukov A.N., Shumilova M.A., Suksin N.E., Ul’yanov A.I. // Crystallogr. Rep. 2023. Vol. 68. N 2. P. 259. doi: 10.1134/S1063774523020165
- Анализ поверхности методами оже- и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии / Под ред. Д. Бриггса, М.П. Сиха. М.: Мир, 1987. 598 с.
- Lange’s Handbook of Chemistry / Ed. J.A. Dean. New York: McGraw-Hill, 1998. 1424 p.
- Xu L., Wu P., Zhu X., Zhao G., Ren X., Wei Q., Xie L. // Corros. Sci. Vol. 207. Article no. 110563. doi 10.1016/ j.corsci.2022.110563.
- McIntyre N.S., Zetaruk D.G. // Anal. Chem. 1977. Vol. 49. P. 1521. doi: 10.1021/ac50019a016
- Кузнецов Ю.И., Раскольников А.Ф. // Защита металлов. 1992. Т. 28. № 5. С. 707.
- Казанцева И.С., Чаусов Ф.Ф., Ломова Н.В., Воробьев В.Л. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2023. Т. 59. № 3. С. 330. doi: 10.31857/S0044185623700389; Kazantseva I.S., Chausov F.F., Lomova N.V., Vorob’yov V.L. // Protect. Met. Phys. Chem. Surf. 2023. Vol. 59. N 3. P. 493. doi: 10.1134/S2070205123700454
- Holmes W. // Anatom. Rec. 1943. Vol. 86. P. 157. doi: 10.1002/ar.1090860205
- Shirley D.A. // Phys. Rev. (B). 1972. Vol. 5. P. 4709. doi: 10.1103/PhysRevB.5.4709
- Wojdyr M. // J. Appl. Crystallogr. 2010. Vol. 43. P. 1126. doi: 10.1107/S0021889810030499
Supplementary files
 
				
			 
					 
						 
						 
						 
						 
									

 
  
  
  Email this article
			Email this article 
 Open Access
		                                Open Access Access granted
						Access granted









