Sintez qilib olingan n-morfolinbutanon-2ning ingibitorlik xossasining tadqiqi

Kirish. Po‘lat va uning qotishmalarini korroziyadan himoya qilish sanoatning eng muhim sohalaridan biridir. Binobarin, kimyo sanoatida muhitning o‘zgarishi samarali usuli hisoblanadi. Afsuski, kimyo sanoatida kislotali va ishqoriy muhitlarda korroziyasi katta muhandislik muammosi hisoblanadi. Metall quvurlar va metall rezervuarlarning korroziya xavfini kamaytirish uchun eritmalarning korroziyasini so‘ndiruvchi korroziya ingibitorlardan foydalanish kerak. Korroziya ingibitorlarga noorganik ingibitorlar va organik ingibitorlar kiradi. Noorganik ingibitorlarga, odatda, xromatlar, dixromatlar, tetraboratlar, molibdatlar, arsenatlar, nitritlar va fosfatlar kiradi. Xromatlar va nitritlar kabi noorganik birikmalardan foydalanish ularning yuqori biologik zaharliligi, atrof-muhitning ifloslanishi va yuqori narxi tufayli biroz cheklangan. Shunday qilib, organik korroziya ingibitorlari korroziyaga qarshi kurashning eng istiqbolli usullaridan biridir. Ko‘pgina organik korroziya ingibitorlari, asosan, O, N va S geteroatomlari, aromatik halqalari va ko‘p bog‘lanishlarini o‘z ichiga oladi, bularning barchasi birgina elektron juftlariga hissa qo‘shishi mumkin, bu esa ingibitor molekulalarining metall yuzasida kuchliroq adsorbsiyasini ta’minlaydi. U metall yuzasi bilan fizik yoki kimyoviy ta’sir o‘tkazishi mumkin va metall yuzasida kuchli adsorbsiyalanadi va agressiv muhitni izolyatsiya qilishga qodir himoya plyonka hosil qiladi. Tadqiqot maqsadi. N-morfolinbutanon-2ning ingbirlik xossasini konsentratsiyaga, haroratga bog‘liqligini aniqlash va aktivlanish energiyasi, entalpiyasi, entropyasini tadqiq qilishdan iborat. Tadqiqot natijalari va muhokamalar. Tadqiqotlarda korroziya ingibitorlari Nmorfolinbutanon-2 (NMBN-2 ) sintez qilindi. Korroziya ingibitori geteroatomlar borligi uchun bir nechta faol adsorbsion markazga ega. O, N va turli adsorbsion tuzilmalarni bog‘laydigan gidrofob alkil zanjirlari bo‘lmagan elektron juftlarini o‘z ichiga olgan konyugirlangan bog‘lanishlar metall sirtini 1M HCl eritmasidagi va Navoiyazot AJ sanoat aylanma suvlaridan pH 8-9 oralig‘idagi suvlarida St.20 va St.3 markali po‘latida NMBN-2 ning ingibitorlik samaradorligi, gravmetrik usuli yordamida o‘rganildi va tahlil qilindi. Po‘lat namunalari kimyoviy tarkibi ( w t %) bilan C-0,14-0,22; Si-0,05-0,17; Mg-0,4-0,65; P0,04; Cr-0,3; Ni-0,3; Cu-0,3 va qolgani Fe. St.20 va St.3 markali po‘lat namunalarining yuzasi najdak bilan sayqallandi, so‘ngra etanol va distillangan suv bilan yuvilib, quritilgandan so‘ng va eksperimental sinovlar uchun ishlatildi. NMBN-2 konsentratsiyasining korroziyani ingibirlash ta’siri 30-60 oC harorat oralig‘ida 1 M HCl da ingibitorlarning turli konsentratsiyalarida va ingibitorisiz po‘lat namunalarining massasini yo‘qotish to‘g‘risidagi ma’lumotlar 1-jadvalda keltirilgan. Ma’lumotlarga ko‘ra, sintezlangan ingibitorning himoyalash darajasi uning konsentratsiyasining oshishi bilan tezda pasayadi. Tadqiqot natijalariga ko‘ra, barcha ingibitorlar optimal 350 mg/l konsentratsiyasida juda yuqori samaradorlikni ko‘rsatgan va ingibitorlarning yuqori konsentratsiyasida ingibirlash samaradorligining sezilarli darajada oshishi kuzatilmagan. NMBN-2 30 oC da 350 mg/l konsentratsiyasi uchun korroziya tezlik (KT) qiymatlari mos ravishda 0,151 m∙sm-2∙s-1 va 0,169 mg∙sm-2∙s-1 ni tashkil etdi, ammo ingibitorsiz namunada KT qiymati 1,781 mg∙sm-2∙s-1 ni tashkil etdi. Bundan tashqari, NMBN-2 larni korroziyadan himoyalash darajasi va samaradorligi ingibitor konsentratsiyasining oshishi bilan asta-sekin oshdi va maksimal ingibirlash samaradorligi mos ravishda 91,5% va 90,5% ni tashkil etdi. Bu shuni ko‘rsatadiki, po‘lat yuzasida “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №3/2025 63 Химия и химические технологии ingibitor konsentratsiyasi oshgani sayin ko‘proq ingibitor adsorbsiyalanadi, bu esa po‘lat yuzasini korrozion muhitdan ajratib turadi. 1-jadval. Turli xil haroratlarda NMBN-2 ishtirokida 1,0 M HCl muhitida po‘lat uchun yo‘qotilishini o‘lchash natijasida olingan korroziya tezligi qiymatlari Harorat, (oC) Ingibitor konsentratsiyasi, mg/l NMBN-2 Kt, (mg∙sm-2∙s-1) Himoyalanish darajasi, Z% 30 0 1,781 - 50 0,769 56,8 100 0,576 67,6 150 0,502 71,8 200 0,441 75,2 250 0,347 80,5 300 0,199 88,8 350 0,151 91,5 400 0,135 92,4 40 0 2,281 - 50 1,16 49,1 100 0,973 57,3 150 0,811 64,4 200 0,633 72,2 250 0,545 76,1 300 0,453 80,1 350 0,358 84,3 400 0,291 87,2 50 0 3,171 - 50 1,645 48,1 100 1,325 58,2 150 1,201 62,1 200 0,935 70,5 250 0,779 75,4 300 0,723 77,2 350 0,685 78,4 400 0,656 79,3 60 0 3,624 - 50 1,842 49,1 100 1,710 52,8 150 1,541 57,5 200 1,301 64,1 250 1,174 67,6 300 0,986 72,8 350 0,953 73,7 400 0,902 75,1 Haroratning 1 M HCl eritmasida po‘latning korroziya jarayoniga ta’sirini o‘rganish uchun uchun turli konsentratsiyali ingibitorlar bilan va ingibitorsiz 30-60 oC harorat oralig‘ida agressiv “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №3/2025 64 Кимё ва кимёвий технологиялар eritmaga tushirilib massa yo‘qotilishi bo‘yicha tajribalar o‘tkazildi. Haroratning korroziya tezligiga ta’siri 4.2-jadvalda ko‘rsatilgan. Bundan ko‘rinib turibdiki, korroziya tezligi eritmani tarkibida ingibitorlar mavjudligida ham, mavjud bo‘lmaganda ham harorat ortishi bilan ortadi. Haroratning oshishi po‘lat yuzasida ingibitorning desorbsiyasiga olib kelishi mumkin. Biroq 2-jadval shuni ko‘rsatadiki, harorat oshishi bilan ingibitorsiz korroziya tezligi ingibitor mavjudligiga qaraganda ko‘proq oshadi. Ingibitorsiz korroziya tezligi 30 oC da faqat 1,781 mg∙sm-2∙s-1, 60 oC da esa 3,624 mg∙sm-2∙s-1 ni tashkil etadi, bu esa eritmaning harorati ortishi bilan korroziya tezligining keskin ortishini ko‘rsatadi. Ingibitorlar ishtirokida korroziya tezligi eritmaning harorati bilan sekin-asta oshib boradi, 350 mg/l da NMBN-2 uchun 30 oC da 0,151 mg∙sm-2s-1 dan; 60 oC da 0,953 mg∙sm-2∙s-1 gacha ingibitorlar po‘lat yuzasida aralash mexanizmda plyonka va koordinatsion birikma hosil qilishi tufayli yaxshi antikorrozion samaradorligiga erishiladi. 2-jadvaldan olingan korroziya tezligi logarifmi va 1/T o‘rtasidagi bog‘liqlik 4.2-rasmda ko‘rsatilgan. To‘g‘ri chiziqlarning qiyaligidan (Ea/2.303R) olingan aktivlanish energiyalari 4.3jadvalda keltirilgan. Po‘latni eritish jarayoni uchun aktivlanish entalpiyasi (-∆Hcorr) va aktivlanish entropiyasi ( ) Eyringning o‘tish holati tenglamasidan olindi. Bu yerda: h - Plank doimiysi va NA - Avogadro soni. ln(CR/T) va 1/T ning chizmasi.1- 4 rasmlarda ko‘rsatilganidek, to‘g‘ri chiziqni berdi, qiyaligi ( /2,303R) va kesishishi [ln(R/NAh)+ /2,303R]. Ushbu grafiklarga ko‘ra, entalpiya va aktivlanish entropiyasining qiymatlari hisoblab chiqiladi, ular 4.2-jadvalda keltirilgan. 1-rasm. St.20 markali po‘lat uchun 1 M HCl muhitida NMBN-2 ishtirokida va ishtirokisiz Arrenius bog‘liqligi (1-ingibitorsiz, 2-50 mg/l, 3-100 mg/l, 4-150 mg/l, 5-200 mg/l, 6-250 mg/l,7-300mg/l, 8-350 mg/l, 9-400 mg/l ) “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №3/2025 65 Химия и химические технологии 2-rasm. St.20 markali po‘latining 1 M HCl muhitida NMBN-2 ishtirokida va ishtirokisiz Eyring o‘tish holat bog‘liqligi (1-200 mg/l, 2-150 mg/l, 3-100 mg/l, 4-50 mg/l, 5-ingibitorsiz) 2-jadval. Sintez qilingan ingibitorlarning turli konsentratsiyalarida St.20 markali po‘latini 1M HCl da korroziyasi uchun aktivlanish parametrlarining qiymati Ingibitor Konsentratsiya, mg/l Ea, (kJ mol-1) A, (mg sm-2∙s- (kJ mol-1) (J∙mol-1 ∙K-1) 1) ingbitorsiz 0 21,46 7,01∙103 17,98 179,88 NMBN-2 50 26,01 1,96∙104 23,08 171,25 100 29,32 6,52∙104 27,18 162,57 150 32,12 1,61∙105 30,23 154,86 200 38,05 7,12∙105 33,40 160,96 250 36,62 1,98∙106 30,44 132,51 300 42,47 3,20∙107 41,81 92,86 350 53,88 9,82∙107 51,45 76,62 NPBN-2 50 23,64 8,76∙104 20,75 176,26 100 26,56 3,18∙104 24,52 166,62 150 30,98 1,32∙105 28,61 155,96 200 35,23 9,76∙105 33,25 157,16 250 33,79 2,26∙106 31,08 132,42 300 40,05 6,21∙108 38,94 103,63 350 49,85 2,36∙109 48,71 96,12 Ea qiymatlari ingibitorlar konsentratsiyasi bilan ortadi, bu ingibitorlar metall korroziya reaksiyalarida to‘siq bo‘lib xizmat qilishini ko‘rsatadi. “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №3/2025 66 Кимё ва кимёвий технологиялар Ingibitorlari bo‘lgan guruhlar ingibitorsiz guruhga nisbatan yuqori faollik energiyasiga ega. Bu metall yuzasida adsorbsiya jarayonining ingibitorlarining tarkibidagi taqsimlanmagan elektronlar hisobiga paydo bo‘lishi bilan bog‘liq bo‘lib, natijada metall yuzasida fizik-kimyoviy himoya qatlamining shakllanishiga olib keladi, korroziya zaryadning o‘tishiga to‘sqinlik qiladi. ning musbat qiymati St.20 markali po‘latining 1 M HCl dagi korroziyasi endotermik jarayon ekanligini va ingibitorlar yo‘qligidan ko‘ra ko‘proq ingibitorlar ishtirokida namoyon bo‘lishini ko‘rsatadi. Bundan tashqari, Ea va qiymatlari ingibitorlar konsentratsiyasining ortishi bilan ko‘payib borishi ko‘rsatilgan, bu Mannix bazasiga asoslangan ingibitorlar HCl eritmasida St.20 markali po‘latining erishi uchun energiya to‘sig‘ini oshirishini ko‘rsatadi, bu esa katta rol o‘ynashiga olib keladi. Xuddi shunday, ingibitorlar ishtirokida aktivlanish entropiyasi manfiy va kattaroqdir, bu aniqlovchi bosqich tezligida faollashtirilgan koordinatsion birikmaning assotsiativ ekanligini va yanada tartibli tuzilishga ega ekanligini ko‘rsatadi. Shu bilan birga, qiymatlari ingibitor konsentratsiyasi bilan ortadi, bu NMBN-2 jarayonini sekinlashtirishda ajoyib rol o‘ynashini ko‘rsatadi