Поиск и разработка методов исследования защитного действия ингибиторов коррозии металлов

Для того чтобы найти наиболее универсальные и эффективные для каждого конкретного случая средства защиты металлоизделий, необходимо глубоко понять сущность и механизмы протекания коррозионных процессов и методы воздействия на них. Именно поэтому с самого начала постановки научных работ на кафедре общей и аналитической химии МГПИ им. В. И. Ленина профессор С. А. Балезин особое внимание уделял выбору наиболее современных и информативных методов исследования.

Впервые обзор методов коррозионных исследований в нашей стране был сделан в 1945 г. Г. В. Акимовым. Затем появились работы Г. Улига и Ф. Чампиона, а в 1958 г. под редакцией С. А. Балезина был опубликован сборник работ, посвященный методам исследования ингибиторов коррозии. В нем была дана первая классификация методов исследования процессов ингибирования и сформулированы задачи, которые должны решаться с их помощью [454].

Коллектив кафедры С. А. Балезина. 1959 г.

Трудно себе представить, чтобы в исследовании многокомпонентных коррозионных систем с большим числом переменных любой, даже самый совершенный, метод, взятый в отдельности, смог дать достаточно полную картину явления. Именно поэтому С. А. Балезин, И. Н. Путилова и В. П. Баранник в книге «Ингибиторы коррозии металлов» высказали мнение о том, что вряд ли следует стремиться к созданию универсальных методов исследования ингибиторов коррозии. При выборе методов исследования С. А. Балезин всегда требовал от своих сотрудников четкой постановки задачи и ясного понимания, на какие вопросы может дать ответ тот или иной прибор, тот или иной эксперимент.

В то же время С. А. Балезин напоминал о необходимости осторожно интерпретировать экспериментальные данные. Так, при обсуждении разультатов исследования сорбируемости ингибиторов коррозии на ртутном капельном электроде ученый неоднократно напоминал предупреждение академика А. Н. Фрумкина о том, что перенос данных, полученных на ртути, на другие металлы должен производиться с большой осторожностью хотя бы потому, что, выражаясь языком коллоидной химии, железо гораздо более гидрофильно, чем другие металлы, а ртуть наиболее гпдрофобна.

Будучи большим знатоком истории химии, Степан Афанасьевич часто на конкретных исторических примерах обсуждал с сотрудниками характерные ошибки, допускавшиеся различными исследователями, в том числе и в оценках эффективности ингибиторов. Он часто напоминал о примере работы Лефевра и Ле- Буше, ингибировавших раствор хлорной кислоты октадециламином: лабораторные и полупромышленные испытания, проведенные без учета расходования кислорода, содержащегося в системе, показали десятикратное завышение эффективности ингибитора по сравнению с реальными условиями промышленных установок.

Но особенно горячо выступал С. А. Балезин против слепого следования предвзятым и традиционным мнениям в трактовке экспериментальных результатов. Так, на определенном этапе многие исследователи однозначно связывали защитное действие ингибиторов

С их сорбируемостыо на металлах. Сам ученый высоко ценил выполненную в 1948 г. совместно с В. С. Кемхадзе работу [46], где на примере альдегидов впервые было показано, что не всегда, даже в рамках одного гомологического ряда, увеличение сорбируемости веществ ведет к усилению защитного действия. Сорбируемость ингибиторов на границе раздела фаз металл—коррозионная среда С. А. Балезин всегда считал условием необходимым, но недостаточным для защиты металлов.

Неудивительно, что методы исследования, использовавшиеся в разное время в лаборатории ингибиторов коррозии МГПИ им. В. И. Ленина, постоянно расширялись и совершенствовались. Начав с традиционных гравиметрических и волюмометрических исследований, сотрудники С. А. Балезина взяли на вооружение методы изучения адсорбционных процессов: от модификаций исторически известного метода хроматографии па колонках М. С. Цвета до широкого спектра электрохимических измерений. Они освоили методы изучения диффузии водорода в металлы, методы рентгеноструктурного и электронографического анализа продуктов коррозии, современные методы концентратометрии — спектрофотометрию, полярографию, радиоизотопный метод, газовую хроматографию. Сотрудники лаборатории создали оригинальные приборы для изучения коррозии и защиты металлов в потоках агрессивных сред.

Во многом приоритетный характер носили проводившиеся в 60-х годах в лаборатории МГПИ им. В. И. Ленина исследования электрохимических процессов на оксидах железа. Методики этих экспериментов разрабатывались Н. И. Подобаевым, Л. Б. Лайхтером, Н. Г. Ключниковым.

Рассказ о применявшихся в лаборатории С. А. Балезина методах исследования коррозии и защиты металлов был бы неполным, если бы мы не вспомнили, какое большое внимание уделялось промышленным испытаниям различных средств защиты металлов. При активном личном участии С. А. Балезина по стране создавалась сеть натурных испытательных площадок в различных климатических зонах, обсуждался вопрос о корреляции результатов ускоренных лабораторных и натурных коррозионных испытаний.

Совместно с Н. Л. Шапиро разрабатывались методы испытаний средств защиты шахтного оборудовация [226]. Вместе с Н. И. Подобаевым, Ф. Б. Гликиной, Н. И. Шадриной, И. И. Супоницкой, Н. Л. Харьковской, Н. А. Бычковой и сотрудниками завода «Котлоочистка» в содружестве с проф. П. А. Акользиным С. А. Балезин разрабатывал методы определения эффективности ингибиторов для нужд теплоэнергетики. Црограмму промышленных испытаний ингибиторов кислотного травления сталей С. А. Балезин обсуждал с Д. О. Гринбергом, И. А. Подольным, Я. Н. Липкицым и многими представителями металлургических производств [413]. Для этой цели он неоднократно выезжал на заводы Челябинска, Запорожья, Череповца. Эффективность ингибиторов для межоперационцой защиты и методы ее оценки С. А. Балезин исследовал со своим другом и коллегой С. А. Гинцбергом.

Пожалуй, впервые в отечественной практике в лаборатории МГПИ им. В. И. Ленина были разработаны методы испытаний и оценки эффективности снимаемых антикоррозионных покрытий для изделий из черных и цветных металлов. В этой работе принимали непосредственное участие Л. Б. Лайхтер, Э. Г. Зак, Е. 3. Земскова, Т. Г. Малашенко, Л. Ф. Горин и многие другие. Следует сказать, что сотрудники лаборатории МГПИ им. В. И. Ленина не ограничили поиск ингибиторов коррозии только списком известных химических соединений. Новые ингибиторы были синтезированы при участии Н. И. Подобаева, А. Г. Воскресенского, Г. Ф. Семиколенова, Е. С. Иванова, В. Н. Долинкина. Многие из них были защищены авторскими свидетельствами.

Одним из очень важных критериев, определяющих возможность использования ингибиторов в промышленности, является степень их токсичности для организма человека. На этих данных основываются правила техники безопасности, которые необходимо соблюдать при работе с ингибиторами.

Вопросами токсикологии ингибиторов С. А. Балезин начал заниматься еще в начале 60-х годов. Он возглавил научную группу, которая на базе лаборатории кафедры физиологии человека и животных МГПИ им. В. И. Ленина в течение ряда лет проводила изучение влияния ингибиторов на организм теплокровных животных [229, 230, 280, 286, 315, 321, 349]. Эти работы имели большое значение, так как в то время не было еще организовано специальной службы. Сей-

час вопросам токсикологии ингибиторов в нашей стране придается важное значение. Определены несколько организаций в стране, которые устанавливают степень токсичности ингибиторов коррозии. Ни один ингибитор не допускается к промышленному выпуску, пока не определена степень его токсичности и соответственно класс опасности согласно ГОСТ 12.1.007—76.

Какими бы работами ни занимался С. А. Балезин, он никогда не упускал из виду важную проблему влияния коррозионных процессов и средств защиты металлов на окружающую среду. Одна из его последних работ так и называлась: «Коррозия металлов и охрана окружающей среды» [423].