Перейти до вмісту
Наукові вісті КПІ
ISSN 2617-5509 · e‑ISSN 2663-7472 Відкритий доступ · CC BY 4.0
Т. · № 3 · 2021 гру 15, 2021 статті

ЕКСТРАКТИ ВІДХОДІВ ХАРЧОВОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ ЯК ІНГІБІТОРИ НАКИПОУТВОРЕННЯ НА ПОВЕРХНІ МАЛОВУГЛЕЦЕВОЇ СТАЛІ У ВОДОПРОВІДНІЙ ВОДИ

ГВ
Георгій Степанович Васильєв Відповідальний Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, Ukraine Україна
ВВ
Вікторія Іванівна Воробйова Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, Ukraine Україна
ЮГ
Юрій Степанович Герасименко Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, Ukraine Україна
ОЧ
Олена Едуардівна Чигиринець Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, Ukraine Україна
Опублікованогру 15, 2021
PDF
НВКПІ 3 ТОМ · 3
ТОМ · № 3 · 2021 Переглянути випуск

Анотація

Проблематика. У промислових процесах нагрівання серйозною проблемою є накипоутворення, особливо у випадку використання як теплоносія води природного походження. Втрати світової економіки через утворення накипу оцінюються в мільярди доларів на рік. Тому розробка ефективних інгібіторів накипоутворення є актуальною задачею. Перспективним джерелом екологічно чистих та дешевих інгібіторів утворення накипу можуть стати відходи харчової промисловості. Мета дослідження. Випробувати як інгібітори утворення накипу на поверхні маловуглецевої сталі у водопровідній воді екстракти трьох побічних продуктів харчової промислові: шроту ріпаку, жому цукрового буряку та макухи з кормової редьки. Методика реалізації. Досліджувані речовини додавали до води у вигляді етанольних екстрактів, які готували методом мацерації. Для вивчення процесу утворення накипу використовували електрохімічний підхід, суть якого полягає у реєстрації зміни величини струму відновлення кисню в часі в процесі зародження та росту шару карбонату кальцію на поверхні сталі в присутності екстрактів. Для оцінки ефективності інгібування визначали час накипоутворення, пористість та питому масу накипу. Хімічний склад екстрактів визначали методом газової хроматографії з масоселективним детектором шляхом масоселективного інтегрування. Результати дослідження. Ефективними інгібіторами накипоутворення виявилися екстракти шроту ріпаку та екстракт макухи редьки в концентрації 10 мл/л. Екстракт жому цукрового буряку збільшує час кристалізації, але не впливає на кількість осаду накипу. Висновки. Інгібування накипоутворення викликано головним чином утворенням адсорбованої плівки на зародках накипу, яка блокує поверхню і перешкоджає подальшому росту кристалів. Відходи харчової промисловості є перспективним джерелом інгібіторів накипу через їх низьку ціну та екологічну безпеку.

Ключові слова

Посилання

  1. E. F. C. Somerscales, “Fundamentals of corrosion fouling”, Exp. Therm. Fluid Sci., vol. 14, no 4, pp. 335–355. May 1997. doi: 10.1016/s0894-1777(96)00136-7.
  2. M. Chaussemier et al., “State of art of natural inhibitors of calcium carbonate scaling. A review article”, Desalination, vol. 356, pp. 47–55. Jan. 2015. doi: 10.1016/j.desal.2014.10.014.
  3. G. S. Vasyliev and S. M. Vasylieva, “The Influence of Ultrasound on the Carbonate Cathodic Crystallization in Artificial Potable Water”, J. Electrochem. Soc., vol. 164, no 4, pp. H250–H256, Mar. 2017. doi: 10.1149/2.0301706jes.
  4. G. Vasyliev, S. Vasylieva, A. Novosad and Y. Gerasymenko, “Ultrasonic modification of carbonate scale electrochemically deposited in tap water”, Ultrasonics Sonochemistry, vol. 48, pp. 57–63. Nov. 2018. doi: 10.1016/j.ultsonch.2018.05.026.
  5. Chen Wang, Deyi Zhu and Xikui Wang, “Low-phosphorus maleic acid and sodium ρ-styrenesulfonate copolymer as calcium carbonate scale inhibitor”, J. Appl. Polym. Sci., vol. 115, no. 4, pp. 2149–2155, Oct. 2009. doi: 10.1002/app.31300.
  6. A. L. Kavitha, T. Vasudevan and H. G. Prabu, “Evaluation of synthesized antiscalants for cooling water system application”, Desalination, vol. 268, no. 1–3, pp. 38–45. Mar. 2011. doi: 10.1016/j.desal.2010.09.047.
  7. V. Vorobyova, O. Chygyrynetś, M. Skiba, I. Kurmakova and O. Bondar, “Self-assembled monoterpenoid phenol as vapor phase atmospheric corrosion inhibitor of carbon steel”, Int. J. Corros. Scale Inhib., vol. 6, no. 4, pp. 485–503, Nov. 2017. doi:10.17675/2305-6894-2017-6-4-8.
  8. O. E. Chygyrynets’, V. I. Vorobyova, G. Y. Galchenko and I. G. Roslik, “Investigation of the efficiency of inhibitors of atmospheric corrosion”, Metall. Min. Ind., vol. 4, no. 2, pp. 100–106, 2012.
  9. O. E. Chyhyrynets’ and V. I. Vorob’iova, “Anticorrosion Properties of the Extract of Rapeseed Oil Cake as a Volatile Inhibitor of the Atmospheric Corrosion of Steel”, Mater. Sci., vol. 49, no. 3, pp. 318–325, Nov. 2013. doi: 10.1007/s11003-013-9617-z.
  10. V. I. Vorob’iova, O. E. Chyhyrynets and O.I. Vasyl’kevych, “Mechanism of Formation of the Protective Films on Steel by Volatile Compounds of Rapeseed Cake”, Mater. Sci., vol. 50, no. 5, pp. 726–735, Mar. 2015. doi:10.1007/s11003-015-9778-z.
  11. E. Chygyrynets’ and V. Vorobyova, “A study of rape-cake extract as eco-friendly vapor phase corrosion inhibitor”, Chem. Chem. Technol., vol. 8, no. 2, pp. 235–242. Jun. 2014. doi: 10.23939/chcht08.02.235.
  12. V. Vorobyova and M. Skіba, “Apricot cake extract as corrosion inhibitor of steel: chemical composition and anti-corrosion properties”, Chem. J. Mold., vol. 14, no. 1, pp. 77–87. May 2019. doi: 10.19261/cjm.2018.525.
  13. V. Vorobyova, O. Chygyrynets’, M. Skiba, I. Trus and S. Frolenkova, “Grape pomace extract as green vapor phase corrosion inhibitor”, Chem. Chem. Technol., vol. 12, no. 3, pp. 410–418, Sep. 2018. doi: 10.23939/chcht12.03.410.
  14. V. Vorobyova, M. Skiba and O. Chygyrynets’, “A novel eco-friendly vapor phase corrosion inhibitor of mild steel”, Pigment & Resin Technology, vol. 48, no. 2, pp. 137–147. Feb. 2019. doi: 10.1108/PRT-03-2018-0025.
  15. V. I. Vorobyova, M. I. Skiba, A. S. Shakun and S. V. Nahirniak, “Relationship between the inhibition and antioxidant properties of the plant and biomass wastes extracts – A Review”, Int. J. Corros. Scale Inhib. vol. 8, no. 2, pp. 150–178. May 2019. doi: 10.17675/2305-6894-2019-8-2-1.
  16. V. Vorobyova, O. Chygyrynets and M. Skiba, “4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde as a volatile inhibitor on the atmospheric corrosion of carbon steel”, J. Chem. Technol. Metall., vol. 53, no. 2, pp. 336–345, 2017.
  17. V. Vorobyova, O. Chygyrynets´ M. Skiba, T. Zhuk, І. Kurmakova and О. Bondar, “A comprehensive study of grape pomace extract and its active components as effective vapour phase corrosion inhibitor of mild steel”, Int. J. Corros. Scale Inhib., vol. 7, no. 2, pp. 185–202, Jul. 2018. doi: 10.17675/2305-6894-2018-7-2-6.
  18. Z. Mohammadi and M. Rahsepar, “The use of green Bistorta Officinalis extract for effective inhibition of corrosion and scale formation problems in cooling water system”, J. Alloys Compd., vol. 770, pp. 669–678, Jan. 2019. doi: 10.1016/j.jallcom.2018.08.198.
  19. Z. Belarbi, B. Sotta, L. Makhloufi, B. Tribollet and J. Gamby, “Modelling of delay effect of calcium carbonate deposition kinetics on rotating disk electrode in the presence of green inhibitor”, Electrochim. Acta, vol. 189, pp. 118–127, Jan. 2016. doi: 10.1016/j.electacta.2015.12.089.
  20. H. Cheap-Charpentier et al., “Antiscalant properties of Spergularia rubra and Parietaria officinalis aqueous solutions”, J. Cryst. Growth, vol. 443, pp. 43–49. Jun. 2016. doi: 10.1016/j.jcrysgro.2016.03.020.
  21. D. E. Abd-El-Khalek, B. A. Abd-El-Nabey, M. A. Abdelkawi and S. R. Ramadan, “Investigation of a novel environmentally friendly inhibitor for calcium carbonate scaling in cooling water”, Desalination and Water Treat., vol. 57, no. 7, pp. 2870–2876, Feb. 2016. doi:10.1080/19443994.2014.987174.
  22. M. Chaussemier et al., “State of art of natural inhibitors of calcium carbonate scaling. A review article”, Desalination, vol. 356, pp. 47–55, Jan. 2015. doi: 10.1016/j.desal.2014.10.014.
  23. A. M. Abdel-Gaber, B. A. Abd-El-Nabey, E. Khamis and D. E. Abd-El-Khalek, “A natural extract as scale and corrosion inhibitor for steel surface in brine solution”, Desalination, vol. 278, no. 1–3, pp. 337–342, Sep. 2011. doi: 10.1016/j.desal.2011.05.048.
  24. C. Deslouis, D. Festy, O. Gil, G. Rius, S. Touzain and B. Tribollet, “Characterization of calcareous deposits in artificial sea water by impedance techniques – I. Deposit of CaCO3 without Mg(OH)2”, Electrochim. Acta, vol. 43, no. 12–13, pp. 1891–1901, May 1998. doi: 10.1016/s0013-4686(97)00303-4.
  25. A. Neville, T. Hodgkiess and A. P. Morizot, “Electrochemical assessment of calcium carbonate deposition using a rotating disc electrode (RDE)”, J. Appl. Electrochem., vol. 29, pp. 455–462, Apr. 1999.
§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.
Усі випуски

МЕТОДИКА ФОРМУВАННЯ ІНФОРМАТИВНОГО ПРОСТОРУ ОЗНАК ТЕХНІЧНИХ ІНДИКАТОРІВ ФІНАНСОВИХ ПРОЦЕСІВ НА ОСНОВІ НЕЙРОМЕРЕЖЕВИХ МОДЕЛЕЙ

Роман Тертичний, Денис Чупрін, Петро Бідюк

Проблематика. Фінансові часові ряди характеризуються нелінійністю, нестаціонарністю та високим рівнем шуму, що суттєво ускладнює їх моделювання та прогнозування.…

#методика формування інформативного простору ознак #технічні індикатори #волатильність Паркінсона #нейронні мережі
10.20535/kpisn.2026.3.359610

МЕТОДИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЦІЛІСНОСТІ ОБРОБКИ ТА ПЕРЕДАЧІ ДАНИХ У ПРОМИСЛОВИХ СИСТЕМАХ АВТОМАТИЗАЦІЇ

Ярослав Корпань, Євген Федоров, Ольга Нечипоренко

Проблематика. Сучасні промислові системи контролю характеризуються високим рівнем інтеграції інформаційних і фізичних процесів та використанням розподілених…

#промислові системи автоматизації #SCADA-системи #цілісність даних #кібербезпека ICS
10.20535/kpisn.2026.3.361520

МЕТОДИКА ПАРАМЕТРИЧНОГО СИНТЕЗУ ЗУМ-АФОКАЛЬНИХ СИСТЕМ НА ОСНОВІ НЕРУХОМИХ ВАРІОЛІНЗ

Ігор Г. Чиж

Проблематика Зум-оптичні системи, в яких використовуються механічно нерухомі електрично керовані варіолінзи, не можуть вважатися такими, що мають нерухомі оптичні…

#зум-афокальні системи #головні точки варіолінз #синтез зум-афокальних систем #стабільна афокальність зум-системи
10.20535/kpisn.2026.3.351645

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають

Схожі статті

1-10 з 18

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.