炭素鋼材の腐食防止方法。
【課題】 メタンスルホン酸やブタンスルホン酸などの有機スルホン酸を含有する水溶液が接する炭素鋼材の腐食を容易に防止する方法を提供する。
【解決手段】 有機スルホン酸含有水溶液が接する炭素鋼材の腐食を防止する方法であって、有機スルホン酸含有水溶液のｐＨを１２.５以上、好ましくは１３以上とすることを特徴とし、有機スルホン酸含有水溶液の温度が５０℃以上、更には８０℃以上であっても、炭素鋼材の腐食を完全に防止することができる。
【解決手段】 有機スルホン酸含有水溶液が接する炭素鋼材の腐食を防止する方法であって、有機スルホン酸含有水溶液のｐＨを１２.５以上、好ましくは１３以上とすることを特徴とし、有機スルホン酸含有水溶液の温度が５０℃以上、更には８０℃以上であっても、炭素鋼材の腐食を完全に防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機スルホン酸含有水溶液が接する炭素鋼材の腐食防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
室温では、炭素鋼は、通常、酸性で腐食し、アルカリ性では腐食しない。塩化物水溶液中でも炭素鋼はｐＨ６以上にすると腐食されない（例えば、非特許文献１参照。）。従って、有機スルホン酸含有水溶液も、通常、中和された状態、すなわちｐＨが約７〜９の水溶液として、炭素鋼材を使用して扱われることが多い。
しかしながら、室温程度では殆ど炭素鋼材の腐食は許容できる程度であるが、使用中に有機スルホン酸含有水溶液のｐＨがよりアルカリ側に振れたり、温度が高くなったりしたためか、錆びこぶを伴う孔食が発生することがあった。
【非特許文献１】日根文男著 「腐食工学の概要」（株）化学同人 １９７７年 第８２〜８３頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、有機スルホン酸含有水溶液が接する炭素鋼材の腐食を容易に防止する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者はかかる課題を解決するために、有機スルホン酸含有水溶液が接する炭素鋼材の腐食を容易に防止する方法について鋭意検討した結果、有機スルホン酸含有水溶液のｐＨが約１０〜１２になると、むしろ腐食が激しくなり、更に約１２.５以上とすることによって、高温でも腐食が防止できることを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明は、有機スルホン酸含有水溶液が接する炭素鋼材の腐食を防止する方法であって、有機スルホン酸含有水溶液のｐＨを１２.５以上とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の方法によれば、有機スルホン酸含有水溶液が接する炭素鋼材の腐食を容易に、かつ完全に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明において、炭素鋼材が構成する機器は特に限定されるものではなく、配管、容器、攪拌翼、保護管等が挙げられる。
有機スルホン酸としては、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、ペンタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
有機スルホン酸の濃度は、約２０ｐｐｍ以上である。上限は特に限定されるものではないが、通常、約１０重量％である。
【０００７】
有機スルホン酸含有水溶液のｐＨは、アルカリを添加して約１２.５以上、好ましくは約１３とする。約１２.５よりも低くなると腐食が大きくなり好ましくない。
ｐＨが７〜９では、高温でも腐食は比較的少ないが、完全に耐食性であると言えるものではなく、また１０〜１２ではむしろ腐食が大きくなる。
アルカリとして、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液等が挙げられるが、これに限定させるものではない。
【０００８】
有機スルホン酸含有水溶液の温度は、約５０℃以上、更には約８０℃以上でも、ｐＨを約１２.５以上とすることによって、完全に腐食を防止することができる。上限は特に限定されるものではないが、通常、約１２０℃である。
【実施例】
【０００９】
以下、実施例で本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はない。
【００１０】
実験例１
メタンスルホン酸１２０ｐｐｍとブタンスルホン酸１８００ｐｐｍを含有する水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を添加して、ｐＨ８、１０.５、１３の水溶液を準備した。
各水溶液３００ｍｌに炭素鋼の試験片（４５ｍｍ×４０ｍｍ×２ｍｍｔ）を浸漬し、攪拌しながら９０℃で１６８時間、腐食試験を行った。結果を表１に示す。
腐食速度は、＊印のあるものは、表面粗さ計を用いて表面のプロファイルを測定して求めた孔食深さを腐食速度に換算した値であり、それ以外は重量測定法により算出した値である（以下、同様である。）。
【００１１】
【表１】
【００１２】
実験例２
有機スルホン酸を含有しない水溶液、メタンスルホン酸を２０００ｐｐｍ含有する水溶液、１−ブタンスルホン酸を２０００ｐｐｍ含有する水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を添加して、それぞれｐＨ１０.５の水溶液を準備した。
この水溶液について、実験例１と同様にして腐食試験を行った。結果を表２に示す。
【００１３】
【表２】
【００１４】
実験例３
メタンスルホン酸を含有する水溶液について、種々の濃度で行った以外は実験例２と同様に行った。結果を表３に示す。
【００１５】
【表３】
【００１６】
実験例４
メタンスルホン酸を含有する水溶液について、種々にｐＨで行った以外は実験例２と同様に行った。結果を表４に示す。
【００１７】
【表４】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機スルホン酸含有水溶液が接する炭素鋼材の腐食防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
室温では、炭素鋼は、通常、酸性で腐食し、アルカリ性では腐食しない。塩化物水溶液中でも炭素鋼はｐＨ６以上にすると腐食されない（例えば、非特許文献１参照。）。従って、有機スルホン酸含有水溶液も、通常、中和された状態、すなわちｐＨが約７〜９の水溶液として、炭素鋼材を使用して扱われることが多い。
しかしながら、室温程度では殆ど炭素鋼材の腐食は許容できる程度であるが、使用中に有機スルホン酸含有水溶液のｐＨがよりアルカリ側に振れたり、温度が高くなったりしたためか、錆びこぶを伴う孔食が発生することがあった。
【非特許文献１】日根文男著 「腐食工学の概要」（株）化学同人 １９７７年 第８２〜８３頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、有機スルホン酸含有水溶液が接する炭素鋼材の腐食を容易に防止する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者はかかる課題を解決するために、有機スルホン酸含有水溶液が接する炭素鋼材の腐食を容易に防止する方法について鋭意検討した結果、有機スルホン酸含有水溶液のｐＨが約１０〜１２になると、むしろ腐食が激しくなり、更に約１２.５以上とすることによって、高温でも腐食が防止できることを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明は、有機スルホン酸含有水溶液が接する炭素鋼材の腐食を防止する方法であって、有機スルホン酸含有水溶液のｐＨを１２.５以上とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の方法によれば、有機スルホン酸含有水溶液が接する炭素鋼材の腐食を容易に、かつ完全に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明において、炭素鋼材が構成する機器は特に限定されるものではなく、配管、容器、攪拌翼、保護管等が挙げられる。
有機スルホン酸としては、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、ペンタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
有機スルホン酸の濃度は、約２０ｐｐｍ以上である。上限は特に限定されるものではないが、通常、約１０重量％である。
【０００７】
有機スルホン酸含有水溶液のｐＨは、アルカリを添加して約１２.５以上、好ましくは約１３とする。約１２.５よりも低くなると腐食が大きくなり好ましくない。
ｐＨが７〜９では、高温でも腐食は比較的少ないが、完全に耐食性であると言えるものではなく、また１０〜１２ではむしろ腐食が大きくなる。
アルカリとして、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液等が挙げられるが、これに限定させるものではない。
【０００８】
有機スルホン酸含有水溶液の温度は、約５０℃以上、更には約８０℃以上でも、ｐＨを約１２.５以上とすることによって、完全に腐食を防止することができる。上限は特に限定されるものではないが、通常、約１２０℃である。
【実施例】
【０００９】
以下、実施例で本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はない。
【００１０】
実験例１
メタンスルホン酸１２０ｐｐｍとブタンスルホン酸１８００ｐｐｍを含有する水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を添加して、ｐＨ８、１０.５、１３の水溶液を準備した。
各水溶液３００ｍｌに炭素鋼の試験片（４５ｍｍ×４０ｍｍ×２ｍｍｔ）を浸漬し、攪拌しながら９０℃で１６８時間、腐食試験を行った。結果を表１に示す。
腐食速度は、＊印のあるものは、表面粗さ計を用いて表面のプロファイルを測定して求めた孔食深さを腐食速度に換算した値であり、それ以外は重量測定法により算出した値である（以下、同様である。）。
【００１１】
【表１】
【００１２】
実験例２
有機スルホン酸を含有しない水溶液、メタンスルホン酸を２０００ｐｐｍ含有する水溶液、１−ブタンスルホン酸を２０００ｐｐｍ含有する水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を添加して、それぞれｐＨ１０.５の水溶液を準備した。
この水溶液について、実験例１と同様にして腐食試験を行った。結果を表２に示す。
【００１３】
【表２】
【００１４】
実験例３
メタンスルホン酸を含有する水溶液について、種々の濃度で行った以外は実験例２と同様に行った。結果を表３に示す。
【００１５】
【表３】
【００１６】
実験例４
メタンスルホン酸を含有する水溶液について、種々にｐＨで行った以外は実験例２と同様に行った。結果を表４に示す。
【００１７】
【表４】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機スルホン酸含有水溶液が接する炭素鋼材の腐食を防止する方法であって、有機スルホン酸含有水溶液のｐＨを１２.５以上とすることを特徴とする炭素鋼材の腐食防止方法。
【請求項２】
有機スルホン酸含有水溶液のｐＨを１３以上とすることを特徴とする請求項１記載の炭素鋼材の腐食防止方法。
【請求項３】
有機スルホン酸含有水溶液の温度が５０℃以上である請求項１または２記載の炭素鋼材の腐食防止方法。
【請求項４】
有機スルホン酸がメタンスルホン酸および／またはブタンスルホン酸である請求項１または２記載の炭素鋼材の腐食防止方法。
【請求項５】
水酸化ナトリウムを添加してｐＨを調整する請求項１または２記載の炭素鋼材の腐食防止方法。
【請求項１】
有機スルホン酸含有水溶液が接する炭素鋼材の腐食を防止する方法であって、有機スルホン酸含有水溶液のｐＨを１２.５以上とすることを特徴とする炭素鋼材の腐食防止方法。
【請求項２】
有機スルホン酸含有水溶液のｐＨを１３以上とすることを特徴とする請求項１記載の炭素鋼材の腐食防止方法。
【請求項３】
有機スルホン酸含有水溶液の温度が５０℃以上である請求項１または２記載の炭素鋼材の腐食防止方法。
【請求項４】
有機スルホン酸がメタンスルホン酸および／またはブタンスルホン酸である請求項１または２記載の炭素鋼材の腐食防止方法。
【請求項５】
水酸化ナトリウムを添加してｐＨを調整する請求項１または２記載の炭素鋼材の腐食防止方法。
【公開番号】特開２００６−１１１９４８（Ｐ２００６−１１１９４８Ａ）
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３０２４９４（Ｐ２００４−３０２４９４）
【出願日】平成１６年１０月１８日（２００４．１０．１８）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月１８日（２００４．１０．１８）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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