Определение кинетических характеристик реакций разложения нитрилотрисметиленфосфонатотриакважелеза(II) [Fe$^{\mathrm{II}}$(H$_2$O)$_3\{\mu$-NH(CH$_2$PO$_3$H)$_3\}$]$_n$ методом неизотермической кинетики с использованием термогравиметрии

Ф. Ф. Чаусов^abc, В. Г. Петров^b, В. А. Александров^b, М. А. Шумилова<sup>b

a</sup> Удмуртский государственный университет, 426034, г. Ижевск, ул. Университетская, 1
^b Институт механики Уральского отделения РАН, 426067, г. Ижевск, ул. Т. Барамзиной, 34
^c Физико-технический институт Уральского отделения РАН, 426000, г. Ижевск, ул. Кирова, 132

Аннотация: Методом неизотермической кинетики исследованы основные стадии термического разложения нитрилотрисметиленфосфонатотриакважелеза(II) [Fe$^{\mathrm{II}}$(H$_2$O)$_3\{\mu$-NH(CH$_2$PO$_3$H)$_3\}$]$_n$, образующегося при взаимодействии нитрилотрисметиленфосфоновой кислоты с ионами Fe$^{2+}$ и являющегося одним из компонентов защитных противокоррозионных слоёв при ингибировании коррозии сплавов железа в нейтральных водных средах. Анализ термогравиметрических данных при нагревании образцов [Fe$^{\mathrm{II}}$(H$_2$O)$_3\{\mu$-NH(CH$_2$PO$_3$H)$_3\}$]$_n$ в среде аргона показал, что процесс термического разложения включает три стадии: отщепление двух молекул воды из координационной сферы железа (30–109 $^{\circ}$С), отщепление одной молекулы воды из координационной сферы железа (109–175 $^{\circ}$С), распад лиганда с отщеплением азота и метилфосфоновой кислоты (175–228 $^{\circ}$С). Обработка данных термогравиметрии и дифференциально-термического анализа методом Хоровица-Менгера позволил определить значения энергии активации и предэкспоненциального кинетического коэффициента для всех трёх стадий. Результаты свидетельствуют о неравнопрочной связи трёх координированных молекул воды с центральным атомом железа, показывая влияние Ян-Теллеровского искажения координационной сферы Fe(II).

Ключевые слова: нитрилотрисметиленфосфонатотриакважелезо(II), термическое разложение, термогравиметрия, кинетические характеристики, ингибиторы коррозии.

УДК: 547.1'546.722+543.(572.3+573)