Химическая формула бензотриазола: (C6H5N3). Бензотриазол известен и под другими синонимическими названиями: ВТА, 1,2-аминоизофенилен, азимидобензол, бензолазимид, бензизотриазид, 1,2,3,бензотриазол, кобратек #99, представляющий собой кристаллическое желтое вещество практически без запаха. Этот материал играет важную роль в борьбе с коррозией меди.
ВТА имеет молекулярную массу 119,13 г/моль, температуру плавления 94–97°С и температуру кипения 203–205°С. Его растворимость в воде при 20 C° составляет 20 граммов на литр, он также растворим в некоторых органических растворителях, таких как спирт и ацетон.
Этот материал имеет pH 5-6 при 20 C°. При температуре выше 160 C° существует опасность взрыва при перегонке. Бензотриазол представляет собой отраслевой стандарт, с которым можно сравнивать эффективность других ингибиторов.
В течение некоторого времени было известно, что бензотриазол повышает коррозионную стойкость меди и медных сплавов. Почти нейтральные растворы бензотриазола с богатым содержанием солей дают осадки желтого или зеленого цвета — комплексы бензотриазола с медью. Эти комплексы практически нерастворимы в воде и многих органических растворителях.
Эти комплексы также термически стабильны примерно до 250 C°. Эти свойства, вероятно, связаны с триазольным кольцом. В этих взаимодействиях группа N-H образует нерастворимые комплексы с соединениями меди.
Образовавшаяся на поверхности пленка комплекса очень тонкая и аморфная. Стехиометрия бензотриазола с медью составляет 1:1. На рисунке ниже показаны полимерные цепи комплекса бензотриазола с медью:
Медь связана с аминным азотом с одной стороны молекулы, а с другой стороны — с ненасыщенным азотистым кольцом с парой электронов. Металлическая медь быстрее реагирует с азолом, чем окисленные медные поверхности. Сделан вывод, что порядок реакции Cu(0) > Cu2O > CuO. Связь азот-медь образуется на поверхности окисленной и неокисленной меди.
Полимерная пленка бензотриазола на окисленной меди создает лучший барьер для ионов меди и предотвращает их переход в раствор. Это преимущество в сохранении археологических артефактов и медного сплава.
Толщина пленки варьируется в пределах 5–40 Å в диапазоне pH от 3 до 12. Установлено, что при pH 2 толщина может достигать 250 Å. Пленка бензотриазола действует в первую очередь как ингибитор растворения меди и, во вторую очередь, как покрытие, предотвращающее восстановление кислорода на поверхности металла.
Если поверхность меди состоит из Cu2O и реагирует с водным раствором бензотриазола, то образуются комплексы меди I-бензотриазола и меди II-бензотриазола. На рисунке ниже показан полимер меди II-бензотриазола.
No comment