IJC 国际期刊的腐蚀 1687 - 9333 1687 - 9325 Hindawi出版公司 10.1155 / 2014/487103 487103年 研究文章 调查的影响绿色防腐抑制剂的低碳钢在1 M氢氧化钠溶液 贾古玛Ramakrishnan Premjith Kaleekal Janardhanan 毗瑟挐Deth Sreekumar 拉姆库玛儿 Parayil汉 Keerthy Deflorian 弗拉维奥 机械工程系,圣约瑟夫大学的工程和技术、圣雄甘地大学Choondacherry Pala,戈德亚686579 印度 mgu.edu.in 2014年 23 11 2014年 2014年 29日 07年 2014年 09年 11 2014年 23 11 2014年 2014年 版权©2014 Premjith贾古玛Ramakrishnan et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

碱性腐蚀是行业面临的主要问题之一。主要化学物质大量用于工业氢氧化钠、H3阿宝4、盐酸和H2所以4。金属的腐蚀控制技术、经济、环境和审美的重要性。抑制剂的使用是最好的选项来防止金属和合金的腐蚀。低碳钢的防腐1 M氢氧化钠溶液混合的指甲花/沸石粉,研究了在不同温度下的减肥技术。吸附、活化和统计研究解决这项工作。吸附研究表明,根据朗缪尔等温线抑制剂吸附在金属表面。利用紫外光谱、SEM表面进行了研究。钢铁表面上的吸附抑制剂的发现遵守朗缪尔吸附等温式。抑制剂的抑制效率随着浓度的增加而增加在氢氧化钠的媒介。抑制机制推导出浓度和温度依赖性的抑制效率,朗缪尔吸附等温式,扫描电镜和紫外光谱的结果。

 1。介绍

腐蚀是金属化学侵蚀或反应的恶化环境。它是一个常数和连续的问题,往往很难完全避免。使用缓蚀剂是一种流行的技术,防止金属腐蚀速率的化学环境。抑制剂中,由于杂原子有机化合物作为好的抑制剂结构如硫、氮、氧( 1]。通过使用这些有机分子metal-solution接口上,四种类型的吸附可能发生:(a)带电分子之间的静电吸引和带电金属,(b)无电荷的相互作用分子中电子对与金属与金属(c) p电子相互作用,(d) (a)和(c),大多数这些材料是有毒的 2]。最近,使用有毒物质的抑制剂是有限的,因为他们的环境威胁。毒性作用不仅影响生物体,还污染环境。由于毒性,研究作品进行了调查植物提取物的抑制的性质。抑制剂在这个类是那些获得环保、植物提取物等天然产物( 3]。最近,一些研究已经进行植物提取物的抑制腐蚀的金属,精油,或纯化的化合物。

在所谓的“绿色缓蚀剂”是由有机化合物吸附在金属表面,如抗坏血酸( 4),琥珀酸( 5),色胺( 6)、大蒜、木瓜叶、咖啡因( 7),提取天然物质的 8- - - - - - 12]。这项工作的目的是设计开发新的混合抑制剂对金属腐蚀产生一个有效的屏障。在目前的研究中,从指甲花染料粉和沸石粉混合抑制剂的开发。低碳钢被选作为底物由于其广泛使用在许多技术应用,消费产品,特别是结构。混合薄膜的结构特性研究了扫描电镜和紫外可见。涂料在钢铁的腐蚀防护效率研究减肥技术。朗缪尔吸附等温式的吸附行为进行了分析。统计分析软件MINITAB 16用于执行田口实验设计与分析和方差分析分析。

 2。实验工作

女士标本用于实验。标本用于减肥试验是矩形的大小45毫米×30毫米×3毫米。实验前,所有标本都是抛光,到100年,200年,400年和600年的等级的砂纸,用蒸馏水洗净,用丙酮脱脂,空气干燥,保存在干燥器中。分析1级M氢氧化钠是由下面的方法。准备1 M氢氧化钠溶液,40克氢氧化钠在干1 L容量瓶中,加入900毫升蒸馏水,搅拌至溶解。指甲花和沸石粉混合适当的比例相等。2 h的标本完全沉浸在30 400毫升1 M氢氧化钠溶液,50和70°C到200年,400和600 ppm抑制剂浓度。在每个实验标本与运行之后,蒸馏水洗,用干净的干组织,沉浸在丙酮和苯,保存在干燥器在硅胶的床干燥,然后由高精度电子天平称重。测试的可靠性和再现性测量,重复实验在每种情况下相同的条件下进行。

 3所示。结果和讨论

低碳钢腐蚀的1 M氢氧化钠溶液包含各种抑制剂的浓度在不同的温度下测量研究了减肥。低碳钢的腐蚀速率是决定使用的关系: (1) W = Δ 米 年代 × t , 在哪里 Δ 米 质量损失(g), 年代 是该地区(m2), t 是浸泡时间(天)。

体重的测量是由重前后标本2 h女士400毫升浸泡时间的解决方案。

抑制效率(IE)计算如下: (2) 即 % = W 0 - - - - - - W W 0 , 在哪里 W 0 和 W 是减肥的值没有抑制剂和抑制剂的金属块,分别。

表 1显示变化的抑制剂与抑制剂浓度和温度效率和腐蚀速率。很明显,在某些实验温度、钢的腐蚀速率随缓蚀剂浓度的增加而减小。在没有存在一定浓度的抑制剂,钢的腐蚀速率随温度上升,服从阿伦尼乌斯类型反应这将在稍后讨论。据报道,铁腐蚀酸解率大约双打每10°C温度上升( 13]。抑制剂的值效率抑制剂浓度增高而增强。

低碳钢的抑制效率和腐蚀速率数据1 M氢氧化钠没有和抑制剂的存在在不同温度和浓度。

Sl.数量 抑制剂浓度(ppm) 温度(°C) 腐蚀速率(g m−2h−1) 抑制效率(%)
1 200年 30. 1.0940 85.00
2 50 1.9023 81.13
3 70年 3.9279 65.82
4 400年 30. 0.4760 94.18
5 50 1.0652 89.43
6 70年 1.3520 82.23
7 600年 30. 0.2934 95.97
8 50 0.9917 90.16
9 70年 1.6620 85.54
3.1。吸附研究和抑制机制

抑制剂的主要一步行动在碱性溶液一般是同意被吸附在金属表面。这涉及的假设来阻止腐蚀反应的发生面积(或活跃的网站)的金属表面被吸附抑制剂的物种,而这些腐蚀反应通常发生在抑制剂自由区( 14]。三个代表朗缪尔吸附情节得到不同温度下各种抑制剂的浓度如图 1。线性情节有斜坡的值等于0.94,1.00,和1.24的实验温度30日50和70°C。这些结果也表明,一些选民的绿色缓蚀剂占领了多个女士表面吸附的网站。

朗缪尔吸附等温式指甲花/沸石粉在低碳钢。

 3.2。统计分析

实验腐蚀速率导致不羁和抑制1 M氢氧化钠作为温度的函数表和抑制剂浓度 1。统计技术,即方差分析可以使用(方差分析)。该技术基于方差比率来确定是否显著差异的几组观察。双向方差分析是为了确定使用温度和抑制剂浓度对抑制效率的影响。

表 2给出了方差分析结果抑制效率。费雪的 F 以及还可以用来确定哪些工艺参数对性能有显著的影响。通常,当 F 值很大,这意味着工艺参数的变化对性能有很大的影响。它可以观察到从表 2抑制剂浓度大 F 价值。因此抑制剂浓度被发现的主要因素影响抑制效率为55.68%。

方差分析的数值。

源 DF 轮廓分明的党卫军 轮廓分明的女士 F %的贡献
浓度 2 352.10 176.05 10.52 55.68
温度 2 213.25 106.62 6.37 33.72
残差 4 66.93 16.73 10.5
总 8 632.28

图 2显示输入参数的影响,如抑制剂浓度和温度对抑制效率。它可以观察到,效率浓度增加而增加,随温度的增加。最优输入参数对抑制效率获得600 ppm 30°C浓度和温度。

主要影响情节。

 3.3。扫描电子显微镜研究

扫描电子显微镜(SEM)照片显示的变化伴随腐蚀和保护在低碳钢表面女士。图 3(一个)浸之前显示的表面抛光标本女士。图 3 (b)揭示了形成保护层的绿色缓蚀剂的成分。图 3 (c)显示了受损表面浸后由氢氧化钠反应。没有抑制剂低碳钢试样的显微照片显示大量的坑和裂缝由于激进的腐蚀介质的袭击。

SEM图像标本女士:(a)抛光标本浸泡之前,(b)标本与抑制剂1 M氢氧化钠溶液浸泡后,和(c)标本1 M氢氧化钠溶液中浸泡后没有抑制剂。

 3.4。总结分析

为了证实指甲花的形成的可能性/ Zeolite-Fe复杂,紫外可见吸收光谱获得从1 M氢氧化钠溶液后低碳钢沉浸在图所示 4(一)在浸泡和图 4 (b)浸泡之后。从这些数据,偏差所示吸光度值及其强度。在吸光度增加低碳钢沉浸在指甲花/沸石粉添加解决方案。这揭示了形成之间的一个复杂的铁离子和绿色植物成份的抑制剂。这个复杂的形成可能是负责观察吸光度偏差,其强度值,这可能是负责防腐活动。它也指出,在光谱的形状有显著差异之前和之后的浸标本显示的可能性在低碳钢表面形成薄抑制剂层(物理吸附)。

紫外光谱的标本女士抑制剂添加1 M氢氧化钠溶液浸前(a)和(b)后浸泡。

 4所示。结论

指甲花/沸石粉混合作为绿色缓蚀剂的低碳钢最大抑制效率95.97%,30°C和最大程度的抑制剂浓度。吸附抑制剂遵循朗缪尔吸附等温式的形成单层金属。统计分析显示,腐蚀速率受温度和抑制剂浓度的影响。建议从确认结果SEM,抑制腐蚀的机理是通过吸附过程发生。紫外光谱表明,该化合物存在于抑制剂形成腐蚀抑制的层与铁离子反应出现在低碳钢表面。

 信息披露

另一件事是,Premjith贾古玛Ramakrishnan,拉姆库玛儿Sreekumar,和Keerthy Parayil Mohan最后一学期的学生m技术在先进制造工程和生产管理在圣约瑟的工程与技术学院戈德印度。本文是我们最后的学期项目相关工作。毗瑟挐Deth Kaleekal Janardhanan机械工程系助理教授的圣约瑟夫大学的工程和技术,戈德印度。

 利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

 王妃 b·e·A。 巴苏 比比J。 绿色抑制剂金属和合金的腐蚀保护:概述 国际期刊的腐蚀 2012年 2012年 15 380217年 10.1155 / 2012/380217 2 - s2.0 - 84858213711 Ostovari 一个。 Hoseinieh s M。 Peikari M。 Shadizadeh s R。 Hashemi 美国J。 1 M盐酸溶液中腐蚀抑制低碳钢指甲花提取物:指甲花的抑制作用的比较研究及其成分(Lawsone、没食子酸、 αd葡萄糖和丹宁酸) 腐蚀科学 2009年 51 9 1935年 1949年 10.1016 / j.corsci.2009.05.024 2 - s2.0 - 68049102041 Bernhoft 一个。 plants-benefits中生物活性化合物和风险对人类和动物 学报》《会饮篇》举行的挪威科学院和信件 2008年11月 挪威奥斯陆 费雷拉 大肠。 贾科梅利 C。 贾科梅利 f . C。 卢卡雷利 一个。 抑制剂效果评价L-ascorbic酸腐蚀的低碳钢 材料化学与物理 2004年 83年 1 129年 134年 2 - s2.0 - 0344513943 10.1016 / j.matchemphys.2003.09.020 阿明 m·A。 Abd El-Rehim 美国年代。 疑为 e . e . F。 Bayoumi r S。 低碳钢腐蚀的抑制琥珀酸盐酸的解决方案。第一部分体重,极化、EIS PZC、EDX和SEM研究 Electrochimica学报 2007年 52 11 3588年 3600年 10.1016 / j.electacta.2006.10.019 2 - s2.0 - 33847037584 莫雷蒂 G。 Guidi F。 Grion G。 色胺作为一种绿色铁在0.5真空硫酸腐蚀抑制剂 腐蚀科学 2004年 46 2 387年 403年 2 - s2.0 - 0242583236 10.1016 / s0010 - 938 x (03) 00150 - 1 Fallavena T。 Antonow M。 Goncalves r S。 咖啡因是无毒缓蚀剂对铜硝酸钾的水溶液 应用表面科学 2006年 253年 2 566年 571年 10.1016 / j.apsusc.2005.12.114 2 - s2.0 - 33845496274 Bouyanzer 一个。 Hammouti B。 马吉德 l 从各种薄荷油石油pulegium作为钢的腐蚀抑制剂在1 M盐酸 材料的信件 2006年 60 23 2840年 2843年 2 - s2.0 - 33746381495 10.1016 / j.matlet.2006.01.103 拉贾 p . B。 Sethuraman m·G。 天然产物作为金属腐蚀的缓蚀剂媒体审查 材料的信件 2008年 62年 1 113年 116年 10.1016 / j.matlet.2007.04.079 2 - s2.0 - 36048968123 Rahim 答:一个。 罗卡 E。 斯坦梅茨 J。 耆那教它们 M。 禁止的行动红树林的丹宁酸和磷酸pre-rusted钢通过电化学方法 腐蚀科学 2008年 50 6 1546年 1550年 10.1016 / j.corsci.2008.02.013 2 - s2.0 - 44449167973 Chauhan l R。 Gunasekaran G。 低碳钢的缓蚀作用的植物提取物稀释盐酸介质 腐蚀科学 2007年 49 3 1143年 1161年 2 - s2.0 - 33751564083 10.1016 / j.corsci.2006.08.012 Abdel-Gaber a . M。 Abd-El-Nabey b。 Sidahmed i M。 El-Zayady a . M。 Saadawy M。 抑制的作用的植物提取物在酸性钢材腐蚀介质 腐蚀科学 2006年 48 9 2765年 2779年 2 - s2.0 - 33747407749 10.1016 / j.corsci.2005.09.017 Uhlig H . H。 腐蚀和腐蚀控制 1971年 2日 约翰•威利父子 Shereir L . L。 腐蚀 1977年 2 2日 英国伦敦 Newnes-Butterworths