文摘
科学家之间的严格的环境立法,提高生态意识导致了发展的“绿色”方案来减轻腐蚀。在目前的工作,文献综述了绿色缓蚀剂,我们工作的特色绿色缓蚀剂已经突出显示。在研究了叶子,提取穿心莲香显示出更好的抑制性能(98%)比其他叶萃取精华。本文结合nuxvomica显示出更好的抑制(98%)比其他种子提取物。辣木属鉴定反映良好的低碳钢腐蚀抑制剂在1 M盐酸抑制效率研究水果中提取98%。一种monnieri显示其最大抑制性能95%在600 ppm调查茎中提取。所有的报告发现了植物提取物抑制的低碳钢腐蚀酸媒体。
1。介绍
腐蚀预防与控制的几种方法中,使用缓蚀剂是非常受欢迎的。腐蚀抑制剂时物质添加在小浓度腐蚀媒体减少或防止金属与媒体的反应。抑制剂添加到许多系统,即冷却系统,炼油厂,化学品,石油和天然气生产单位、锅炉、等等。大部分的有效抑制剂用于含有杂原子如O, N, S和多个债券通过它们在它们的分子吸附在金属表面上。人们已经发现,吸附主要取决于某些抑制剂组的物理化学性质,如官能团,在配位原子的电子密度,π轨道性格,和分子的电子结构。尽管许多合成化合物表现出良好的防腐活动,他们中的大多数都是剧毒的人类和环境。化学抑制剂的使用是有限的,因为环境威胁,最近,由于环保法规。这些抑制剂可能会导致可逆(临时)或不可逆(永久)器官系统损害,即肾脏或肝脏,或令人不安的生化过程或令人不安的在体内酶系统在某些站点。毒性可能体现在化合物的合成或在其应用程序。这些已知的有害影响的大多数合成缓蚀剂的使用一些天然产物的动机腐蚀抑制剂。植物提取物已成为很重要的,因为它们是环境可接受的,便宜的,现成的材料和可再生能源,生态可接受的。植物产品在本质上是有机的,和一些成分包括单宁、有机和氨基酸、生物碱、颜料表现出抑制作用。此外,它们可以通过简单的程序中提取低成本。在目前的工作中,作者回顾了文献绿色缓蚀剂。 Many authors such as E. E. Ebenso, B. Hammouti, A. Y. El Etre, P. C. Okafor, E. Oguzie, and P. B. Raja, have contributed significantly to the green mitigation by investigating several plants and their different body parts as corrosion inhibitors. The reviews of the literature along with salient features are summarised in Table1。
在之前的工作中,作者研究了植物的提取,即Azadirachta indica(树叶),石榴(壳),苦瓜缓蚀剂在低碳钢在3%氯化钠溶液化学和电化学的方法。最大限度的抑制效率为86%,82%和79%的浓度得到6毫升/ L, 3毫升/ L和1.2毫升/ L,分别。Azadirachta indica显示,97%防垢性能(39]。
水提取物的科迪亚latifolia和姜黄素研究了缓蚀剂的低碳钢在工业冷却系统。提取显示最大的抑制效率为97.7%和60%,分别为(40]。
茉莉花的水提物(的抑制的效果素馨属auriculatum)在3%氯化钠对低碳钢腐蚀调查。它显示的抑制效率80%。它被发现主要是阳极腐蚀抑制剂(41]。
水提取物的抑制的影响桉树(树叶),芙蓉(花)就双低碳钢为冷却系统的腐蚀,使用自来水,研究了通过减肥(静态以及动态条件下)和极化的方法。发现了所有的植物提取物抑制腐蚀的低碳钢的顺序及其抑制的效率:就双(85%),芙蓉(79%)和桉树在静态测试条件下(74%)。抑制效率仍然几乎相同在动态测试条件下,近场条件。所有的抑制剂(提取)被发现遵循朗缪尔吸附等温线以及弗伦德里希,也就是说,他们通过吸附抑制腐蚀。偏振测量做了一个类似的植物提取物的抑制效率,决定使用减肥技术。就双提取被发现阴极抑制剂为主,而提取的桉树和芙蓉被发现是混合抑制剂(40]。
抗坏血酸结合dq - 2000 (aminotrimethyl膦酸)和dq - 2010 (1-hydroxyethylidine 1, 1-diphosphonic酸)被用来减少锌的浓度排污的冷却系统。所有使用的抑制剂被认为是有效的。最大的抑制效率99.2%获得了dq - 2010 100 ppm +抗坏血酸浓度200 ppm。抑制剂遵循朗缪尔等温线显示,他们通过吸附抑制腐蚀42]。
在目前的工作中,作者使用的提取(Kalmegh)穿心莲香(Meethi楝)九里koenigii(现)Aegle marmelos(Kuchla)本文结合nuxvomica(Karanj)Pongamia pinnata(Jamun)气味清香cumini(Shahjan)辣木属鉴定(Pipali)Piper longum(橙色)柑橘橙(婆)一种monnieri(天竺菩提树)热带榕属植物宗教性,(Arjun)榄仁树属阿诸那作为缓蚀剂(43- - - - - -48]。提取的有效成分和抑制效率总结在表使用2。
2。实验
在所有测量之前,低碳钢标本,组成(wt %) 0.076摄氏度,0.012便士,0.026 Si, 0.192 Mn, 0.050 Cr, 0.135立方,0.023,0.050镍和铁,其余部分抛光先后用细金刚砂论文评分从600年到1200年的成绩。标本用重蒸馏的水彻底清洗,最后用丙酮脱脂,在室温下干燥。激进的解决方案1 M盐酸被稀释分析年级准备盐酸(37%)与重蒸馏的水,和所有的实验都是在没有被搅动的解决方案。
交流阻抗(EIS)测量和potentiodynamic极化研究进行了使用基于ESA GAMRY PCI 4/300电化学工作站400。Gamry应用包括EIS 300测量(EIS)和直流105软件(腐蚀)和Echem分析师(5.50 V)软件进行数据拟合。所有电化学实验进行自行研制Gamry电化电池在大气条件下铂对电极,饱和甘汞电极作为参比电极(SCE)。工作电极低碳钢(7.5厘米茎)的暴露面1.0厘米2沉浸到激进的解决方案没有抑制剂,然后是开路电位测量后30分钟。在腐蚀电位EIS进行测量,,在100千赫至10 mHz的频率范围的交流信号振幅微扰10 mV峰间。Potentiodynamic极化研究进行的扫描速率1 mVs−1在可能范围内从250 mV腐蚀电位以下到250 mV在腐蚀电位。势都是南加州爱迪生公司记录的。
3所示。结果与讨论
3.1。叶萃取精华作为缓蚀剂
树叶中提取的九里koenigii穿心莲香,和Aegle marmelos研究了缓蚀剂的减肥和电化学方法在目前的研究。在研究叶萃取精华、穿心莲香更好的抑制性能比其他叶萃取精华。结果总结表3和图1。抑制效率已经发现的顺序如下:
(一)
(b)
抑制的性能就越高穿心莲香由于离域的存在吗π电子。这种广泛的非定域化的π电子支持其更大的低碳钢表面的吸附,从而引起很高的抑制效率(98.1%)的浓度1200 ppm的相对更好的性能九里koenigii(96.7%)在600 ppmAegle marmelos在400 ppm (96.2%)。最明显的效果和最高值(491.0欧姆厘米2)获得的抑制剂穿心莲香在浓度1200 ppm。最低的值(264.8欧姆厘米2)获得的抑制剂Aegle marmelos。高值通常与较慢的腐蚀体系。这些数据显示,添加抑制剂后值增加,另一方面,值降低。这种情况是由于吸附抑制剂在金属/溶液界面。减少当地的介电常数和/或双电层的厚度的增加会导致下降值,说明水分子(高介电常数)替换为抑制剂分子(低介电常数)。值得注意的是,抑制效率百分比从阻抗测量是在良好的协议与合理获得体重测量。
3.2。种子提取物作为缓蚀剂
我们使用种子的提取物本文结合nuxvomica, Pongamia pinnata,和气味清香cumini在我们目前的研究。结果总结在表4和图2。抑制效率已经发现的顺序如下:
(一)
(b)
最好的性能本文结合nuxvomica随着缓蚀剂可以归因于三个甲氧基基团的存在苯核。这些广泛的团体支持其更大的低碳钢表面的吸附,从而导致很高的抑制效率(98.2%)浓度低至350 ppm。接下来的最佳性能Pongamia pinnata(97.6%)被发现在400 ppm的浓度。结果发现,值增加到最多264(Ω厘米2)的最佳浓度本文结合nuxvomica。这种情况是由于吸附抑制剂在金属/溶液界面。在目前的研究中,最大位移是48 mV,表明测试种子提取物属于混合型抑制剂。
3.3。水果提取物作为缓蚀剂
我们使用水果提取物辣木果、Piper longum和柑橘橙在我们目前的研究。结果被描述在表5和图3。水果提取物的抑制效率遵循秩序
(一)
(b)
性能良好的水果提取物对低碳钢腐蚀抑制剂1 M盐酸的解决方案可能是由于杂原子的存在,π电子,和芳环结构。所表现出的抑制效率最高辣木属鉴定98.2%至300 ppm是由于亚胺(CN)组,四个N个原子,和长烷基链和效率柑橘橙88.1%至1200 ppm归因于电子撤回羧基的存在。的值被发现增加,另一方面,值降低的所有水果中提取。这是由于这些化合物的吸附在金属/溶液界面。的值被发现在减少抑制剂的存在。的减少值可以是由于水果提取物在低碳钢表面的吸附。这是观察到有一个小转向阴极区域的值。在目前的研究中,最大位移价值是69 mV,这表明研究水果提取都是混合型抑制剂。
3.4。茎提取物作为缓蚀剂
茎中提取的宗教性植入monnieri,榕树,和榄仁树属阿诸那被用作缓蚀剂。一种monnieri显示它的最大抑制性能95.2%在600 ppm,热带榕属植物宗教性显示,88.7%在1200 ppm。的更好的性能一种monnieri可以归因于更多O原子结构的存在。榄仁树属阿诸那被发现给其最大抑制效率83.4%至1200 ppm。的值被发现增加,另一方面,值降低的所有干细胞提取表6和图4。这可能是由于这些化合物的吸附在金属/溶液界面。减少值,减少在当地引起的介电常数和/或双电层的厚度增加,表明水分子被抑制剂分子取代。这是观察到的值减少抑制剂的存在。的减少值可以是由于茎提取物在低碳钢表面的吸附。的和值仍或多或少相同的没有和茎中提取的研究,表明抑制剂的效果大不如改变腐蚀的机理。
(一)
(b)
所有研究植物提取物从树叶、种子、水果、和干了好抑制效率(> 95%)的最佳浓度为低碳钢在1 M盐酸。最优浓度被认为是一个浓度超过这个提取物浓度的增加抑制效率无显著变化。良好的性能可能归因于不同化合物之间的合作中提取。穿心莲香叶子提取物显示,98%抑制效率由于离域的存在π电子的相比Strychnous nuxvomica种子提取物可以归因于三个甲氧基基团的存在苯核有利于其更大的低碳钢表面的吸附,从而导致很高的抑制效率(98.2%)和辣木属鉴定水果提取物(98.1%)由于亚胺的存在(CN)组,四个N原子和长烷基链。同时,抑制效率低一种monnieri相比穿心莲香,Strychnous nuxvomica,和辣木属鉴定可以归因于O原子结构的存在。
3.5。的腐蚀抑制作用机制
在酸性的解决方案,过渡金属/溶液界面是由于缓蚀剂分子的吸附在金属/溶液界面,形成保护膜。吸附的速率通常是快速,因此,酸的活性金属表面保护解决方案(49]。的吸附抑制剂取决于其化学结构,其分子大小、性质和带电的金属表面,电荷分布在整个抑制剂分子。事实上,吸附过程可能发生的替代溶剂分子从金属表面离子和分子积累在金属/溶液界面附近。离子可以在金属/溶液界面积累超过那些需要平衡电荷的金属在操作的潜力。这些离子取代溶剂分子从金属表面和中心驻留在平面内亥姆霍兹。这种现象称为特定的吸附,吸附接触。阴离子的吸附在金属表面的过剩的正电荷量大于需要平衡电荷对应应用潜力。金属表面之间的相互作用的确切性质和一个芳香分子取决于相对协调力量对给定的金属的特定人群(50]。
一般来说,两种吸附模式被认为是。在一个模式中,叶萃取精华的中性分子可以吸附在低碳钢表面通过化学吸收作用机制,包括位移低碳钢表面的水分子之间的共用电子杂原子和铁。抑制剂分子还可以基于亲水吸附在低碳钢表面之间的相互作用π电子的芳香族/杂环和空d轨道表面铁。在另一个模式,因为众所周知,钢铁表面的正电荷在酸性溶液51),因此很难质子化了的叶子中提取的方法带正电的低碳钢表面(H3O+/金属界面)由于静电排斥。因为氯离子水化程度较小,因此他们可以将过剩负电荷附近的接口和支持更多的吸附带正电的抑制剂分子,质子化了的叶子中提取通过静电吸附带正电的分子之间的相互作用和带负电荷的金属表面。
因为所有的植物提取物具有多种杂原子的不同部分含有有效成分,因此可能有分子占之间的合作良好的抑制效率。