文摘
低碳钢腐蚀的抑制盐酸溶液由环丙沙星药物作为一种环保和商用抑制剂研究了在室温下通过减肥技术。发现测试药物有一个有前途的抑制作用对低碳钢腐蚀介质的调查。发现抑制效率增加,相应的抑制剂的浓度增加。也发现,吸附以及随后的抑制过程一阶动力学和遵守朗缪尔吸附等温式。
1。介绍
低碳钢是广泛应用于工业和由于腐蚀暴露在各种工业环境和条件。抑制剂的应用一直是最可行的方式在金属防锈保护,特别是在酸性介质(1- - - - - -3]。
抑制剂的抑制的反应从根本上抑制分子的分子结构的影响(4,5]。最突出的缓蚀剂是含氮的有机化合物,硫、氧、和磷的官能团(6- - - - - -9]。这些化合物的机理提出了吸附,通过孤对电子,金属表面上的有机官能团的10]。此外,很多药物已知拥有这些品质,和当前的研究为了确定廉价药品,这是环境安全作为缓蚀剂(11,12]。
这个工作的目的是研究低碳钢腐蚀的抑制盐酸溶液中由环丙沙星药物减肥方法。
2。实验
2.1。材料
的商用级低碳钢(铁纯度= 98%)确定并在本地获得被用于这项研究。金属的表是机械压力机切成3厘米的优惠券×3厘米×0.1厘米尺寸。大约5毫米直径的小洞上边缘附近的优惠券是帮助用草钩子和暂停在腐蚀介质中。使用的优惠券是没有进一步的抛光。然而,他们在丙酮脱脂,在双重蒸馏水清洗,并存储在干燥的干燥机使用前。
在这项研究中使用的抑制剂是一种抗生素药物通用名:环丙沙星,而其学名是1-cyclopropyl-6-fluoro-4-oxo-7 - (piperazin-1-yl) -quinoline-3-carboxylic酸。药物的分子式是C17H18FN3O3331.346克/摩尔的分子质量。环丙沙星具有化学结构如图1。
环丙沙星的平板电脑是来自当地的药房,使用前未经纯化或修改。从药物样品的质量和分子量的关系,适当浓度的药物被稀释了。
是0.1米的解决方案使用的腐蚀介质的盐酸。这是由适当的稀释酸试剂的分析级有双重蒸馏去离子水没有进一步净化。
2.2。体重的测量
减肥实验,5 250毫升容量的塑料容器贴上E,每个都包含0.1 HCl溶液。第一个烧杯是保留空白,而剩下的四个烧杯含有不同浓度的药物都放置在室温下(约30°C)。金属优惠券都沉浸在实验方案的帮助下玻璃钩子和监控每日(24小时后)。权重浸之前提到的标本。每24小时的浸泡时间后,标本,用金刚砂抛光论文,在双重蒸馏水洗,用丙酮脱脂,干在温暖的空气,和reweighed。从最初和最终的样本的权重,权重计算的损失,腐蚀速率(mpy−1毫米的普及率每年)从下列方程计算13,14]: 在哪里减肥(g),标本的密度(7.85克/厘米吗3),是样品的表面积(厘米3),浸泡时间(天)。
抑制剂的效率是使用以下方程计算(15- - - - - -17]: 在哪里减肥没有抑制剂和吗是减肥的抑制剂。
3所示。结果和讨论
3.1。体重的测量
低碳钢腐蚀的抑制0.1盐酸溶液的商用和环境安全的抗生素药物,环丙沙星,在室温下研究了减肥技术。从减肥的测量结果如表所示1。结果表明,环丙沙星引入显著减少造成的腐蚀介质的腐蚀软钢。腐蚀抑制效率增加,相应的抑制剂的浓度增加。这可能是由于足够的缓蚀剂分子吸附和更广泛的报道。
腐蚀速率的计算值(CR)如表所示2。已经观察到的腐蚀速率低碳钢腐蚀的介质中添加不同浓度的减少抑制剂。
它也被观察到从图2体重增加的曝光时间增加。
3.2。腐蚀动力学抑制
化学动力学处理的数据是必要的为了获得信息的反应。如果腐蚀金属材料的浓度估计在减肥方面每卷(g / L)的腐蚀剂,后来转变为通过的质量摩尔浓度metal-molar质量的铁关系,然后,系统的动力学可以提出。工作后k·k·沙玛和l·k·夏尔马(18),我们认为如果mol / L的初始浓度是低碳钢(Fe)和之后的时间,mol / L的女士已经分解成腐蚀产物。因此,其余时刻女士的浓度mol / L。如果一个块或(女士)对给出了直线图,然后反应可以说是一阶反应。在此基础上,我们计算出从减肥女士的反应浓度测量和获得一个图如图3。在图的形状图3表明,考虑中的系统遵循一级动力学。
3.3。吸附等温式
从缓蚀剂的作用在大多数情况下被认为是由缓蚀剂分子吸附在金属表面使用他们的吸附中心,这是一个很好的练习找出可能的吸附模式通过测试实验数据与几个吸附等温线。表面覆盖的程度()在不同浓度的抑制剂的一个因素被认为是在这个测试并计算使用(从体重测量3)[19,20.]: 在哪里减肥没有抑制剂和吗减肥与抑制剂: 在哪里缓蚀剂的浓度,表面覆盖的程度,吸附平衡常数。
朗缪尔吸附等温式的考虑,这是描述(4)[21- - - - - -25),人们已经发现,实验数据给出了直线图形的情节与和拟合吸附等温线如图4。
朗缪尔等温线假设的单层吸附抑制剂分子在金属表面26]。
3.4。抑制机制
有机化合物的抑制的作用取决于其结构和官能团,金属,性质和腐蚀介质27,28]。环丙沙星药物的抑制作用可能是由于以下任何或组合机制:(1)物理吸附的分子在金属表面;(2)静电相互作用使质子化已经吸附氮原子和氧原子;(3)协调由于亲水氧的非共享电子对之间的相互作用,氟,并可能氮;(4)的电子的芳香环也可能与空d轨道的金属原子的接口;(5)从化合物的分子量很大,抑制被阻碍的攻击也可能影响的物种由于广泛的表面由大分子抑制剂。
4所示。结论
研究环保的抑制作用和商用抗生素药物环丙沙星、盐酸对低碳钢腐蚀的0.1通过减肥技术在室温下(30°C),可以得出以下结论:(1)低碳钢的腐蚀速率降低添加测试药物;(2)抑制效率增加了抑制剂的浓度的增加;(3)抑制过程遵循一阶动力学;(4)抑制过程服从了朗缪尔吸附等温式。