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Manish古普塔Jyotsna Mishra k . s . Pitre, ”腐蚀和抑制的影响低碳钢在盐酸的解决方案包含Organophosphonic酸”,国际期刊的腐蚀, 卷。2013年, 文章的ID582982年, 5 页面, 2013年。 https://doi.org/10.1155/2013/582982
腐蚀和抑制的影响低碳钢在盐酸的解决方案包含Organophosphonic酸
文摘
研究了低碳钢腐蚀的机理和影响nitrilo环丙烷膦酸(NTMP)作为缓蚀剂在酸性介质,也就是说,10%盐酸使用减肥方法和电化学技术,即potentiodynamic和恒电流极化测量。尽管腐蚀是一个长期的过程,但它发生的速度一开始与适当的时候继续减少。上述方法的平均腐蚀速率测定提供长期价值区间。看的多功能性和最低检出限伏安法,作者开发了一种新的伏安法测定腐蚀速率的短时间隔。低碳钢腐蚀的结果在10%盐酸溶液有或没有NTMP抑制剂已报告在短期时间间隔。的腐蚀抑制效率NTMP 24 h后93%。
1。介绍
低碳钢是建筑的主要材料。广泛用于化工和盟军行业处理碱、酸和盐的解决方案(1]。盐酸(盐酸)酸溶剂最常用于化学清洗。它的攻击范围广泛的尺度2]。含氮化合物构成最大的一类抑制剂盐酸(3)解决方案。在过去十年中许多聚合物和为已经使用在不同的抑制剂成分在水和酸的解决方案4]。他们形成稳定的配合物,有时也作为洗涤剂。抑制剂的作用是积极的预防的吸附阴离子的溶解率和减少氧化钝化。在本文,我们研究的作用和有效性nitrilo环丙烷膦酸(NTMP)为碳钢的腐蚀抑制剂盐酸(10%)酸溶液。
提出的大多数方法领域的腐蚀速率的决心,但他们提供长期的平均值间隔(5]。看着敏感性和最低检测限度[6,7极谱的技术,即直流极谱法(DCP)、微分脉冲极谱法(民进党),和伏安,即微分脉冲阳极剥离伏安(DPASV)方法被用来确定腐蚀速率和抑制效率NTMP低碳钢的10%盐酸溶液在短时间间隔。明显也可能确定腐蚀速率同时对铁(II)和铁(III),是不可能使用其他方法普遍存在。讨论了他们的结果。
2。实验
2.1。化学药品和试剂
所有使用的化学品的肛门R / BDH品位。合成抑制剂(NTMP, 99.9%纯)在中央研究所化学,布达佩斯,饿的。实验在10%盐酸溶液。低碳钢的标本毫米大小作文(c - 0.23%, p - 0.05%, s - 0.055%)被用于实验。这些标本是抛光后通常的程序(8]。所有的测量都是在室温下进行30°C。
2.2。重力测量
磨损后600沙砾论文样本与丙酮脱脂,腌在15%盐酸溶液,洗下运行的自来水,在蒸馏水冲洗,用丙酮干燥,称重。解决方案腐蚀性和腐蚀速率的变化作为时间的函数是研究使用计划间隔测试技术(8]。三个重标本引入解决方案。这些不同的曝光时间后被移除,称为损伤因素22小时,3 h,25小时。第四个标本()被引入细胞最后一段3 h。的值,(测量值)(计算,)与相同的测试期间,但在不同条件下。这一技术是示意图见图1。
每次实验后,标本被洗涤水和丙酮清洗然后重;从这些测量腐蚀速率进行了计算。的方法评估结果和总结在表的组合情况1。
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2.3。Potentiodynamic极化测量
标本被塑造成环氧树脂以覆盖的杆,当圆柱体的圆形截面面积暴露在解决方案。试样抛光,用蒸馏水洗净前的实验。潜在的扫描路径是50 mV / 5分钟。观察到的电流绘制与应用潜力。
2.4。恒电流极化测量
恒电流极化测量也在10%盐酸溶液10厘米2圆柱表面的工作电极。饱和甘汞电极(SCE)用作参比电极。AJCO电子(模型VT S5016)附加到多元检流计是用于恒电流的研究。的极化电流测量使用周期10年代和改变潜在的10 mV。阳极和阴极周期交替使用。腐蚀电流密度的绘制与应用潜力。
2.5。伏安极谱和测量
Elico脉冲极谱仪(模型cl - 90)是用于这些研究。一个细胞组成的三个电极,即饱和甘汞电极作为参考,盘绕铂丝作为辅助,和一个滴汞电极(DCP和民进党)/玻璃碳纤维电极作为工作电极(DPASV),是使用。试样抛光正如前面所讨论的,,这样的一个标本是悬浮在10%盐酸溶液在室温(25°C)。氮气是充溢在整个解决方案的实验,以避免氧化溶解铁(II)铁(III)。一个明确的解决方案的整除退出测试解决方案在不同的时间间隔(5、10、20分钟,1 2,和24小时),和极谱图voltammograms记录在真空0.1酒石酸铵+ 0.001%明胶的pH值。试验溶液的pH值调整使用氨溶液。执行一个类似的实验中使用170 mg / L NTMP 10%盐酸溶液。
3所示。结果与讨论
3.1。重力测量
减肥的结果确定的重量显示为腐蚀速率存在和缺乏NTMP抑制剂在表1。获得的数据的时间和表明溶液腐蚀性增加基础溶液盐酸(10%),而在NTMP减少()。解决方案的高腐蚀性的增长可以归因于中的铁离子浓度的解决方案。这表明NTMP分子降低铁离子的刺激效应。相比之下,有关的数据和它可以得出的结论是,金属腐蚀性降低()作为时间的函数在NTMP的存在。这表明抑制剂电影的形成需要一定的时间;也就是说,抑制过程的诱导期。NTMP抑制效应的增加可以解释的观点:氮NTMP促进复杂金属离子之间形成出来的解决方案与NTMP也在金属表面膜复合体的形成。
3.2。Potentiodynamic极化测量
图2显示了potentiodynamic极化测量的结果的存在和缺乏NTMP抑制剂在10%盐酸溶液。曲线清晰地显示了阴极和阳极抑制抑制剂的性质。很明显的曲线,腐蚀电位比其他人更积极的(阳极)的潜力。抑制剂显示了在降低当前评论效果。然而,在阴极区域效果不显著。因此它可以预防NTMP影响阳极腐蚀过程的一部分。因此他们作为阳极保护工作。
3.3。恒电流极化测量
图3描述了恒电流极化曲线腐蚀的低碳钢在10%盐酸溶液和没有NTMP抑制剂。很清楚的图,阳极和阴极电流减少抑制剂的存在。然而,腐蚀电位转移到更多的阳性值NTMP抑制剂,但塔菲尔曲线的斜坡上仍然几乎相同。腐蚀电位的转变与NTMP + 50 mV。因此,可以得出结论,这部电影由抑制剂作用通过阻塞效应,主要是阳极反应。
3.4。伏安极谱和测量
数据4(一),4(b)4(c)是直流极谱图(DCP)、微分脉冲极谱图(民进党)和微分脉冲阳极剥离voltammogram (DPASV)腐蚀样品在5分钟后0.1酒石酸铵和0.001%明胶在pH值。半波电位()/峰潜力()值铁(II)和铁(III)−0.81 V /−0.83 V和1.23−−1.25 V,各区总监/民进党模式,分别值−0.4 V和0.72−铁(II)和铁(III) DPASV模式(9]。图5显示了腐蚀的DPASV曲线低碳钢在不同时间间隔的混合物。这些曲线表明,利用伏安极谱法的方法,可以分析铁(II)和铁(III)的解决方案,同时进行。铁(II)和铁(III)产生两个单独的定义良好的极谱峰在每种情况下。波高/峰高铁(II)和铁(III)在整个工作浓度范围的DCP,民进党,DPASV模式正比于铁(II)和铁(III)浓度。腐蚀率在不同的时间间隔对铁(II)和铁(III)总结在表2。
| (一)民进党模式 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| (b)DPASV模式 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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腐蚀浓度102毫克。 * *腐蚀速率102毫克厘米−2小时−1。 |
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图6显示的腐蚀溶液的DPASV曲线NTMP (170 mg / L)已被添加。的转变值为每个铁(II)和铁(III)表示M: NTMP复杂地层的解决方案。
自的转变和铁(III)的值比的铁(II)在复杂系统中,可以得出结论:铁(III)活性与NTMP复杂地层比铁(II) (10]。的腐蚀速率NTMP抑制剂的存在已经列在下表3。熟读的表中的数据1,2,3清楚地表明,腐蚀的速度是非常快的开始实验,这与适当的时候继续减少。NTMP的腐蚀抑制效率是55%,69%,75%,81%,和84%,此前5,10,20分钟,1和2 h,分别24 h后,它变成了93%。
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腐蚀浓度102毫克。 * *腐蚀速率102毫克厘米−2小时−1。 |
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因此,抑制的NTMP效率(organophosphonic酸)将取决于抑制剂保护膜的结构由溶解铁(II)和铁(III)的物种在金属表面。NTMP作为抑制剂,本研究具有以下结构:
的氮原子作为反应中心与金属离子络合反应。
腐蚀速率的比较数据,计算了重量,恒电流,potentiodynamic偏振,和伏安方法清楚地说话,NTMP是一个很好的抑制剂低碳钢在酸性介质的腐蚀抑制作用,也就是说,10%盐酸。
从上面的数据和正在进行的讨论,可以得出的结论是,极谱伏安方法提供可靠的结果对腐蚀速率对每个物种中出现的解决方案,也就是说,铁(II)和铁(III)。同样清楚的是,该极谱/伏安的腐蚀速率测定方法是高度敏感的短时间隔,也对每个物种出现在解决方案,否则是不可能使用的方法流行领域的腐蚀速率测定(11,12),还跟踪领域的分析,即原子吸收光谱法(AAS)。
利益冲突
作者,Manish古普塔Jyotsna Mishra, k . s . Pitre宣布他们没有任何利益冲突有关。
承认
作者感谢m . p .科学技术委员会(MPCST)博帕尔,提供研究奖学金。
引用
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版权
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