天然聚合物的伊拉克杏树口香糖作为小说对低碳钢腐蚀抑制剂1 M盐酸溶液

文摘

低碳钢的腐蚀抑制1 M盐酸使用伊拉克杏树阿拉伯树胶自然聚合物进行了研究。减肥方法是用来预测的效率抑制剂对低碳钢腐蚀温度范围的17-40°C。天然聚合物的红外光谱结果表明,C = O和地组中发现的天然聚合物的结构。减肥方法的结果表明,抑制效率(%)增加而增加的天然聚合物浓度和温度;因此,化学吸附机制建议在这个系统。吸附等温线的不同的数学模型进行了研究,结果显示,天然聚合物被发现服从Temkin,朗缪尔和弗伦德里希吸附等温式。吸附的活化能,吸附焓,熵的吸附得到不同浓度的天然聚合物(0,0.1,0.2,和0.3 g / L),结果表明,热力学性质降低加载的天然聚合物。吉布斯自由能的吸附结果-值导致的结论自然的自发吸附聚合物在这个系统。

1。介绍

低碳钢已广泛运用于化工设备和腐蚀性材料,如碱金属,酸和盐用低碳钢材料解决方案联系。利用盐酸和硫酸在酸洗,酸洗,采矿和油井的酸化。此外,他们大多是用于消除不良的规模和锈在几个工业操作(1]。

大部分的酸抑制剂有机材料与N, S O原子在其结构和各种债券。此外,许多氮杂化合物已报告有效的金属腐蚀抑制剂和合金水媒体(2- - - - - -7]。的吸收抑制剂的活性中心的金属表面导致覆盖金属表面,从而导致金属腐蚀速率下降。此外,金属和金属面临指控,化工建设有机控制器和电子分布在分子吸附操作的影响因子抑制剂(2]。

天然抑制剂物质更有吸引力比合成有机抑制剂,因为它们是环保,无毒,廉价,现成的和可再生的材料来源。天然蜂蜜等天然产物(8,9),指甲花(10],仙人掌属植物提取[11),瓜尔胶(12),荷荷芭油13),艾石油(14),而Telfairia occidentalis提取(15]研究了缓蚀剂的钢铁材料在酸性介质。

目前的工作旨在研究低碳钢的腐蚀抑制1 M盐酸溶液中伊拉克的阿拉伯树胶杏树作为天然聚合物(GA)缓蚀剂使用减肥技术。此外,温度的影响的范围17-40°C对腐蚀行为研究存在和缺乏抑制剂。我们所知,没有任何系统调查的影响伊拉克的阿拉伯树胶杏树低碳钢在1 M盐酸腐蚀的解决方案。

2。实验

2.1。准备材料,解决方案,和方法

金属样品的尺寸是1.6×2×0.08厘米。这些作品是没有进一步的抛光使用。的标本清洗油脂使用绝对乙醇和丙酮干,然后标本保存在干燥器,以避免湿度影响,直到他们利用腐蚀的研究。低碳钢合金成分如表所示1。

盐酸溶液的浓度1 M被稀释的盐酸37重量%使用准备再蒸馏的水。遗传算法是一种天然产品,来自伊拉克的杏树。GA的解决方案是由溶解的GA 1 M盐酸酸溶液在给定的浓度。样本GA材料后固化在遗传算法的解决方案完全溶解在1 M盐酸酸解。此外,precleaned低碳钢优惠券是挂在100毫升盐酸(1米)解决方案的温度范围17-40°C。完成一段时间的治疗后,减肥是位于标本,用毛刷在自来水下为了去除腐蚀产品,其次是干燥和称重。体重在给定时间之间的差异和原始的重量优惠券代表了减肥的标本。的计算是通过采用LP 120电子天平的感性±0.0001 g。结果取决于一式三份的平均价值评估和减肥。

低碳钢腐蚀速率的计算了一个5小时的浸泡在不同浓度的抑制剂和减肥方法依赖于计算腐蚀速率(CR)如下: 在哪里是低碳钢的腐蚀减肥(mg)和标本的面积(厘米吗²)和曝光时间(h),分别。

抑制剂的抑制效率是一个百分比的基础上计算如下: 在哪里是减肥没有抑制剂和价值是减肥的抑制剂的存在价值。

2.2。傅里叶变换红外(FTIR)光谱

傅里叶变换红外(FTIR)光谱被用来研究GA的化学结构。红外光谱样本是用日本岛津公司分光光度计进行的。测量的范围是4000到400厘米⁻¹在大气温度下,决议不惜16厘米⁻¹。

3所示。结果与讨论

3.1。傅里叶变换红外(FTIR)光谱

图1显示了伊拉克的阿拉伯树胶的红外光谱谱杏树天然聚合物(GA)。红外光谱的谱展览显然强烈吸收光谱的峰值1100,1650,2960,3400厘米⁻¹。地的伸展振动债券出现在3400厘米⁻¹强峰在1650厘米⁻¹由于拉伸振动C = O键的羧基在杏胶材料。另一方面,峰值为1100厘米⁻¹确认切断键的存在,而碳氢键礼物在2960厘米的高峰期⁻¹(16]。

3.2。体重的测量

低碳钢在1 M盐酸的腐蚀没有和存在的天然聚合物(GA)作为抑制剂研究的温度范围内17-40°C应用减肥技术。图2显示了减肥的金属与时间(小时)在1 M盐酸缺乏和GA的存在(0.1,0.2,和0.3 g / L) 17岁,30和40°C温度养护。减肥的低碳钢在抑制剂的存在降低了盐酸溶液相比inhibitor-free解决方案,如图2。观察到,减肥越来越GA加载温度的降低30 - 40°C时常数越来越GA含量从0.2到0.3 g / L的温度17°C,这表明抑制剂没有在这个范围的GA加载产生影响。没有变化的原因可能是溶解度的GA在低温(17°C)温度是材料的溶解性的一个重要因素。

腐蚀速率和抑制效率估计各种抑制剂的浓度和不同温度如表所示2。结果表明,GA的CR与加载减少抑制剂相比GA抑制剂的情况下没有加载解决方案。此外,腐蚀速率与高温了。此外,抑制效率与抑制剂浓度的增加提高了获得最大价值为0.3 g / L GA在整个温度范围内的17-40°C,如图3。

天然聚合物的吸附(GA)在低碳钢表面导致覆盖表面的低碳钢导致低碳钢腐蚀的抑制和阻止腐蚀的过程。GA具有复杂结构和分叉了,平衡或酸性,复杂的多糖获得混合Ca, Mg, K盐(17]。与此同时,红外光谱结果表明,GA氧原子,倾向于吸附金属面临的几个电子O原子。它也证实了17),GA 1, 3-linkedβ-D-galactopyranosyl和糖蛋白物种。因此,这些极性材料的吸收GA的支持在低碳钢表面和腐蚀过程的结果都是障碍的发生。它可以得出的结论是,天然聚合物(GA)可以抑制腐蚀的低碳钢与低碳钢形成成分。

3.3。吸附等温式

物理吸附和化学吸附两种主要类型的有机化合物的吸附在金属表面的电子结构性质的金属,媒体,和抑制剂的组成部分。图4展览的结果抑制效率之间的关系(%)和抑制剂浓度()的遗传算法在不同的温度。抑制效率的结果表明,这是提高抑制剂浓度的增加和温度的上升。增长的抑制效率与抑制剂浓度和温度的上升表明,吸附过程是化学吸附机制。

表面覆盖()值解释GA的吸附特性。可以估计表面覆盖以下方程:

大量的抑制剂已被用来展示最好的定位吸附等温线的行为。的吸附等温线Frumkin [1],Temkin [18],Flory-Huggin [7),朗缪尔(19),和弗伦德里希20.)被安装。相关系数是利用比较这些模型来选择最好的等温线。这是观察到的最适合得到了Temkin、朗缪尔和弗伦德里希吸附等温线。

Temkin吸附等温线方程 ,““是异质因素描述分子相互作用的金属表面的吸附层被称为横向相互作用参数吸附过程的平衡常数。表面覆盖是策划和抑制剂的浓度的对数GA在不同的温度下(17、30和40°C),如图5。结论从图5实验数据按照Temkin吸附等温式所显示的表面覆盖率和抑制剂浓度之间的线性关系的GA的温度范围。

Temkin吸附等温线的吸附变量表现出表3对低碳钢腐蚀1 M盐酸的GA在17岁,30和40°C。吸附分子之间的吸引力和排斥力可以推导出加减符号的分子间相互作用参数数量(),分别21]。如表所示3吸附分子间的斥力发生,因为““值是负的22]。表明吸附质和吸附剂之间的强度。增加数量显示更高效的吸附,从而更好的抑制效率(23]。它可以表明,化学吸附到金属表面发生原因值温度的增加而增加。

3.4。温度的影响

低碳钢在1 M盐酸腐蚀研究的温度范围内17-40°C和GA抑制剂。策划的结果的对数CR对不同温度逆呈现在图6空白和GA抑制剂。获得的直线是表明CR和温度之间的关系遵循阿仑尼乌斯方程和直线斜率代表活化能。阿仑尼乌斯方程可以写成如下: CR,,,,腐蚀速率,阿伦尼乌斯常数,活化能,摩尔气体常数,分别与绝对温度。表4显示了活化能()的值。活化能随抑制剂加载相比空白样品。它可能是分配给一个可感知的促进剂吸附在金属层与温度的增加(化学吸收作用)。

吸附焓,吸附熵,,低碳钢与GA 1 M盐酸腐蚀抑制剂被应用了过渡状态方程(24]给出的 在哪里,,,阿伏伽德罗常数,普朗克常数,摩尔气体常数,分别与绝对温度。对数的情节()与温度倒数和没有抑制剂呈现在图7。吸附的吸附焓和熵的斜率()和拦截的线,分别研究结果报道在表4不同浓度(0,0.1,0.2,和0.3 g / L)。结果指出,吸附焓降低与抑制剂加载空白解决方案相比,这证实了化学吸收作用的机制的建议。这是观察到的熵吸附和没有抑制剂负值区间内−−37.05和63.28 J摩尔⁻¹K⁻¹。负的值信号来提高系统的顺序(11]。

从情节获得直线的截距的日志%与代表了自由能吸附(),如图8根据以下方程(25]: 在哪里

的结果17岁、30和40°C如表所示5。吸附自由能的值是负的,这指的是自发的GA的吸附。

4所示。的腐蚀抑制作用机制

效率的主要因素的有机化合物作为缓蚀剂(异烟肼)吸附在金属表面上的能力来代替水分子的有机化合物,如平衡方程如下所示:

很多参数控制剂吸附在金属表面,包括电子结构、空间因素,施主能级的电子密度,官能团和分子大小(26]。

遗传算法的复杂化学成分包含1,3-linkedβ-D-galactopyranosyl单位。其分支机构由2到5分子1,3-linkedβ-D-galactopyranosyl连接到GA 1的支柱,因素。分支和GA的骨干包括单位α-L-arabinofuranosyl,α-L-rhamnosyl,β-D-glucuronopyranosyl, 4-O-methyl -β-D-glucuronopyranosyl [17]。杏口香糖的抑制剂氧原子的结构、红外光谱证实了结果,其中包含对电子。因此,预测,GA抑制剂长烃链吸附于低碳钢面临由于无人铁原子的轨道覆盖大表面积的低碳钢。

铁的阳极和阴极反应是一致的^{2 +}‏,哦^{- - - - - -}分别为(27]:

在金属表面阳极反应的抑制是通过铁的一致性²ga复杂在低碳钢表面阳极位置的阴极反应的抑制是通过氢氧化形成的凝聚力的不溶性物质在阴极金属络合物的位置(27]。

5。结论

低碳钢在1 M盐酸的腐蚀和不自然聚合物抑制剂研究的温度范围内使用减肥技术17-40°C。红外光谱的谱清楚地表明,天然聚合物结构C = O和地组导致改善自然聚合物在铁金属的附着力。低碳钢的体重减少了加载抑制剂的酸溶液和空白。与此同时,温度是一个重要因素材料的溶解度;因此,天然聚合物对减肥没有影响低碳钢的温度17°C。它提出了天然聚合物的吸附在低碳钢表面化学吸附机制。Temkin、朗缪尔和弗伦德里希吸附等温线是最好的吸附等温线。活化能和吸附焓降低天然聚合物的存在而空白。负的吸附熵揭示系统订单的增加。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突。

引用

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