国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

茄葉提取液在鹽酸介質(zhì)中對(duì)碳鋼的緩蝕性能

2016-04-13 01:15向云剛譙康全崔益順
腐蝕與防護(hù) 2016年2期
關(guān)鍵詞:碳鋼

向云剛,譙康全,崔益順

(1. 四川理工學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院,自貢 643000; 2. 四川理工學(xué)院 分析測(cè)試中心,自貢 643000;

3. 材料腐蝕與防護(hù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,自貢 643000)

?

茄葉提取液在鹽酸介質(zhì)中對(duì)碳鋼的緩蝕性能

向云剛1,譙康全2,3,崔益順1

(1. 四川理工學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院,自貢 643000; 2. 四川理工學(xué)院 分析測(cè)試中心,自貢 643000;

3. 材料腐蝕與防護(hù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,自貢 643000)

摘要:通過動(dòng)電位極化曲線法、電化學(xué)阻抗法、失重法和掃描電鏡法研究了茄葉提取液在1 mol·L-1HCl中對(duì)碳鋼的緩蝕性能和機(jī)理。結(jié)果表明:茄葉提取液的最佳提取條件為鹽酸濃度3.0 mol·L-1、溫度55.0 ℃、時(shí)間62 h;在最佳條件下提取的茄葉提取液緩蝕性能優(yōu)異,當(dāng)茄葉提取液質(zhì)量濃度為1 800 mg·L-1時(shí),失重緩蝕率達(dá)92%以上;茄葉提取液在碳鋼表面的吸附符合Langmuir吸附等溫模型,茄葉緩蝕劑可顯著抑制碳鋼的腐蝕。

關(guān)鍵詞:茄葉;碳鋼;HCl;緩蝕

金屬酸洗腐蝕問題遍布國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,而合理使用緩蝕劑是防止金屬材料酸洗腐蝕最有效的方法之一[1-3]。傳統(tǒng)的金屬酸洗緩蝕劑多為有毒的有機(jī)合成物或無機(jī)物,易造成環(huán)境污染和人身傷害。從天然植物中提取的有效緩蝕劑成分具有成本低、來源廣、低毒或無毒、直接排放不會(huì)污染環(huán)境等特點(diǎn),符合未來金屬酸洗緩蝕劑綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的發(fā)展方向[4-8]。研究表明,茄葉中含有大量有效的金屬酸洗緩蝕劑成分,如腺嘌呤、咪唑乙胺、龍葵堿、精氨酸、咖啡酸等[9]。茄葉作為農(nóng)作物下腳料,通常被直接廢棄,未能得到充分利用。因此,探索如何將豐富的茄葉資源變廢為寶,實(shí)現(xiàn)資源化利用,轉(zhuǎn)化為高效的金屬酸洗緩蝕劑具有重要的理論和實(shí)踐價(jià)值。

為此,本工作以緩蝕性能為指標(biāo)確立了茄葉提取液最佳浸取條件,并通過電化學(xué)法、失重法和掃描電鏡法研究該提取液在1 mol·L-1HCl中對(duì)碳鋼的緩蝕行為和機(jī)理。

1試驗(yàn)

1.1主要儀器、材料及藥品

材料:茄葉(摘于自貢龍?zhí)舵?zhèn)綠色蔬菜基地);碳鋼片;金相砂紙;圓柱型碳鋼工作電極(圓形截面,工作面積為0.785 cm2,非工作表面用環(huán)氧樹脂密封);20目分樣篩。

主要儀器:電化學(xué)工作站(chi660D,上海辰華儀器有限公司);掃描電子顯微鏡(捷克TESCAN公司);傅里葉變換在線紅外光譜儀( Frontier Near/Mid-IR Std,美國珀金埃爾默公司);電熱恒溫水浴鍋(金壇市宏華儀器廠);球磨機(jī)(ND6-4L,南京南大天尊電子有限公司)。

主要藥品:丙酮(分析純,重慶川東化工有限公司);質(zhì)量分?jǐn)?shù)36%鹽酸(分析純,重慶川東化工集團(tuán)有限公司);碳酸鈉(分析純,重慶川東化工有限公司);甲基橙(指示劑,北京精華耀邦醫(yī)藥科技有限公司)。

1.2茄葉緩蝕劑的制備

干茄葉粉末制備:取新鮮茄葉,去泥沙、洗凈、陰干,電熱鼓風(fēng)干燥箱40 ℃下干燥12 h,球磨機(jī)研磨20 min,過20目篩,細(xì)茄葉粉末放入試樣袋中保存,待用。

茄葉緩蝕劑制備:稱取一定質(zhì)量m(mg)的茄葉粉末,置于200 mL不同濃度的HCl溶液中,在一定溫度下浸泡相應(yīng)時(shí)間后冷卻至室溫,減壓過濾,濾液即為茄葉提取液。然后用36% HCl溶液將茄葉提取液配制成體積為V(mL)、HCl濃度為1 mol·L-1的溶液,緩蝕劑質(zhì)量濃度ρ(mg·L-1)為:

(1)

1.3茄葉緩蝕劑性能的測(cè)定

失重試驗(yàn)參照GB 10124-1988執(zhí)行[10]。將兩塊尺寸47.0 mm×22.0 mm×2.0 mm的鋼片用金相砂紙逐級(jí)打磨拋光,水沖洗、丙酮超聲、冷風(fēng)吹干后稱量(±0.000 1 g),然后平行懸掛浸泡在25 ℃含不同質(zhì)量濃度茄葉提取液的1 mol/L HCl溶液中,靜置8 h后取出,除去腐蝕產(chǎn)物,再次水沖洗,冷風(fēng)吹干后稱量。按式(2)計(jì)算緩蝕率η。

(2)

式中:v0、v1分別為未加入和加入茄葉提取液時(shí)的腐蝕速率,g·m-2·h-1。

電化學(xué)測(cè)試:碳鋼電極工作面經(jīng)400號(hào)~800號(hào)金相砂紙逐級(jí)打磨至光滑,然后在丙酮中超聲清洗、蒸餾水沖洗,干燥后置于待測(cè)溶液中;采用三電極法,飽和甘汞電極(SCE)作參比電極,鉑電極作輔助電極,測(cè)試碳鋼在不同質(zhì)量濃度茄葉提取液的1 mol·L-1HCl溶液中的電化學(xué)性能。文中電位若無特指,均相對(duì)于SCE。其中,動(dòng)電位極化曲線測(cè)試的掃描速率為2 mV·s-1,極化范圍為-150~150 mV(相對(duì)于開路電位);電化學(xué)阻抗測(cè)試的頻率為0.1 Hz~100 kHz、擾動(dòng)電位為±5 mV。

掃描電鏡測(cè)試:碳鋼片(尺寸10 mm×10 mm×1.5 mm)經(jīng)金相砂紙逐級(jí)打磨拋光,丙酮超聲、水沖洗、冷風(fēng)干燥后,置入25 ℃盛有300 mL腐蝕介質(zhì)的燒杯中靜置4 h,再經(jīng)清洗、干燥操作后,進(jìn)行SEM掃描,觀測(cè)其微觀腐蝕形貌。

紅外測(cè)試:移取10 mL茄葉提取液于蒸發(fā)皿中,自然晾干得到淺褐色固體后置于干燥器中干燥72 h,然后在紅外燈下烘烤5 min脫水,采用KBr壓片法于400~4 000 cm-1范圍內(nèi)測(cè)試其紅外譜圖。

2結(jié)果與討論

2.1茄葉提取液的紅外光譜

茄葉提取液的紅外光譜見圖1。由圖1可知,3 365.08 cm-1處的寬帶強(qiáng)吸收峰為O-H締合羥基和N-H伸縮振動(dòng)疊加而成;2 939.12 cm-1處的吸收峰為-CH3、-CH2的C-H伸縮振動(dòng)峰譜;1 719.08,1 632.21和1 404.13 cm-1處的吸收峰為C=O伸縮振動(dòng)所致;1 204.63 cm-1處有較強(qiáng)的C-O-C振動(dòng)峰;1 070.05 cm-1處為C-O-C的對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收峰。結(jié)合文獻(xiàn)[9],可認(rèn)為茄葉提取液中可能含有腺嘌呤、咪唑乙胺、龍葵堿、精氨酸、咖啡酸等[11],它們有的含有羥基、氨基或羧基、羰基等極性基團(tuán),而這些基團(tuán)正是金屬酸洗緩蝕劑常見的活性結(jié)構(gòu)。

圖1 茄葉提取液的紅外光譜Fig. 1The infrared spectrum of eggplant leaf extract

2.2提取時(shí)間、鹽酸濃度的選擇

浸漬法提取植物有效成分通常與時(shí)間、提取試劑濃度密切相關(guān),因此,研究了提取時(shí)間、鹽酸濃度對(duì)茄葉提取液緩蝕性能的影響,結(jié)果見圖2。

圖2 在不同濃度鹽酸浸取的茄葉提取液緩蝕率隨時(shí)間變化Fig. 2 The relationship between inhibition efficiency and extraction time for eggplant leaf extracts leached in HCl solutions with different concentrations

由圖2可知,當(dāng)提取時(shí)間相同時(shí),緩蝕率均隨鹽酸濃度升高而增大,這可能是因?yàn)辂}酸濃度越高,茄葉細(xì)胞被破壞程度越大,使得茄葉中有效緩蝕成分能更充分地被提取出來,從而使其對(duì)碳鋼的緩蝕率增大。當(dāng)鹽酸濃度一定時(shí),緩蝕率均隨時(shí)間延長而增大,總體呈先快后慢趨勢(shì),當(dāng)提取時(shí)間超過62 h后,用高濃度酸(3,4 mol·L-1HCl)浸漬的緩蝕劑,其緩蝕率先趨于穩(wěn)定然后接近,而用較低濃度酸(0.5,1,2 mol·L-1HCl)浸漬的緩蝕劑,其緩蝕率卻呈現(xiàn)小幅上升趨勢(shì);隨著時(shí)間繼續(xù)延長,2 mol·L-1HCl浸漬的緩蝕劑緩蝕率逐漸與高濃度的靠近,而HCl濃度為0.5,1 mol·L-1時(shí),其緩蝕率卻依然遠(yuǎn)低于高濃度酸浸漬的緩蝕劑的緩蝕率。這可能是鹽酸濃度太低不僅減小了茄葉有效緩蝕成分的提取速率,還可能導(dǎo)致部分有效緩蝕成分不能從茄葉中提取出來。綜合上述,3 mol·L-1HCl能在較短時(shí)間(62 h左右)內(nèi)將茄葉的主要有效緩蝕成分提取出來,與4 mol·L-1HCl時(shí)接近,但明顯高于0.5,1,2 mol·L-1HCl時(shí),故從藥品用量、時(shí)間、緩蝕率多方面綜合考慮,3 mol·L-1HCl、62 h為最佳的鹽酸濃度和提取時(shí)間。

2.3溫度的選擇

在3 mol·L-1HCl,62 h的工藝條件下,研究了溫度對(duì)茄葉提取液緩蝕性能的影響,結(jié)果見圖3。

圖3 茄葉提取液緩蝕率隨溫度的變化Fig. 3 The relationship between inhibition efficiency and temperature for eggplant leaf extracts

由圖3可知,緩蝕率隨溫度升高而增大,增幅呈先快后慢的趨勢(shì),當(dāng)溫度大于55 ℃后,緩蝕率基本趨于穩(wěn)定。這可能是升溫加快了茄葉細(xì)胞的破壞,使有效緩蝕成分析出更快更充分,當(dāng)溫度高達(dá)一定值時(shí)有效緩蝕成分析出達(dá)到極限,繼續(xù)升溫,緩蝕率也基本不變。從節(jié)能、操作條件、緩蝕率綜合考慮,茄葉緩蝕劑有效成分提取的最佳溫度為55 ℃。

綜上可知,茄葉緩蝕劑的最佳提取工藝:鹽酸濃度3 mol·L-1、溫度55 ℃、時(shí)間62 h。以下測(cè)試的提取液均為該最佳工藝提取所得。

2.4茄葉提取液的緩蝕性能研究

2.4.1 動(dòng)電位極化曲線

25 ℃下,測(cè)定碳鋼在不同質(zhì)量濃度茄葉緩蝕劑在1 mol·L-1HCl溶液中的動(dòng)電位極化曲線,測(cè)試結(jié)果見圖4和表1。其中緩蝕率η的計(jì)算公式為:

(3)

式中:J0,J1分別為未添加緩蝕劑和添加了緩蝕劑時(shí)的腐蝕電流密度,μA·cm-2。

圖4 在含不同質(zhì)量濃度茄葉提取液的HCl溶液中碳鋼動(dòng)電位極化曲線Fig. 4Potentiodynamic polarization curves of carbon steel in HCl solution with different mass concentrations of eggplant leaf extract

由圖4和表1可知,加入茄葉緩蝕劑后,與空白鹽酸溶液相比,陰極極化曲線和陽極極化曲線均向低電流方向移動(dòng),腐蝕電流密度顯著減小,表明茄葉緩蝕劑同時(shí)抑制了陽極和陰極反應(yīng),即緩蝕劑對(duì)碳鋼電極的陽極溶解反應(yīng)和陰極的析氫反應(yīng)都起到了抑制作用,且隨著茄葉緩蝕劑質(zhì)量濃度增加,緩蝕率不斷提高。同時(shí),從表1中可知,茄葉緩蝕劑質(zhì)量濃度對(duì)βc、βa的影響較小,各質(zhì)量濃度下的極化曲線與空白鹽酸溶液基本保持平行,這表明茄葉緩蝕劑的添加未改變電極表面陰極析氫和陽極金屬溶解的反應(yīng)機(jī)制[1,8-10]。當(dāng)茄葉緩蝕劑質(zhì)量濃度小于1 800 mg·L-1時(shí),隨著質(zhì)量濃度的增加,緩蝕率增幅明顯,質(zhì)量濃度為1 800 mg·L-1時(shí),緩蝕率已高達(dá)92.73%,此時(shí)再繼續(xù)升高質(zhì)量濃度,緩蝕率增幅減弱顯著,這表明1 800 mg·L-1時(shí)茄葉緩蝕劑在碳鋼表面的吸附趨于飽和。此外,從表1知,隨著茄葉緩蝕劑質(zhì)量濃度增加,腐蝕電位總體呈小幅正移趨勢(shì),說明腐蝕類型受電位控制,但變化范圍均小于20 mV,結(jié)合腐蝕電位及極化曲線變化規(guī)律,可認(rèn)為茄葉緩蝕劑是以陽極控制更為明顯的混合型緩蝕劑[1,11-12]。

表1 動(dòng)電位測(cè)試主要參數(shù)及緩蝕率

茄葉緩蝕劑具有優(yōu)異緩蝕性能的主要原因可能源于茄葉中的氨基、羧基、羰基等活性基團(tuán),這些基團(tuán)含有電負(fù)性較大且具有孤對(duì)電子的氮、氧、硫等雜原子,而鐵原子的電子軌道分布為[Ar]4s23d6,其3d軌道是未充滿的,易于接受雜原子的孤對(duì)電子形成配位鍵而穩(wěn)定吸附于鋼表面,降低了鐵原子的反應(yīng)活性,從而抑制了腐蝕介質(zhì)對(duì)鋼表面的腐蝕。同時(shí),由于茄葉緩蝕劑中的羥基、胺基等能與H+結(jié)合而成正離子,這些正離子則可通過靜電作用吸附于陰極區(qū),阻礙H+還原,從而也起到一定的緩蝕作用。此外,茄葉緩蝕劑也可能與鋼表面的Fe2+或Fe3+形成不溶性絡(luò)合物,覆蓋在碳鋼電極表面,以阻止碳鋼的陽極活性溶解,從而起到緩蝕的作用。

2.4.2 電化學(xué)阻抗

25 ℃下,在含1 800 mg·L-1茄葉緩蝕劑的1 mol·L-1HCl溶液中,測(cè)定碳鋼的電化學(xué)阻抗譜,結(jié)果見圖5,6。采用Zview軟件擬合等效電路,其等效電路圖及電化學(xué)阻抗譜主要參數(shù)分別見圖7和表2,緩蝕率計(jì)算采用下列公式:

(4)

式中:Rp0,Rpcorr分別為空白和加入不同濃度緩蝕劑后的轉(zhuǎn)移電阻,Ω·cm2。

圖5 在含不同質(zhì)量濃度茄葉緩蝕劑的1 mol·L-1 HCl介質(zhì)中碳鋼的3D Nyquist圖和Bode圖Fig. 5 3D Nyquist and Bode plots of carbon steel in 1 mol·L-1 HCl containing different mass concentrations of eggplant leaf extract

圖6 在含不同質(zhì)量濃度茄葉緩蝕劑的1 mol·L-1 HCl介質(zhì)中碳鋼的Bode圖Fig. 6 Bode plots for carbon steel in 1 mol·L-1 HCl containing different mass concentrations of eggplant leaf extract

圖7 電化學(xué)阻抗譜的等效電路圖Fig. 7 Equivalent circuit for EIS

由圖5的Nyquist圖可知,在空白中添加質(zhì)量濃度為1 800 mg·L-1的茄葉緩蝕劑后,阻抗譜曲線的形狀與空白相比并未發(fā)生變化,具有相似性,即主要由彌散效應(yīng)等形成的扁形半圓容抗弧組成,這表明碳鋼的腐蝕機(jī)理并未因茄葉緩蝕劑的加入而發(fā)生變化[1,13],即仍以陰極析氫反應(yīng)和陽極溶鐵反應(yīng)為主,同極化曲線法分析結(jié)果一致。由圖6可知,加

入茄葉緩蝕劑后,|Z|值和φ值均較空白的明顯增大,這表明茄葉緩蝕劑可在鋼表面吸附成膜,提高電荷轉(zhuǎn)移電阻和增強(qiáng)鋼界面的電容特性,從而增大腐蝕反應(yīng)的阻力。此外,圖6中高頻區(qū)相位角曲線僅出現(xiàn)單極值峰,說明腐蝕過程的時(shí)間常數(shù)只有一個(gè),即腐蝕反應(yīng)受鋼表面雙電層電子傳遞過程所控制[1,12,14-15]。從表2可知,添加茄葉緩蝕劑使得CPE-T值減小,這是因?yàn)榫徫g成分能取代水分子等物質(zhì)吸附在碳鋼電極表面,增加鋼表面吸附膜厚度和改善界面性質(zhì),致使電容值減小,有效減緩了鋼表面的腐蝕。

2.4.3 失重試驗(yàn)結(jié)果

25 ℃下,采用失重法研究了茄葉緩蝕劑對(duì)碳鋼的緩蝕作用,結(jié)果見表3。

表3 失重試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知,茄葉緩蝕劑在1 mol·L-1HCl介質(zhì)中對(duì)碳鋼的緩蝕效果顯著;隨著茄葉緩蝕劑質(zhì)量濃度增加,緩蝕率不斷提高;當(dāng)質(zhì)量濃度為1 800 mg·L-1時(shí)緩蝕率就可達(dá)92.45%。當(dāng)茄葉緩蝕劑質(zhì)量濃度大于1 800 mg·L-1后緩蝕率增幅明顯減緩,趨于穩(wěn)定,與極化曲線和電化學(xué)阻抗試驗(yàn)結(jié)果基本相符。

2.4.4 吸附機(jī)理模型

為進(jìn)一步研究茄葉緩蝕劑中的有效緩蝕成分在碳鋼表面的吸附行為,對(duì)表3中的數(shù)據(jù)進(jìn)行了各種吸附等溫方程擬合,結(jié)果發(fā)現(xiàn),茄葉緩蝕劑在碳鋼表面的吸附符合Langmuir等溫方程[16],即:

(5)

式中:c為緩蝕劑濃度;K是吸附平衡常數(shù);θ為表面覆蓋度,由于茄葉緩蝕劑是混合型緩蝕劑,故θ可以用緩蝕率η近似代替。本研究中以質(zhì)量濃度ρ代替濃度c,用表3中的數(shù)據(jù)對(duì)ρ/θ和ρ進(jìn)行線性擬合,其結(jié)果見圖8。

圖8 25 ℃時(shí)的ρ/θ-ρ圖Fig. 8 The relationship between ρ/θ and ρ at 25 ℃

從圖8可知,K=5.95,擬合優(yōu)度R2為0.99,擬合斜率為1.004,都相當(dāng)接近于1,這表明茄葉緩蝕劑在碳鋼表面的吸附是服從Langmuir吸附等溫模型,即茄葉緩蝕劑在碳鋼表面形成了致密的單分子膜層,有效地保護(hù)了碳鋼表面不被腐蝕介質(zhì)侵蝕。吸附自由能ΔG0可用式(6)計(jì)算[17]:

(6)

式中:R為摩爾氣體常數(shù),值為8.314 J·mol-1·K-1;T為熱力學(xué)溫度;C為水的質(zhì)量濃度,值為1 000 g·L-1。

代入數(shù)值計(jì)算得到ΔG0=-21.54 kJ·mol-1,為一負(fù)值,表明茄葉緩蝕劑在碳鋼表面的吸附是自發(fā)的過程;另外,其值介于-20~-40 kJ·mol-1之間,故茄葉緩蝕劑在碳鋼表面的吸附屬于物理吸附和化學(xué)吸附共同作用的結(jié)果。

2.4.5 掃描電鏡觀察結(jié)果

圖9為鋼片放大2 000倍的SEM微觀形貌圖,其中,1號(hào)為未經(jīng)腐蝕的新打磨鋼片;2號(hào)為1 mol·L-1HCl空白中腐蝕的鋼片;3號(hào)為經(jīng)含1 800 mg·L-1茄葉緩蝕劑的1 mol·L-1HCl腐蝕后的鋼片。從圖9可見,在1 mol·L-1HCl空白中,鋼片表面腐蝕較為嚴(yán)重,有較深的腐蝕溝壑;而在含茄葉緩蝕劑的HCl中鋼表面腐蝕較輕,與空白的2號(hào)相比更平整、均勻,與新打磨的1號(hào)鋼表面微觀形貌接近,這種結(jié)果可歸因于茄葉緩蝕劑分子在電極表面的吸附,它不僅能有效減少碳鋼表面潛在的Cl-吸附活性點(diǎn),減少局部腐蝕,而且還能與Fe2+或Fe3+形成不溶性絡(luò)合物以有效修復(fù)碳鋼表面膜中的缺陷或者微孔,阻滯了新腐蝕點(diǎn)的形成,從而使得3號(hào)鋼號(hào)的表面較2號(hào)的更平整、均勻、致密。

(a) 1號(hào) (b) 2號(hào) (c) 3號(hào)圖9 不同鋼片表面的SEM形貌Fig. 9 SEM morphology of different steel sheets

3結(jié)論

(1) 確定了茄葉緩蝕劑的最佳浸取工藝為:鹽酸濃度3 mol·L-1、提取時(shí)間62 h、提取溫度55 ℃。

(2) 在 25 ℃的1 mol·L-1HCl中,極化曲線試驗(yàn)所得緩蝕率隨茄葉緩蝕劑質(zhì)量濃度增加而增大,當(dāng)?shù)竭_(dá)1 800 mg·L-1時(shí),此時(shí)緩蝕率高達(dá)92.73%,與失重和電化學(xué)阻抗試驗(yàn)結(jié)果基本相符。

(3) 茄葉緩蝕劑是以陽極過程控制更為明顯的混合型緩蝕劑,是通過在碳鋼表面形成單分子吸附層而起到緩蝕作用,遵循Langmuir吸附等溫模型。

(4) 茄葉緩蝕劑能顯著抑制碳鋼在HCl溶液中的腐蝕,腐蝕表面較空白HCl溶液腐蝕后的更平整、均勻、致密,因此,茄葉緩蝕劑可認(rèn)為是一種優(yōu)良的環(huán)境友好型緩蝕劑。

參考文獻(xiàn):

[1]許斌,劉瑛,伊?xí)运?等. 鹽酸介質(zhì)中異煙醛縮氨基硫脲對(duì)Q235鋼緩蝕性能的研究[J]. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù),2013,25(4):303-307.

[2]張?zhí)靹? 緩蝕劑[M]. 北京:化工出版社,2002.

[3]湯兵,陳欣義. 酸洗過程中的緩蝕劑[J]. 清洗世界,2006,22(2):22-28.

[4]RAJA P B,SCTHURAMAN M G. Natural products as corrosion inhibitor for metals in corrosive media a review[J]. Materials Letters,2008,15(1):113-116.

[5]LEBRINI M,ROBERT F,ROOS C. Inhibition effect of alkaloids extract from annona squamosa plant on the corrosion of C38 steel in normal hydrochloric acid medium[J]. Int J Electrochem Sci,2010,5:1698-1712.

[6]OKAFOR P C,LKPI M E,UWAH I E,et al. Inhibitory action of phyllanthus amarus extracts on the corrosion of mild steel in acidic media[J]. Corros Sci,2008,50:2310-2317.

[7]劉建平,李倩倩,王淑怡,等. 山核桃蒲殼中糠醛的響應(yīng)面法優(yōu)化提取及其緩蝕性能[J]. 腐蝕與防護(hù),2013,34(9):790-795.

[8]胡思行,和鵬竹,周曉榮. 橘子皮提取物對(duì)熱軋?zhí)间撛贖Cl溶液中的緩蝕作用研究[J]. 表面技術(shù),2012,41(6):30-32.

[9]孫晶,顧宇凡,李曼曼,等. 茄的化學(xué)成分及藥理作用研究進(jìn)展[J]. 中草藥,2013,44(18):2615-2622.

[10]YAN Y,LI W H,CAI L K,et al. Electrochemical and quantum chemical study of purines as corrosion inhibitors for mild steel in 1 M HCl solution[J]. Electrochemical Acta,2008,53(7):5953-5960.

[11]祁景玉. 現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)[M]. 上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,2006:326-337.

[12]曹楚南. 腐蝕電化學(xué)原理[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.

[13]KISSI M,BOUKLAH M,HAMMOUTI B,et al. Establishment of equivalent circuits from electrochemical impedance spectroscopy study of corrosion inhibition of steel by pyrazine in sulphuric acidic solution[J]. Applied Surface Science,2006,52(12):4190-4197.

[14]KHALED K F. The inhibition of benzimidazole derivatives on corrosion of iron in 1 mol/L HCl solutions[J]. Electrochemical Acta,2003,48(17):2493-2499.

[15]蔡述蘭,譙康全,任德虎,等. 4-氨基安替比林在鹽酸溶液中對(duì)碳鋼的緩蝕行為[J]. 腐蝕與防護(hù),2013,34(7):576-579.

[16]鄭興文,龔敏,曾憲光,等. 樟樹葉提取液在硫酸介質(zhì)中對(duì)碳鋼的緩蝕作用[J]. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù),2012,24(1):41-45.

[17]NOOR E A. Potential of aqueous extract of hibiscus sabdariffa leaves for inhibiting the corrosion of aluminum in alkaline solutions[J]. Journal of Applied Electrochemistry,2009,39(9):1465-1475.

Corrosion Inhibition of Eggplant Leaf Extract for Carbon Steel in Hydrochloric Acid Medium

XIANG Yun-gang1,QIAO Kang-quan2,3, CUI Yi-shun1

(1. School of Material and Chemical Engineering, Sichuan University of Science & Engineering, Zigong 643000, China;2. Analysis and Testing Center, Sichuan University of Science & Engineering, Zigong 643000, China;3. Material Corrosion and Protection Key Laboratory of Sichuan Province, Zigong 643000, China)

Abstract:The corrosion inhibition and inhibition mechanism of eggplant leaf extract for carbon steel in 1 mol·L-1HCl solution were studied by potentiodynamic polarization curves, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), scanning electron microscopy (SEM) and weight loss testing. The experimental results reveal that the optimum extraction conditions of the eggplant leaf extract were as follows: hydrochloric acid concentration 3 mol·L-1, temperature 55 ℃ and required time 62 h. Based on the optimum extraction conditions, the eggplant leaf extract shows good corrosion inhibition. The inhibition efficiency of weight loss was above 92% when the mass concentration of eggplant leaf extract was only 1 800 mg·L-1. The adsorption of the eggplant leaf extract on carbon steel surface obeys the Langmuir adsorption isotherm. The corrosion of carbon steel could be significantly reduced in the presence of eggplant leaf extract.

Key words:eggplant leaf; carbon steel; HCl; corrosion inhibition

中圖分類號(hào):TG174.42

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào):1005-748X(2016)02-0122-06

通信作者:譙康全(1976-),高級(jí)實(shí)驗(yàn)師,碩士,從事電化學(xué)相關(guān)工作,13990087922,hxsqiao@163.com

基金項(xiàng)目:材料腐蝕與防護(hù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金資助項(xiàng)目(2011CL13)

收稿日期:2015-01-29

DOI:10.11973/fsyfh-201602007

猜你喜歡
碳鋼
煤氣與熱力(2021年11期)2021-12-21
壓接式碳鋼管材及管件在燃?xì)夤こ痰膽?yīng)用
下期要目
高鈦普碳鋼的生產(chǎn)實(shí)踐
電火花線切割碳鋼微觀表面質(zhì)量的影響因素研究
油田埋地碳鋼管道外腐蝕行為研究
中間材Ni對(duì)軋制碳鋼-不銹鋼復(fù)合界面的影響
碳鋼/鎳基雙金屬復(fù)合管質(zhì)量分析
通過焊接與軋制制備的不銹鋼/碳鋼復(fù)合板的組織與性能
俄羅斯核電用碳鋼焊條УOHИИ13/55 國產(chǎn)化替代研究