Інгібування корозії вуглецевої сталі в 1 М розчині соляної кислоти водним екстрактом
Анотація
Інгібуючий ефект Thevetia peruviana щодо корозійної поведінки вуглецевої сталі в 1 М HCl вивчали методом втрати ваги, поляризацією, електрохімічним імпеданс-спектроскопією змінного струму та методами електрохімічної модуляції частоти. Встановлено, що ефективність інгібування залежить від концентрації екстракту та температури середовища. Результати показали, що цей екстракт діє як інгібітор змішаного типу. Опір передачі заряду збільшується, але ємність подвійного шару зменшується за рахунок збільшення концентрації екстракту. Було встановлено, що досліджуваний екстракт діє шляхом адсорбції на поверхні вуглецевої сталі і підпорядковується ізотермі адсорбції Темкіна. Вплив температури на швидкість корозії за відсутності та присутності екстракту досліджували, деякі активували та розраховували параметри адсорбції. Результати електрохімічних методів добре узгоджувалися з результатами вимірювання втрати ваги.
Вступ
Ця робота є продовженням попередніх робіт і спробою оцінити інгібуючу дію природи Thevetia peruviana про корозію С-сталі в 1 М HCl з використанням хімічних та електрохімічних методів.
Матеріали і методи
Склад зразків матеріалу
Рішення
1-М агресивний розчин (соляна кислота) готували в лабораторії, розводячи відповідний об'єм аналітичного сорту 37% HCl дводистильованою водою. Кислоту стандартизували стандартним розчином карбонату натрію.
Хімічна структура сполук, присутніх у рослині (Thevetia peruviana)
Thevetia peruviana належить до сімейства Apocynaceae і його зазвичай називають жовтим олеандром або пілаканхером. Всі частини рослини містять різноманітні серцеві глікозиди [21]. На рисунку 1 показані деякі важливі хімічні складові, присутні в рослині.
Структури серцевих глікозидів та їх вільних агліконів, знайдені в Thevetia peruviana Рослина
Приготування рослинного екстракту
Висушену рослину подрібнювали на циліндричну дробарку на невеликі шматочки 5–10 мм і екстрагували дводистильованою водою. Екстракт отримували змішуванням 100 г висушеної рослини в 250 мл води при 80 ° С протягом 30 хв. Екстракт залишали на ніч, потім фільтрували через фільтрувальний папір, заливали до 1000 мл дводистильованою водою і, нарешті, зберігали в холодильнику в скляних колбах, звужених гвинтовою пластиковою кришкою [22].
Тести на схуднення
Для вимірювання втрати ваги використовували зразки розміром (2 × 2 × 0,2) см. Зразки послідовно стирали різними серіями наждачного паперу змінних сортів, починаючи з найгрубішого (80) і переходячи поступово до найтоншого (1200) сорту, знежиреного ацетоном і сушеного на повітрі. Експеримент зі зниженням ваги був завершений у 100 мл 1 М розчину HCl без і з різними концентраціями досліджуваного екстракту. Швидкості корозії (CR) визначали, використовуючи таке рівняння [23]:
Тут Δм - втрата маси, - відкрита площа поверхні зразка (см 2), і т - час занурення. Ефективність гальмування,% IE та ступінь покриття поверхні, θ, були визначені з використанням наступного рівняння [24]:
Тут CRcorr і CRinh - це швидкість корозії вуглецевої сталі без і з витяжкою відповідно.
Газометричний метод
Для дослідів виділення водню використовували листи вуглецевої сталі розміром (2 × 2 × 0,2 см). Перед кожним експериментом поверхні зразків вуглецевої сталі обробляли, як і раніше. Зразок вставляли в склянку місткістю 100 мл виділеного водню, що виділявся, і збирали через бічне плече, з'єднане гнучкими поліетиленовими трубками, з газовою бюретою, що стояла в мензурці, наповненій водою. Це дозволило виміряти варіацію об'єму водню, що виділився під час розчинення металу, як функцію часу. Експерименти проводились за відсутності та присутності різних концентрацій екстракту. Швидкість корозії (r) приймали за нахил прямих ліній, отриманий із співвідношення об'єму виділеного водню та часу. Ефективність інгібування (% IE) розраховували наступним чином:
Ось, р f і р i - швидкість корозії за відсутності та присутності екстракту.
Тести на потенціодинамічну поляризацію
Експерименти з потенціодинамічної поляризації проводили в звичайній триелектродній комірці з використанням платинової марлі як протилежного електрода та насиченого каломелевого електрода (SCE) в якості електрода порівняння. Робочий електрод готували з квадратного листа вуглецевої сталі такого ж хімічного складу, як показано в таблиці 1, вкладеного в епоксидну смолу політетрафторетилену, щоб площа відкритої поверхні становила 1 см 2. Перед кожним випробуванням поверхню електрода попередньо обробляли таким же чином, як і в експериментах з втратою ваги. Перед вимірюванням електрод занурювали в розчин із потенціалом розімкнутого контуру на 25 хв до досягнення стійкого стану. Клітина була обладнана таким чином, щоб температура під час кожного експерименту підтримувалась постійною та вимірюваною. Потенціал робочого електрода був збільшений ± 250 мВ в районі потенціалу корозії, а анодна та катодна криві були отримані від -0,7 до 0,7 В при швидкості сканування 1 мВс -1. Всі експерименти проводили у свіжоприготованих розчинах при 25 ° C, і результати повторювали тричі для перевірки відтворюваності. Ефективність інгібування для кожної концентрації екстракту та покриття поверхні, θ, були розраховані за наступним рівнянням [25]: