さまざまな腐食媒体における軟鋼の緑色腐食防止剤としての、バルクおよびナノメートルサイズに基づくドラコセファルム抽出物の研究

Scientific Reports volume 13、記事番号: 913 (2023) この記事を引用

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近年、天然植物資源由来の緑色腐食防止剤が注目を集めています。 本研究では、まず、広く使用されている 2 つの酸性環境 (0.5 M H2SO4、および 0.5 M H2SO4、および 0.5 M H2SO4、および 0.5 M H2SO4、 1.0 M HCl)、室温で。 次に、ナノメートルサイズに基づいたドラコセファルム抽出物を使用して、阻害剤の最適濃度を下げ、耐食性と効率を高めました。 ドラコセファルム抽出物は重金属やその他の有毒化合物を含まず、また、低コスト、環境に優しく、広く入手できるなどの優れた特性により、環境に安全なグリーンインヒビターとして適切な天然候補となっています。 防食挙動は、電気化学インピーダンス分光法 (EIS) および動電位分極 (PP) を使用して評価されました。 すべての研究において、抽出物の用量が増加するにつれて阻害効率 (IE%) が増加しました。 しかし、ナノ抽出物を使用することで、高い効率を維持するだけでなく、阻害剤の量も大幅に削減されました。 最高の IE% は、最適用量のナノ抽出物 (75 ppm) で 94% ですが、最高の IE% は、H2SO4 溶液中の最適な用量のバルク抽出物 (200 ppm) で 89% です。 また、HCl 溶液の場合、分極法によると、最高 IE% はナノ抽出物の最適用量 (100 ppm) で 88% ですが、バルク抽出物の最高用量 (400 ppm) では 90% になります。 。 PP の結果は、この化合物が陽極プロセスと陰極プロセスの両方に影響を及ぼし、ラングミュア吸着等温線に従って軟鋼表面に吸着することを示唆しています。 光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡 (SEM) 分析、固体紫外可視反射スペクトルを使用して、合金の表面形態を調査しました。

腐食は、過去において事実上あらゆる技術分野で人命と富を奪ってきました1。 腐食は、周囲との化学的および物理的相互作用の結果として生じる金属および合金の劣化として定義されます。 陽極反応と陰極反応は、この動作を引き起こす化学プロセスです2。 それだけでなく、腐食で損傷した製造装置を修復するための費用は、国の国内総生産に大きく貢献しました。 その結果、この危険な行為に反対するには、最終的な決議案を定期的に検討することにより、全員が机に向かって取り組む必要があります1。

金属は、機械的および電気的性質が優れているため、人間の活動に頻繁に利用されています3。 軟鋼は、その費用対効果の高さと卓越した優れた機械的特性により、主要な産業分野で最もよく使用される金属です。 しかし、特に酸性およびアルカリ性環境における耐食性が低いため、その用途は制限されてきました4。 産業用途における酸溶液の利用は、主に、酸性環境における軟鋼の腐食抑制メカニズムの発生を研究するために使用されてきました。 たとえば、原油の精製プロセスでは、さまざまな腐食条件が発生します。 ほとんどの場合、製油所の腐食は、装置の表面を攻撃する強力な酸によって引き起こされます5。

金属の腐食を回避するために、さまざまな形態の腐食を分析した後、多くの方法が設計されてきました2。 これらの方法には、阻害剤、電気的保護、表面コーティング、機器の設計、および材料の選択が含まれます6。 抑制剤は、腐食条件に微量適用すると、金属表面の電気化学的腐食プロセスを抑制する化学物質です1,7。

腐食防止剤の使用は、腐食速度を低減し、金属表面を腐食から保護し、最終的に過酷な環境で産業機器を保護するための費用対効果の高い方法です8。 抑制剤は腐食性水溶液と金属の間の界面で作用し、金属表面への吸着によって電気化学プロセス手順に影響を与えます9。 極性官能基 10 は、金属表面の腐食に対する感受性を低下させるのに役立ち、この吸着プロセスの安定性を保証する反応性の中心です 11,12。