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中国腐蚀与防护学报  2015, Vol. 35 Issue (4): 317-325    DOI: 10.11902/1005.4537.2014.176
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植酸自组装膜对HAl77-2黄铜缓蚀性能的影响
宋芳1,陈友媛1(),常钦鹏2,彭涛3
2. 青岛市海润自来水集团有限公司 青岛 266002
3. 建设综合勘察研究设计院有限公司 北京 100007
Corrosion Inhibition of Self-assembled Monolayer of Phytic Acid for HAl77-2 Brass
Fang SONG1,Youyuan CHEN1(),Qinpeng CHANG2,Tao PENG3
1. Key Laboratory of Marine Environment and Ecology, Ministry of Education, Ocean University of China, Qingdao 266100, China
2. Qingdao Hairun Water Supply Group Co., LTD., Qingdao 266002, China
3. China Institute of Geotechnical Investigation and Surveying, Beijing 100007, China
全文: PDF(1020 KB)   HTML
摘要: 

采用动电位极化曲线法、电化学阻抗谱法和脱锌系数分析,研究了植酸浓度、自组装时间和Na2MoO4复配浓度对植酸自组装膜在HAl77-2黄铜表面缓蚀性能的影响。结果表明：HAl77-2黄铜的自腐蚀电流密度随着植酸浓度的增加呈现先下降后增加的趋势,耐蚀性先明显增强后下降；自组装时间的延长,使HAl77-2黄铜表面植酸自组装膜更加致密,超过一定时间 (16 h) 后,自组装膜反而老化脱落,表现为黄铜电极的自腐蚀电流密度增加和阻抗弧半径的下降；与Na2MoO4溶液复配后,植酸对HAl77-2黄铜的缓蚀效果明显升高,且脱锌系数分析结果表明,植酸与Na2MoO4复配,可以显著地减弱黄铜的脱锌现象。这为植酸自组装膜在黄铜腐蚀防护中的应用提供理论支撑。
关键词 ： 植酸,  HAl77-2黄铜,  自组装膜,  缓蚀    
Abstract：

The effect of phytic acid concentration, self-assembling time and concentration of sodium molybdate on the corrosion inhibition of the self-assembled monolayer of phytic acid for HAl77-2 brass was investigated by using potentiodynamic polarization curves, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and dezincification factor analysis etc. The results showed that with the increase of phytic acid concentration, the corrosion current density of HAl77-2 brass decreased first and then increased; with the increase of assembling time, the phytic acid layeron HAl77-2 brass became denser, however with further increase of time (for example upto 16 h), the self-assembled layer of phytic acid turned to be aged and spalled off, correspondingly, the corrosion current density increased and the impedance arc radius decreased for the brass electrode. The corrosion inhibition of the phytic acid on HAl77-2 brass was significantly increased with the addition of sodium molybdate. Besides, the synergistic action of phytic acid and sodium molybdate can weaken the dezincification of brass obviously. These results provide theoretical support for the application of the self-assembled monolayer of phytic acid in corrosion protection for brass.
Key words： phytic acid    HAl77-2 brass    self-assembled monolayer    corrosion inhibition
    
基金资助:国家科技支撑计划项目 (2013BAJ09B04) 资助
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引用本文:

宋芳,陈友媛,常钦鹏,彭涛. 植酸自组装膜对HAl77-2黄铜缓蚀性能的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2015, 35(4): 317-325.
Fang SONG, Youyuan CHEN, Qinpeng CHANG, Tao PENG. Corrosion Inhibition of Self-assembled Monolayer of Phytic Acid for HAl77-2 Brass. Journal of Chinese Society for Corrosion and protection, 2015, 35(4): 317-325.

链接本文:

https://www.jcscp.org/CN/10.11902/1005.4537.2014.176      或      https://www.jcscp.org/CN/Y2015/V35/I4/317

图1  黄铜在不同浓度植酸中组装16 h的极化曲线和电化学阻抗谱
Phytic acid concentration / molL-1 Ecorr / mV Icorr / 10-7 Acm-2 η / %
0.000 -274.7 19.02 ---
0.005 -309.8 2.45 87.12
0.010 -376.7 2.15 88.70
0.015 -342.8 2.49 86.91
0.020 -249.8 6.23 67.25
0.025 -343.2 4.35 77.13
表1  黄铜在不同浓度植酸中组装16 h的极化曲线拟合参数
图2  黄铜在空白实验和不同浓度植酸中的等效电路
Phytic acid concentration / molL-1 Rs / Ωcm2 CPE1 / μFcm-2 Rf / Ωcm2 CPE2 / μFcm-2 Rct / Ωcm2 η / %
0.000 18.9 --- --- 132.88 3608 ---
0.005 28.6 11.91 8478 17.43 17876 79.82
0.010 32.0 11.47 9077 15.29 24946 85.54
0.015 29.8 12.75 7579 19.05 17679 79.59
0.020 24.6 33.84 5179 27.97 13878 74.00
0.025 22.4 25.71 5432 25.34 14265 74.71
表2  黄铜在不同浓度植酸中组装16 h的EIS拟合参数
图3  黄铜在0.010 mol/L植酸中组装不同时间的极化曲线和电化学阻抗谱
Self-assembled time / h Ecorr / mV Icorr / 10-7Acm-2 η / %
Blank -274.7 19.02 ---
12 -271.6 6.47 65.98
14 -334.5 3.23 83.02
16 -376.7 2.15 88.70
18 -323.3 3.96 79.18
20 -327.8 5.04 73.50
表3  黄铜在0.010 mol/L植酸中组装不同时间的极化曲线拟合参数
Self-assembled time / h Rs / Ωcm2 CPE1 / μFcm-2 Rf / Ωcm2 CPE2 / μFcm-2 Rct / Ωcm2 η / %
Blank 18.9 --- --- 132.88 3608 ---
12 23.0 82.77 3325 102.83 10443 65.45
14 30.3 18.79 4244 20.24 19342 81.35
16 32.0 11.47 9077 15.29 24946 85.54
18 27.2 20.38 6242 93.84 16721 78.42
20 24.8 49.38 8093 70.39 15373 76.53
表4  黄铜在0.010 mol/L植酸中组装不同时间的EIS拟合参数
Sodium molybdate concentration / mgL-1 Ecorr mV Icorr 10-7 Acm-2 η %
0 -376.7 2.15 ---
100 -271.6 0.19 91.16
250 -334.5 0.16 92.56
500 -319.8 0.21 90.23
750 -323.3 0.23 89.30
表5  黄铜在植酸复配不同浓度Na2MoO4溶液中自组装成膜后的极化曲线拟合参数
图4  黄铜在植酸复配不同浓度Na2MoO4溶液中自组装成膜后的极化曲线和电化学阻抗谱
Sodium molybdate concentration / mgL-1 Rs / Ωcm2 CPE1 / μFcm-2 Rf / Ωcm2 CPE2 / μFcm-2 Rct / Ωcm2 η / %
0 32.0 11.47 9077 15.29 24946 ---
100 39.3 8.00 13323 5.88 304963 91.82
250 42.2 7.34 14545 5.25 347921 92.83
500 34.4 8.53 10232 7.46 249960 90.02
750 34.0 10.45 9557 8.28 236455 89.45
表6  黄铜在植酸复配不同浓度Na2MoO4溶液中的EIS拟合参数
图5  黄铜在不同溶液中的极化曲线和电化学阻抗谱
Condition Cu2+ / mgL-1 Zn2+ / mgL-1 Dezinci?cation factor / Z
Blank 0.68 12.04 65.68
0.010 molL-1 phytic acid 0.30 4.63 57.25
0.010 molL-1 phytic acid+ 250 mgL-1Sodium molybdate 0.14 1.84 48.75
表7  黄铜在最适植酸组装条件下的脱锌系数
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