香根草提取物对冷轧钢在盐酸溶液中的缓蚀作用

doi:10.11902/1005.4537.2022.065

中国腐蚀与防护学报

2023, Vol. 43

Issue (1): 173-178 CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.065 DOI: 10.11902/1005.4537.2022.065

研究报告

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香根草提取物对冷轧钢在盐酸溶液中的缓蚀作用

邓志华¹(

), 雷然², 张智勇², 杨维宇², 李向红²

^1.西南林业大学生态与环境学院昆明 650224
^2.西南林业大学化学工程学院昆明 650224

Corrosion Inhibition of Vetiver Extract on Steel in Hydrochloric Acid Environment

DENG Zhihua¹(

), LEI Ran², ZHANG Zhiyong², YANG Weiyu², LI Xianghong²

^1.College of Ecology and Environment, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China
^2.College of Chemical Engineering, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China

全文: PDF(1854 KB) HTML

摘要:

采用回流提取法对香根草 (Vetiveria zizanioides) 提取得到香根草提取物 (VZE)，利用失重法和电化学法研究了VZE在1.0 mol/L HCl溶液中对碳钢的缓蚀作用。结果表明：温度为40 ℃，VZE浓度为0.20 g/L时，缓蚀效果最佳，缓蚀率可达91.9%。VZE在钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式，吸附类型为物理吸附和化学吸附相结合的混合吸附型。动电位极化曲线表明，VZE可同时抑制阴极和阳极反应，属于混合抑制型缓蚀剂。Nyquist图谱的容抗弧随VZE浓度的增大而明显增大，碳钢的电荷转移电阻增大，腐蚀反应速率降低，从而起到缓蚀作用。

关键词 ：香根草提取物, 盐酸, 钢, 缓蚀, 吸附

Abstract：

Vetiveria zizanioides was extracted by reflux extraction method to obtain vetiver extract (VZE). The corrosion inhibition of a cold rolled carbon steel by VZE in 1.0 mol/L hydrochloric acid solution was investigated by means of mass loss measurement and electrochemical methods. The results showed that the best corrosion inhibition was achieved by a dose of 0.20 g/L VZE at 30 ℃, with a corrosion inhibition rate of 91.9%. The adsorption of VZE on the steel surface conforms to the Langmuir adsorption isotherm, and the adsorption type is a mixed adsorption type of combined physical and chemical adsorption. The dynamic potential polarization curve shows that VZE can inhibit both the cathodic and anodic reactions, and is a mixed inhibition type corrosion inhibitor. With the increase of VZE concentration, the electrochemical impedance spectrum capacitive arc increases significantly, the charge transfer resistance of steel increases, and the corrosion reaction rate decreases. In other word, the VZE can provide good corrosion inhibition for the cold rolled carbon steel in 1.0 mol/L hydrochloric acid solution.

Key words： vetiver extract hydrochloric acid steel corrosion inhibition adsorption

收稿日期: 2022-03-10 32134.14.1005.4537.2022.065

ZTFLH:

TG172.42

基金资助:2020年云南省大学生创新创业训练计划，西南林业大学教育科学研究项目(YB202023);云南省教育厅科学研究基金(2021J0163);云南省哲学社会科学基金(SH2021081);云南省哲学社会科学科普项目(2142008)

作者简介: 邓志华，女，1976年生，博士，副教授

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引用本文:

邓志华, 雷然, 张智勇, 杨维宇, 李向红. 香根草提取物对冷轧钢在盐酸溶液中的缓蚀作用[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(1): 173-178.
Zhihua DENG, Ran LEI, Zhiyong ZHANG, Weiyu YANG, Xianghong LI. Corrosion Inhibition of Vetiver Extract on Steel in Hydrochloric Acid Environment. Journal of Chinese Society for Corrosion and protection, 2023, 43(1): 173-178.

链接本文:

https://www.jcscp.org/CN/10.11902/1005.4537.2022.065 或 https://www.jcscp.org/CN/Y2023/V43/I1/173

图1 香根草提取物的红外光谱图

图2 冷轧钢在不同温度下1.0 mol/L HCl溶液中的腐蚀速率随VZE添加量的变化曲线

图3 含轧钢在不同温度下1.0 mol/L HCl溶液中缓蚀率随缓蚀剂浓度的变化曲线

表1 c/θ-c线性拟合参数和标准吸附Gibbs自由能

图4 不同温度下c/θ-c关系的拟合直线

表2 20 ℃时冷轧钢在不含和含有不同浓度VZE的1.0 mol/L HCl溶液中的动电位极化曲线拟合参数

图5 20 ℃时冷轧钢在不含和含有不同浓度的VZE的1.0 mol/L HCl溶液中的动电位极化曲线

图6 20 ℃时冷轧钢在不含和含有VZE的1.0 mol/L HCl介质中的Nyquist图谱

图7 香根草提取物中部分化合物结构式

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