Коррозия латуни: Энергетика. ТЭС и АЭС | Всё о тепловой и атомной энергетике
alexxlab | 30.04.2023 | 0 | Разное
Энергетика. ТЭС и АЭС | Всё о тепловой и атомной энергетике
Статьи
Музыкальные жанры — это категории, которые идентифицируют музыкальные произведения в соответствии с их характеристиками.
Новости ТЭС
Мерчант-аккаунт необходим каждому интернет проекту, именно он дает возможность принимать платежи на сайте быстро,
Статьи
Современный дом из дерева Чтобы заказать уникальный проект дома из дерева, необходимо обращаться только
Новости АЭС
Вероятно, все мы знакомы с понятием инвестиционных инструментов. Некоторые из нас, возможно, даже пытались
Новости
В середине февраля в московском Центре Цифрового Лидерства SAP была ярко проведена торжественная церемония
Новости энергетической отрасли
Для продления срока службы бетонных конструкций за ними нужно правильно ухаживать. Специалисты «Беталинк» дают
Новости АЭС
С 19 по 21 апреля 2022 Международный выставочный центр «Казань Экспо» примет в своих
Статьи
Volvo Construction Equipment (Volvo CE) модернизировала свои компактные колесные погрузчики L20 и L25 Electric
Новости АЭС
Блюда из рыбы всегда были частью как праздничного стола, так и меню на каждый
Статьи
Первое впечатление о квартире сложится у посетителей мгновенно, как только они попадут в прихожую.
Статьи
Многие владельцы собственного жилья сталкивались с такой распространенной процедурой, как окрашивание деревянного пола. Этот
Статьи
Монолитный плитный фундамент – оптимальное решение для нестабильных грунтов Когда речь идет о строительстве
Статьи
Зарождающаяся мода на предметы искусства, скульптуры и декоративные фигурки в интерьере становится очень и
Новости АЭС
Последнее время цены на газ значительно увеличились процедура сертификации оборудования усложнилась. Поэтому установка газобаллонного
Новости АЭС
Инвестирование в криптовалюту — отличный вариант вложения средств. С каждым днем ее стоимость только
Новости АЭС
В настоящее время многие семьи не имеют своего жилья и не могут его купить
Новости энергетической отрасли
Большая часть населения во время каких-либо проблем задумываются о том, что им стоит все-таки
Новости ТЭС
Спрей ИРС-19 – местное иммуностимулирующее средство.
Изготовителем лекарства является фармацевтическое учреждение France Mulan Laboratories.
Энергетика США
Форекс https://forex-review.ru/, как крупнейший рынок в мире, привлекает своим блеском и размером. Можно сказать,
Новости ТЭС
Стеновые панели декоративного типа – материал, пользующийся огромной популярностью. Действительно, с их помощью можно
Энергетика США
Сейчас все более популярные стают солнечные батареи отзывы о которых довольно хорошие и позитивные.
Новости АЭС
Мало кто задумывается, что в современном обществе огромное значение имеет такой женский аксессуар, как
Энергетика США
Компаний, которые выступают в роли посредника, и открывают своим клиентам доступ к торговле на
Новости ТЭС
Как выбрать входную металлическую дверь? Советы профессионала Начинать ремонт в квартире, купленной на вторичном
Новости ТЭС
Почему не рекомендуется снимать жилье в Екатеренбурге https://etagiekb.ru/realty_rent/ в новостройках.
Новостройки— это свежий ремонт,
Новости ТЭС
Галогенные лампы — универсальный источник света с большой яркостью и качественной цветопередачей. Сферы применения
Зарубежные ТЭС
Многие предприятия продолжают усердно работать над усовершенствованием разработки осовремененных приборов для диагностики. Так, например,
Новости
Сегодня интернет открывает невероятно огромные возможности своим пользователям в плане заработка. К примеру, совершать
Новости
Как выбрать лучший онлайн-курс английского Решили начать изучать английский онлайн? Хотите, чтобы все ваши
Без рубрики
Трансформаторы – это устройства, которые преобразуют электрическую энергию и обычно устанавливаются в общественных зданиях,
Энергетика. ТЭС и АЭС | Всё о тепловой и атомной энергетике
Статьи
Музыкальные жанры — это категории, которые идентифицируют музыкальные произведения в соответствии с их характеристиками.
Новости ТЭС
Мерчант-аккаунт необходим каждому интернет проекту, именно он дает возможность принимать платежи на сайте быстро,
Статьи
Современный дом из дерева Чтобы заказать уникальный проект дома из дерева, необходимо обращаться только
Новости АЭС
Вероятно, все мы знакомы с понятием инвестиционных инструментов.
Некоторые из нас, возможно, даже пытались
Новости
В середине февраля в московском Центре Цифрового Лидерства SAP была ярко проведена торжественная церемония
Новости энергетической отрасли
Для продления срока службы бетонных конструкций за ними нужно правильно ухаживать. Специалисты «Беталинк» дают
Новости АЭС
С 19 по 21 апреля 2022 Международный выставочный центр «Казань Экспо» примет в своих
Статьи
Volvo Construction Equipment (Volvo CE) модернизировала свои компактные колесные погрузчики L20 и L25 Electric
Новости АЭС
Блюда из рыбы всегда были частью как праздничного стола, так и меню на каждый
Статьи
Первое впечатление о квартире сложится у посетителей мгновенно, как только они попадут в прихожую.
Статьи
Многие владельцы собственного жилья сталкивались с такой распространенной процедурой, как окрашивание деревянного пола. Этот
Статьи
Монолитный плитный фундамент – оптимальное решение для нестабильных грунтов Когда речь идет о строительстве
Статьи
Зарождающаяся мода на предметы искусства, скульптуры и декоративные фигурки в интерьере становится очень и
Новости АЭС
Последнее время цены на газ значительно увеличились процедура сертификации оборудования усложнилась.
Поэтому установка газобаллонного
Новости АЭС
Инвестирование в криптовалюту — отличный вариант вложения средств. С каждым днем ее стоимость только
Новости АЭС
В настоящее время многие семьи не имеют своего жилья и не могут его купить
Новости энергетической отрасли
Большая часть населения во время каких-либо проблем задумываются о том, что им стоит все-таки
Новости ТЭС
Спрей ИРС-19 – местное иммуностимулирующее средство. Изготовителем лекарства является фармацевтическое учреждение France Mulan Laboratories.
Энергетика США
Форекс https://forex-review.ru/, как крупнейший рынок в мире, привлекает своим блеском и размером. Можно сказать,
Новости ТЭС
Стеновые панели декоративного типа – материал, пользующийся огромной популярностью. Действительно, с их помощью можно
Энергетика США
Сейчас все более популярные стают солнечные батареи отзывы о которых довольно хорошие и позитивные.
Новости АЭС
Мало кто задумывается, что в современном обществе огромное значение имеет такой женский аксессуар, как
Энергетика США
Компаний, которые выступают в роли посредника, и открывают своим клиентам доступ к торговле на
Новости ТЭС
Как выбрать входную металлическую дверь? Советы профессионала Начинать ремонт в квартире, купленной на вторичном
Новости ТЭС
Почему не рекомендуется снимать жилье в Екатеренбурге https://etagiekb.
ru/realty_rent/ в новостройках. Новостройки— это свежий ремонт,
Новости ТЭС
Галогенные лампы — универсальный источник света с большой яркостью и качественной цветопередачей. Сферы применения
Зарубежные ТЭС
Многие предприятия продолжают усердно работать над усовершенствованием разработки осовремененных приборов для диагностики. Так, например,
Новости
Сегодня интернет открывает невероятно огромные возможности своим пользователям в плане заработка. К примеру, совершать
Новости
Как выбрать лучший онлайн-курс английского Решили начать изучать английский онлайн? Хотите, чтобы все ваши
Без рубрики
Трансформаторы – это устройства, которые преобразуют электрическую энергию и обычно устанавливаются в общественных зданиях,
Гальваническая коррозия латуни Сталь
31 декабря 2022 г. 31 декабря 2022 г. | 14:05
Понимание основ гальванической коррозии необходимо при работе с латунью и сталью.
Гальваническая коррозия возникает, когда два разнородных металла помещают в раствор электролита, например воду, и между ними устанавливается небольшой электрический ток. В этой статье мы рассмотрим гальваническую коррозию и то, как она влияет на латунь и сталь.
Что такое гальваническая коррозия?
Гальваническая коррозия возникает, когда два разных металла помещают в раствор электролита, например воду, и между ними возникает небольшой электрический ток. Этот ток вызывает химическую реакцию между двумя металлами, в результате чего один металл разрушается быстрее. Эта коррозия может происходить даже без прямого контакта между двумя металлами.
Гальваническая коррозия между латунью и сталью
Когда латунь и сталь помещаются вместе в раствор электролита, может возникнуть гальваническая коррозия. Этот тип коррозии обычно начинается в точках, где два металла встречаются или соприкасаются друг с другом. Когда ток проходит от одного металла к другому, он заставляет сталь ржаветь быстрее, чем обычно, из-за ее более низкой коррозионной стойкости по сравнению с латунью.
Чтобы свести к минимуму гальваническую коррозию между этими двумя материалами, важно разделить их или использовать между ними непроводящий материал, такой как краска или пластик.
Предотвращение гальванической коррозии
Вы можете предпринять несколько шагов для предотвращения гальванической коррозии между латунью и сталью. Первый шаг — убедиться, что они не вступают в прямой контакт друг с другом; вы также должны использовать непроводящие материалы, такие как краска или пластик, для их дальнейшего разделения. Кроме того, полезно, если вы можете уменьшить воздействие влаги на оба материала, используя герметики или покрытия на открытых поверхностях; это поможет замедлить любое потенциальное гальваническое воздействие, которое может произойти с течением времени. Наконец, регулярно проверяйте установку на наличие признаков износа или повреждений, которые могут повысить вероятность возникновения гальванического воздействия. При наличии каких-либо симптомов рассмотрите возможность замены компонентов или принятия дополнительных профилактических мер, прежде чем произойдет дальнейшее повреждение.
Заключение:
В целом, понимание того, как работает гальваническая коррозия и как она влияет на латунь и сталь, важно для всех, кто регулярно работает с этими материалами, особенно для тех, кто живет рядом с большими водоемами с соленой водой, такими как океаны, где этот тип коррозии может быть ускоряется из-за более высокого уровня проводимости морской воды по сравнению с источниками пресной воды, обнаруженными внутри суши. Принятие таких мер, как разделение разнородных металлов непроводящими материалами, уменьшение воздействия влаги и регулярная проверка вашей установки на наличие признаков износа или повреждения, может помочь смягчить любые потенциальные проблемы, вызванные гальваническим воздействием, до того, как они станут слишком серьезными. Это поможет продлить срок службы вашей установки, а также поможет сэкономить деньги, потраченные на ремонт с течением времени!
суровый джайн
Pipingmart — это портал B2B, специализирующийся на металлических, промышленных и трубопроводных изделиях.
Кроме того, мы делимся последней информацией и информацией о материалах, продуктах и различных типах марок, чтобы помочь предприятиям, которые занимаются этим бизнесом.
Электрохимические и ТФП исследования ингибирования коррозии латуни в 3% NaCl в присутствии экологически чистых соединений
Измерение потенциала холостого хода латуни
аденин, салицилальдоксим и 4(5)-метилимидазол. Полученные результаты показаны на рис. 1a–3a. В растворе без ингибитора в начале погружения ОКФ смещается в отрицательную сторону, что указывает на отложение продуктов коррозии на поверхности латуни. Значения потенциала разомкнутой цепи смещаются в отрицательную сторону по мере увеличения концентрации ингибитора. Такое поведение может быть связано с адсорбцией молекул ингибитора на активных центрах поверхности латуни 9.0033 17,18 . Сдвиг значения ОСР из-за увеличения концентрации ингибитора незначителен, поэтому можно предположить, что исследуемые соединения ведут себя как ингибиторы смешанного типа, о чем будет сказано ниже.
После предварительной обработки латуни в соответствующем водном растворе снова измеряли ОСР (рис. 1b–3b). Полученные значения более отрицательны, чем значения для холостого раствора. Сравнивая значения ОВП латуни в 3% NaCl в присутствии 5·10 −3 M AD, 5·10 -3 M SA и 1·10 -2 M MI с зарегистрированными после предобработки, видно, что во втором случае значения OCP более положительны. Это можно объяснить адсорбцией ингибиторов на поверхности металла.
Потенциал холостого хода из латуни в 3% NaCl ( a ) без и с добавлением различных концентраций аденина; ( b ) после различного времени воздействия (30 мин, 60 мин, 3 ч и 24 ч) латуни в растворе ингибитора. 9Рис. 2 ( b ) после различного времени воздействия (30 мин, 60 мин, 3 ч и 24 ч) латуни в растворе ингибитора. Рис. 3 ( 9{-}$$
(8)
Пик анодного тока, полученный в 3% растворе NaCl без ингибитора, свидетельствует о окислении меди с образованием продуктов окисления.
Кроме того, в соответствии с CV-кривыми, представленными на рис. 4a,b, в присутствии аденина можно наблюдать два пика окисления (5·10 −4 M, 1·10 −3 M и 5 ·10 -3 М) в растворе, а также в 3% NaCl после предварительной обработки в растворе 5·10 -3 М АД в течение различных промежутков времени (30 мин, 60 мин и 3 ч). Первый пик соответствует окислению Cu до Cu + 21,22 . Интенсивность этого пика тока снижается по мере увеличения концентрации аденина или времени воздействия на латунь раствора АД, что свидетельствует о защитной способности АД. В катодном направлении пик восстановления наблюдается при ~ -0,4 В относительно SCE, что указывает на восстановление продуктов коррозии латуни. Второй пик анодного тока появляется только при наличии аденина либо в исследуемом растворе, либо на поверхности электрода. Пиковая интенсивность максимальна в присутствии самой высокой концентрации аденина или после самой продолжительной предварительной обработки.
Этот пик тока можно отнести к реакции Cu + и аденин и образование комплекса Cu(I)-аденин 23 .
Циклические вольтамперометрические кривые латуни в 3% NaCl ( a ) в отсутствие и в присутствии различных концентраций аденина; ( b ) после предварительной обработки латуни в 5·10 −3 M н.э. в течение различных периодов времени (30 мин, 60 мин, 3 ч и 24 ч).
Известно, что форма аденина в нейтральном растворе NaCl является анионной 9{-}={[{\rm{Cu}}-{{\rm{C}}}_{5}{{\rm{H}}}_{4}{{\rm{N}}}_ {5}]}_{{\rm{ads}}}$$
(10)
В результате этих реакций образуется защитный слой [Cu-C 5 H 4 N 5 ] адс образуется на поверхности электрода. Согласно Sharma и Trnkova 23 , также возможно образование димеров аденина при более высоких потенциалах в нейтральной и щелочной среде.
По литературным данным Cu 2+ реагируют с салицилальдоксимом и 4(5)-метилимидазолом с образованием комплексов 25,26,27,28,29,30 .
Образование комплексов представлено на рисунках 5 и 6. Согласно литературным данным, салицилальдоксим обладает способностью образовывать нерастворимые комплексы с медью 31 . Образование этого слоя на поверхности латуни предотвращает дальнейшую коррозию и предотвращает адсорбцию агрессивных ионов на поверхности латуни. ЦВА в присутствии салицилальдоксима аналогичны таковым для латуни в растворе без ингибитора (рис. 7а), механизм растворения латуни не изменяется. Добавление СК в определенной степени снижает интенсивность катодного пика, что свидетельствует об ингибирующем эффекте. Кривые циклической вольтамперометрии латуни после предварительной обработки в течение 5·10 -3 M SA (рис. 7б) указывают на уменьшение как анодного, так и катодного пиков тока с увеличением времени погружения. Значительное уменьшение этих пиков очевидно после самой длительной предварительной обработки, что указывает на сильное взаимодействие между SA и поверхностью латуни. Такое поведение можно объяснить образованием компактного защитного слоя на поверхности латуни.
Образование комплекса ионами меди и салицилальдоксимом.
Полноразмерное изображение
Рисунок 6Образование комплекса ионами меди и 4(5)-метилимидазолом.
Изображение полного размера
Рисунок 7Циклические вольтамперометрические кривые латуни в 3% NaCl ( a ) в отсутствие и в присутствии различных концентраций салицилальдоксима; ( b ) после предварительной обработки латуни в 5·10 −3 M SA в течение различных периодов времени (30 мин, 60 мин, 3 ч и 24 ч).
Полноразмерное изображение
Сложение 1·10 −2 М 4(5)-метилимидазол вызывает снижение пика анодного тока, что свидетельствует об образовании на поверхности латуни защитного слоя, эффективно предотвращающего растворение латуни (рис. 8а). Предполагается, что присутствие ингибитора в концентрациях менее 1·10 -2 M было недостаточным для образования защитного слоя и что агрессивные ионы контактировали с латунью.
Механизм образования защитной пленки можно описать реакцией (11) 9{-}+{\rm{inh}}$$
(11)
Рис. )-метилимидазол; ( b ) после предварительной обработки латуни в 1·10 −2 M 4(5)-MI в течение различных периодов времени (30 мин, 60 мин, 3 ч и 24 ч).Изображение полного размера
Образовавшийся Cu(inh) ад не полностью покрывает поверхность латуни при более низких концентрациях ингибитора. Поэтому растворение металлов происходит в местах на поверхности латуни, не покрытых Cu(inh) объявлений слоя.
При обратном сканировании наблюдается небольшой активационный анодный пик в присутствии СК и 4(5)-МИ, свидетельствующий о протекании процесса реактивации. Предполагается, что поверхность латуни в 3% растворе NaCl не полностью покрывается защитным слоем ингибитора. Плотность тока пика активации максимальна в присутствии 4(5)-метилимидазола. Это можно объяснить либо образованием пористых и тонких защитных пленок 33 или конкуренция между растворением и осаждением слоя на поверхности латуни 34 .
Влияние предварительной обработки электрода в водном растворе 4(5)-МИ показано на рис. 8б. Плотность тока как анодного, так и катодного пиков зависит от времени погружения. Увеличение времени выдержки латуни в растворе 4(5)-МИ (3 ч и 24 ч) приводит к появлению двух анодных пиков. Аналогичное поведение достигается после воздействия на латунь раствором АД. Такое поведение можно объяснить реакцией Cu + с 4(5)-МИ и образованием комплекса Cu(I)-имидазол. Образовавшийся Cu(I)-имидазольный комплекс обладает антикоррозионными свойствами и препятствует дальнейшему взаимодействию ионов хлора и латуни, что согласуется с литературными данными 35,36 .
Потенциодинамические поляризационные измерения латуни
Поляризационные кривые латуни в 3% NaCl без и с добавками различных концентраций 4(5)-метилимидазола, салицилальдоксима и аденина представлены на рис. 9а–11а соответственно. Присутствие исследуемых ингибиторов приводит к снижению плотности тока коррозии по сравнению с раствором без ингибитора.
Это можно объяснить образованием защитного слоя на поверхности латуни.
Потенциодинамические поляризационные кривые латуни в 3% NaCl ( a ) в отсутствие и в присутствии различных концентраций аденина; ( b ) после предварительной обработки латуни в 5·10 −3 M н.э. в течение различных периодов времени (30 мин, 60 мин, 3 ч и 24 ч).
Увеличить
Рисунок 10Потенциодинамические поляризационные кривые латуни в 3% NaCl ( a ) в отсутствие и в присутствии различных концентраций салицилальдоксима; ( b ) после предварительной обработки латуни в 5·10 −3 M SA в течение различных периодов времени (30 мин, 60 мин, 3 ч и 24 ч).
Увеличить
Рисунок 11 Потенциодинамические поляризационные кривые латуни в 3% NaCl ( a ) в отсутствие и в присутствии различных концентраций 4(5)-метилимидазола; ( б ) после предварительной обработки латуни в 1·10 −2 М 4(5)-МИ в течение различных промежутков времени (30 мин, 60 мин, 3 ч и 24 ч).
Изображение полного размера
Добавление аденина вызывает изменение поведения латуни в 3% растворе NaCl. Это изменение показано на рис. 9а. В присутствии 1·10 −4 M аденина плотность анодного тока быстро возрастает с потенциалом. Предполагается, что этой концентрации аденина недостаточно для образования защитного слоя (для покрытия всей поверхности латуни). При дальнейшем увеличении концентрации аденина снижаются как анодная, так и катодная плотности тока по сравнению с таковыми в холостом растворе, а коррозионный потенциал (Е корр. ) значения смещаются в отрицательную сторону.
Соответствующие электрохимические параметры коррозии латуни в 3% NaCl, в том числе коррозионный потенциал (Е корр ), плотность тока коррозии (j корр ), анодный (б а ) и катодный (б с ) Наклоны Тафеля и эффективность ингибирования (IE) рассчитывали по поляризационным кривым. Эффективность ингибирования определяли по уравнению (12):
$$ \% IE=(({j}_{corr}-{j}_{corr(inh)})/{j}_{corr})\cdot 100$$
(12)
где j корр и j корр(inh) – плотности тока коррозии в 3% растворе NaCl без и с добавлением ингибитора.
Как показано в Таблице 1, плотность тока коррозии снижается в присутствии ингибиторов, что указывает на ингибирующий эффект. Кроме того, анодный (b a ) и катодный (b c ) наклоны Тафеля изменяются в присутствии аденина (таблица 1). Такое поведение можно объяснить образованием защитного слоя на поверхности металла 11 .
Таблица 1 Электрохимические параметры коррозии латуни в 3%-ном растворе NaCl без и с добавками аденина различной концентрации и после предварительной обработки в растворах аденина в течение различных периодов времени.Полная таблица
Потенциодинамические поляризационные кривые латуни, полученные в 3% растворе NaCl после погружения в 5·10 −3 М АД, 5·10 −3 М СА и 1·10 −2 М (5)-МИ за разные периоды времени представлены на рис. 9.б–11б соответственно.
Согласно рис. 9б катодная плотность тока снижается после предобработки латуни в течение 30 мин в 5·10 −3 м н.
э. по сравнению с раствором без ингибитора. Кроме того, с увеличением времени выдержки снижается и плотность анодного тока, что свидетельствует об уменьшении процессов растворения латуни. Видно, что ИЭ увеличивается с увеличением времени погружения латунного электрода в раствор АД (табл. 1). Это можно объяснить образованием на поверхности латуни в исследуемых условиях более стойкого защитного слоя, защищающего латунь от коррозии. Из таблицы 1 видно, что значения E корр. смещаются в отрицательную сторону по мере увеличения времени погружения. Это смещение коррозионного потенциала составляет менее 85 мВ, что указывает на то, что аденин ведет себя как ингибитор смешанного типа.
В присутствии СА коррозионный потенциал (Е корр ) смещается в сторону менее положительных значений по сравнению с потенциалом холостого раствора, но определенного сдвига Е корр нет (рис. 10). Добавление СА приводит к значительному снижению плотности катодного тока по сравнению с плотностью анодного тока, особенно вблизи коррозионного потенциала.
Предполагается, что СК действует как ингибитор смешанного типа с выраженным влиянием на катодную реакцию. Расчетные параметры в таблице 2 показывают, что плотность тока коррозии уменьшается с увеличением концентрации СА. Кроме того, в присутствии СА изменяются значения анодного и катодного тафелевских наклонов, что свидетельствует об образовании защитного слоя на поверхности металла.
Полная таблица
Электрохимические параметры коррозии латуни в 3% NaCl после предварительной обработки в водном растворе SA в течение различных периодов времени также представлены в табл. 2. но значение более положительное, чем полученное при 5·10 −3 M SA без предварительной обработки. Такое поведение указывает на то, что СК действует как ингибитор смешанного типа.
Кроме того, предварительная обработка латуни в растворе 5·10 -3 М СА приводит к заметному снижению плотности тока коррозии по сравнению со значением, полученным в 5·10 -3 М СА без предварительной обработки.
Потенциодинамические поляризационные кривые латуни в 3% растворе NaCl без и с добавкой 4(5)-МИ представлены на рис. 11. Как и в случае с аденином, присутствие 4(5)-МИ приводит к смещению обоих анодная и катодная кривые в сторону более низких значений тока. В соответствии с таким поведением можно сказать, что 4(5)-МИ действует как ингибитор смешанного типа. Электрохимические параметры, представленные в таблице 3, указывают на то, что эффективность ингибирования увеличивается по мере увеличения концентрации 4(5)-MI. Значения анодного и катодного наклонов Тафеля изменяются в присутствии ингибиторов, что свидетельствует об образовании защитного слоя на поверхности латуни 11 .
Таблица 3 Электрохимические параметры коррозии латуни в 3% растворе NaCl без и с добавками различных концентраций 4(5)-метилимидазола и после предварительной обработки в растворах аденина в течение различных периодов времени.
Полноразмерная таблица
Как представлено в таблице 3, значения Е корр существенно не изменяются после погружения латуни в водный раствор 4(5)-МИ. Кроме того, на рис. 11b показано, что предварительная обработка электрода вызывает заметное снижение скорости коррозии, сдвигая катодные кривые в сторону более низких плотностей тока. Это можно объяснить образованием на поверхности латуни защитного слоя, препятствующего катодной реакции. Предполагается, что стабильность сформированного слоя увеличивается со временем воздействия, что приводит к увеличению IE.
Результаты, полученные с помощью потенциодинамических поляризационных измерений, подтверждают, что защитная способность ингибиторов увеличивается с увеличением концентрации ингибитора, а также с увеличением времени погружения. Анализ кривых, представленных на рис. 9–11, позволяет сделать вывод, что лучшую антикоррозионную защиту обеспечивает предварительная обработка электродов в растворе ингибитора, чем добавление ингибитора в исследуемый раствор.
Однако кривые роста потенциала, полученные в растворе NaCl с добавлением ингибитора и без него, совпадают, что свидетельствует о растворении защитной пленки и десорбции молекул ингибитора с поверхности электрода. Сравнивая анодный и катодный наклоны Тафеля, полученные без соответствующей предварительной обработки латуни и с ней (таблицы 1–3), можно сказать, что оба b a и b c обычно ниже во втором случае. Вероятно, это свидетельствует о том, что предварительная обработка латуни в соответствующем растворе приводит к образованию плотного защитного слоя. Кроме того, полученные результаты показывают, что испытанные ингибиторы заметно снижают скорость коррозии латуни в 3%-ном растворе NaCl, замедляя обе реакции 37 .
Анализ поверхности
На рисунках 12 и 13 показаны СЭМ-ЭДС изображения полированных латунных поверхностей без какой-либо обработки и после погружения электрода на 24 ч в 3% NaCl, 5·10 -3 М АД, 5·10 -3 М СК и 1·10 -2 М растворы 4(5)-МИ.
СЭМ-изображения и спектры ЭДС латунных поверхностей ( A ) без какой-либо обработки; ( B ) после 24-часового погружения в 3% раствор NaCl; ( C ) после 24 ч погружения в 3% раствор NaCl с добавлением 5·10 −3 М АД.
Полноразмерное изображение
Рисунок 13СЭМ-изображения и спектры ЭДС поверхностей латуни ( A ) после 24 ч погружения в 3% раствор NaCl с добавлением 5·10 −3 М СК; ( B ) после 24 ч погружения в 3% раствор NaCl с добавлением 1·10 −2 М 4(5)-МИ.
Увеличить
Как видно из рисунка, поверхность латуни после предварительной обработки в растворе NaCl отличается от поверхности латуни без какой-либо обработки. Анализ ЭДС показывает, что на поверхности латуни присутствуют ионы Cl –, что указывает на образование продуктов коррозии. Кроме того, после предварительной обработки в растворах аденина, салицилальдоксима и 4(5)-метилимидазола происходит изменение поверхности электрода.
Более того, на поверхности латуни, представленной на рис. 12Б, присутствуют адсорбированные вещества, которых нет на чистой поверхности (рис. 12А). Спектрограммы ЭДС показывают, что атомы азота обнаруживаются на поверхности латуни после обработки электрода в растворах ингибиторов. Кроме того, атомы азота происходят от молекул аденина, салицилальдоксима и 4(5)-метилимидазола, и их присутствие указывает на то, что адсорбция AD, SA и 4(5)-MI происходит на активных центрах поверхности латуни (рис. 12C и 13A). ,Б).
Изотерма адсорбции
Важным этапом в ингибировании коррозии является адсорбция ингибиторов на поверхности металла. Кроме того, изотерма адсорбции дает информацию о взаимодействии между поверхностью металла и данным ингибитором. Для получения информации о характере ингибирования коррозии латуни аденином, салицилальдоксимом и 4(5)-метилимидазолом была рассмотрена адсорбционная модель Ленгмюра. Эта модель адсорбции дается уравнением. (13):
$$C/\theta =1/K+C$$
(13)
Полученная линейная зависимость c/θ от концентрации ингибитора (рис.
14) свидетельствует о том, что изотерма адсорбции Ленгмюра лучше всего описывает адсорбционное поведение исследуемых соединений на поверхности латуни.
Изотермы адсорбции Ленгмюра для латуни в 3% NaCl, содержащем различные концентрации аденина, салицилальдоксима и 4(5)-метилимидазола.
Изображение полного размера
Свободная энергия Гиббса (−ΔG) может быть рассчитана по уравнению. (14):
$$-\Delta G=(lnK-\,\mathrm{ln}(1/55.55))\cdot R\cdot T$$
(14)
где R – универсальная газовая постоянная, T – термодинамическая температура, а значение 55,5 – молярная концентрация воды в растворе.
Коэффициент линейной регрессии (R 2 ) почти равен 1, что свидетельствует о том, что адсорбированные молекулы занимают только один сайт. Полученные значения свободной энергии Гиббса, представленные в таблице 4, указывают на более сильную адсорбцию аденина и салицилальдоксима, чем 4(5)-метилимидазола.
Полноразмерная таблица
Квантово-химический расчет
Квантово-химические расчеты и оптимизация геометрии молекул были выполнены с помощью ArgusLab 4.0 38 , программного обеспечения, ранее доказавшего свою пригодность для этой цели 39,40,41 . Был применен метод PM3-SCF. Рассчитанные параметры сведены в Таблицу X и включают наивысшую энергию занятых молекулярных орбиталей (E HOMO ), наименьшая незанятая молекулярная орбитальная энергия (E 
Были использованы следующие уравнения (15–19):
$$I=-\,{E}_{HOMO}$$
(15)
$$A=-\,{E}_{LUMO}$$
(16)
$${\rm{\chi }}=0,5\cdot (I+A)$$
(17)
$${\rm{\eta}}=0,5\cdot (IA)$$
(18)
$$\Delta {N}_{max=}{\rm{\ chi }}/(2{\rm{\eta }})$$
(19)
Предлагаемое пространственное распределение ВЗМО и НСМО представлено на рисунках 15–17. Значения квантово-химических параметров, рассчитанные для метилимидазола, аденина и салицилальдоксима, соответствуют имеющимся ранее опубликованным результатам 42,43,44 .
Рисунок 15Распределение ВЗМО ( a ) и НСМО ( b ) 4(5)-метилимидазола.
Изображение полного размера
Рис. 16Распределение ВЗМО ( a ) и НСМО ( b ) аденина.
Изображение полного размера
Рисунок 17 Распределение ВЗМО ( a ) и НСМО ( b ) салицилальдоксима.
Изображение полного размера
Сравнительный анализ экспериментальных результатов и результатов расчетов показывает, что несколько квантово-химических параметров могут коррелировать с эффективностью ингибирования. А именно, по мере уменьшения энергетической щели органические молекулы могут обеспечить более высокую эффективность ингибирования. Более высокие значения Е