Экспериментальные и теоретические оценки олеуропеина как ингибитора коррозии меди природного происхождения в кислой среде.

Том 12 научных докладов, номер статьи: 7579 (2022) Цитировать эту статью

961 Доступов

3 цитаты

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Коррозия меди в кислых чистящих растворах является серьезной проблемой для теплообменников. Ингибиторы коррозии, полученные из природных источников, могут быть жизнеспособным вариантом. Сообщается о выделении соединения олеуропеина из листьев оливы и исследовании его антикоррозионного потенциала по отношению к меди в 1,0 М растворе H2SO4. Все экспериментальные результаты, полученные с помощью ЖХ-МС, ИК-Фурье, 1Н- и 13С-ЯМР, подтверждают молекулярную структуру олеуропеина. Для оценки способности олеуропеина ингибировать коррозию использовались электрохимические и гравиметрические тесты. По данным поляризационного исследования, олеуропеин является ингибитором смешанного типа. Ингибирующая эффективность олеуропеина увеличивается с увеличением концентрации, достигая оптимального значения (98,92%) при 100 мг/л. При высоких температурах олеуропеин можно считать эффективным ингибитором. Также были рассчитаны и рассмотрены термодинамические переменные для операции активации и растворения меди. Сканирующая электронная микроскопия (SEM) и энергодисперсионный рентгеновский анализ (EDX) показали, что олеуропеин образует внешний слой на поверхности меди, защищая ее от серьезного повреждения кислотой. Квантово-химическое моделирование было использовано, чтобы предложить молекулярное объяснение ингибирующего действия олеуропеина.

Теплообменники, изготовленные из металлической меди и ее сплавов, являются важными компонентами для сектора термического опреснения, будь то опреснение или восстановление тепла для повышения тепловых характеристик1. Большинство промышленных теплообменников напрямую взаимодействуют с охлаждающим раствором соленой воды, что приводит к образованию накипи2. Необходимость отключения машин для кислотной очистки, которая обычно зависит от кислот, требует применения подходящего метода с тщательным контролем3,4. Процедуры кислотной очистки используются для удаления окалины и сопутствующей консервации основного металла. Обработка серной кислотой обычно используется в процедуре очистки металлов для удаления пыли и окалины с основного металла5,6.

Многие проблемы с коррозией, которые могут возникнуть во время кислотной очистки, могут привести к поломке теплообменника из медного сплава7,8. Добавление ингибиторов коррозии в кислотные растворы является экономически выгодной и эффективной стратегией предотвращения коррозии металлов9,10,11,12. Органические ингибиторы коррозии широко используются из-за их невысокой стоимости и высокой коррозионной стойкости. Луо и др.13 получили и разработали новый тип соединения на основе пиридазина в качестве ингибитора коррозии меди в 0,5 М серной кислоте. При 298 К этот ингибитор имеет максимальную ингибирующую эффективность 94,1%. Лаггун и др.14 исследовали ингибирующее влияние п-толуолсульфонилгидразида на коррозию меди в растворе кислоты, продемонстрировав, что он имеет максимальную антикоррозионную эффективность более 90%. С другой стороны, многие широко используемые органические ингибиторы коррозии имеют сложные процедуры синтеза, высокую токсичность и подвержены проблемам загрязнения.

Подход к исследованию водных экстрактов в качестве ингибиторов коррозии имеет значительное преимущество. Ключевыми свойствами, которые позволяют экстрактам быть наиболее успешными в современной категории ингибиторов коррозии, являются их нетоксичность, экологичность, а также доступность и экологичность. В предыдущем исследовании Охриба и др.15 использовались натуральные растительные экстракты, включая экстракт шафрана, в качестве ингибитора коррозии меди в среде соленой воды с ингибирующей эффективностью 84% при использовании 2 г/л. Jmia и др.16 исследовали ингибирующую активность экстракта мякоти мармелада в отношении коррозии меди в 1 М растворе HCl. Результаты подтвердили, что ингибирование постепенно увеличивается с увеличением количества экстракта мякоти мармелада, достигая максимального значения 93% при дозировке 1 г/л.

В целом, большинство экстрактов, используемых в качестве ингибиторов коррозии, содержат высокую концентрацию органических компонентов. Ингибирующая активность этих экстрактов обусловлена ​​общим количеством компонентов экстракта. Новым направлением данной работы является выделение олеуропеина из экстракта листьев оливы и анализ его антикоррозионной активности по отношению к меди в 1,0 М растворе H2SO4. В дополнение к теоретическим исследованиям мы использовали химические, электрохимические и поверхностные эксперименты для изучения антикоррозионных свойств олеуропеина.