天然缓蚀剂的提取及其性能研究.pdf

《天然缓蚀剂的提取及其性能研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第30卷第2期(2014)河西学院学报Vo1．30No．2(2014)天然缓蚀剂的提取及其性能研究佟永纯王清云王龙德石生强(河西学院化学化工学院，甘肃张掖734000)摘要：采用索氏提取法从芦苇和紫花苜蓿草中各提取了一种缓蚀剂，通过失重法和电化学分析法研究了两种缓蚀剂在酸介质中对低碳钢的缓蚀效果，比较了不同温度、浓度、介质和时间下的两种缓蚀剂缓蚀性能．结果表明：提取的天然缓蚀剂，具有较好的缓蚀性能．其中从紫花苜蓿草中提取的缓蚀剂缓蚀率达85％，符合工业上对缓蚀剂的要求．关键词：天然植物；索氏提取；缓蚀剂；缓蚀率中图分类号：TG174．42文献标识码：A文章编号：1672—0520

2、(2014)02-0067-05低碳钢因具有价格低廉、机械性能优良及实用性强等特点，广泛应用于化工工业中[】．但因其较易腐蚀，需要对碳钢进行必要的防腐处理．常见有结构改变法、保护层法、电化学保护法等．在众多的防腐蚀方法中，添加缓蚀剂因具有使用方便、缓蚀性能好、适应性强等优点，被广泛应用在石油、石化、钢铁、电力和建筑等领域．随着人们环保意识的增强，研发新型高效、环境友好的绿色缓蚀剂越来越受到重视[3-4]．研究发现，从植物中提取的天然产物，具有较强的缓蚀性能，并符合上述的要求[5]，被越来越多的研究者所重视．紫花苜蓿和芦苇在河西地区已有2000多年的生长历史，而其开发利用主要集中在

3、饲料产业上，如何更好的利用好这种资源，拓宽产业结构，尤其向工业发展，一直都是关心河西地区经济发展的研究者不断探讨的问题．因此，我们从芦苇和苜蓿草中提取了有效成分，将其作为缓蚀剂使用，测试其缓蚀性能，为开发这两种植物资源的新的用途作了一个有益尝试，取得了预期的效果．1试验部分1．1主要试剂和仪器主要试剂：盐酸、丙酮、无水乙醇等均为分析纯，芦苇和苜蓿草采自甘肃张掖．仪器：BS124s电子天平(Sartorius)；DK一98—11电热恒温水浴锅(天津市泰斯特仪器有限公司)；CHI660B电化学工作站(上海辰华仪器公司)；I

4、缓蚀剂的提取将采自于张掖市周边的新鲜芦苇和苜蓿草，经去杂处理后清水漂洗干净，于90±1cC鼓风干燥，粉碎．贮于广口瓶中备用．准确称取芦苇粉体20g，置于索氏提取器中，并用棉花将下口塞住，用收稿日期：2013—10—30基金项目：河西学院大学生科技创新资助项目(项目编号：109)．作者简介：佟永纯(1979一)，男，满族，辽宁兴城人，讲师，主要从事光催化与材料保护方面的研究．·67·佟永纯王清云王龙德石生强：天然缓蚀剂的提取及其性能研究95％乙醇加热回流萃取5h，将萃取液旋转蒸发，得到缓蚀剂提取液，标记为InhibitorA．将提取液用蒸馏水配成500mL溶液，并计算其浓度．苜蓿草

5、采用同样的方法提取，标记为InhibitorB．1．3缓蚀性能的测试静态腐蚀失重试验：用砂纸将钢片(25mmX20mm×1．0mm)抛成镜面，无蚀坑，经丙酮和无水乙醇清洗，风干称重，并悬挂于含有不同浓度缓蚀剂的酸溶液中，在室温下静置腐蚀24h，取碳钢片，依次用蒸馏水和无水乙醇洗涤，风干后称重，根据碳钢片失重按(1)和(2)式计算腐蚀速率v和缓蚀效率11．V：—mo-mt(1)；—叩枷2，st式中：一金属的腐蚀速度(g／mz·h)；金属的缓蚀效率m厂试件腐蚀前的重量(g)；m一试件腐蚀后的重量(g)s一试件的面积(m)；t一试件腐蚀的时间(h)一未加缓蚀NN-,t腐蚀速度；V，一加

6、入缓蚀剂时腐蚀速度1．4电化学性能测试采用三电极系统，铂电极为辅助电极，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，碳钢为工作电极，腐蚀介质为1．0mol／LHCI溶液，利用动电位法测定钢片在空白和不同浓度缓蚀剂的腐蚀介质中的极化曲线，在工作站中选择线性扫描伏安法，设置极化扫描速率为10mV／s，电位范围为一0．45V一0．75V，扫描间隙设为0．001V．2结果与讨论2．1浓度对缓蚀剂缓蚀效率的影响浓度对缓蚀剂的缓蚀性能有较大的影响，因此，探究了浓度为2mg／L、4mg／L、6mg／L和8mgCL时，碳钢片在盐酸介质中静置24h的腐蚀速率，并计算其缓蚀效率．由图1可以看出：芦苇提取液对低

7、碳钢的缓蚀效率随着浓度的增加而增加，当缓蚀剂的浓度达到4mg／L的时候，缓蚀效率基本不变，维持在75％左右，可以将此值作为该提取液的最佳使用浓度．浓度主要影响缓蚀剂在金属表面的吸附速率，浓度越大，缓蚀剂分子就越多，吸附速率就越大．同时，脱附速率也会增大，当达到吸附一脱附平衡后，缓蚀率基本不变．苜蓿草提取液对低碳图1浓度对缓蚀效率的关系图2温度对缓蚀效率的影响·68·河西学院学报2014年第2期^．I‘一c钢的缓蚀率也有同样的结果，但其最佳使用浓度值为6mg／L，缓蚀率高达85％左