含氯溶液中蛋氨酸对铝合金的缓蚀作用

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1、万方数据含氯溶液中蛋氨酸对铝合金的缓蚀作用李星，向斌，左秀丽，李广超(重庆大学化学化工学院，重庆400044)摘要：运用极化曲线、电化学交流阻抗和失重等方法，研究了蛋氨酸对LYl2铝合金在1mol／LHCl溶液、20％CaCI：溶液和3．5％NaCI溶液中的腐蚀抑制情况，并利用扫描电镜观察铝合金的腐蚀形貌。结果表明，铝合金在前述3种腐蚀介质中均发生不同程度的腐蚀，添加缓蚀剂蛋氨酸后，会不同程度地抑制铝合金的腐蚀。随着缓蚀剂浓度的增加，缓蚀效率增大，特别是在1mol／LHCl溶液、20％CaCl2溶液中，当缓蚀剂浓度达到0．01mol／L时缓蚀效率达到90％以上。关

2、键词：缓蚀剂；蛋氨酸；LYl2铝合金；电化学方法；氯离子中图分类号：TGl72．7文献标识码：A文章编号：1000—3096(2009)08—0048—06铝及其合金因质量密度小、比强度高，表面极易氧化形成一层保护膜，在大气中的耐蚀性好而被广泛应用，但在酸性、碱性介质中耐蚀性变差。在中性介质中铝合金的耐蚀性与介质中所含阴离子的种类、活性与含量有关，卤素离子，尤其是氯离子能破坏铝合金表面的氧化膜，使其耐蚀能力下降。在海水、海洋大气条件下，铝合金的耐蚀性能显著降低Ll~3】。随着海洋开发的深入，含氯环境越来越多，因此开发新的缓蚀剂提高铝在含氯环境中的耐蚀性极有必要。传

3、统的缓蚀剂有毒、难降解且污染环境，因此人们开始寻找新型绿色金属缓蚀剂替代传统缓蚀剂。氨基酸来源广泛，可生物降解，Ashassi-SorkhabE4’5]、ShafeiaaE引、Kiani[71等研究发现其分子中兼有碱性氨基和酸性羧基，作为缓蚀剂具有较好的缓蚀效果。作者选用氨基酸中的含硫氨基酸——蛋氨酸作为缓蚀剂，通过失重法、电化学方法并辅以电镜扫描，研究了在1mol／LHCI溶液、20％CaCl。溶液和3．5％NaCl溶液中蛋氨酸对铝合金的腐蚀抑制情况。1实验方法1．1电化学实验实验材料为LYl2铝合金，用环氧树脂固封制成工作电极，工作面积为1am2。采用三电极体

4、系，辅助电极为铂电极，参比电极为饱和甘汞电极。实验前工作电极表面经3001000#砂纸逐级打磨至镜面，依次用蒸馏水冲洗、无水乙醇去脂。电解质溶液分别为加入1×10～、1×10～、1×10_2mol／L蛋氨酸缓蚀剂的1mol／LHCl溶液、20％CaCl。溶液和3．5％NaCl溶液及未添加缓蚀剂的空白底液。试样浸泡在溶液中至开路电位稳定后，用Autolab电化学工作站(PGSTAT30荷兰EcoChemie公司)进行交流阻抗和极化曲线测量。用FRA软件进行交流阻抗测量和分析，频率范围10kHz---10mHz，正弦交流激励信号10mV；用GPES软件进行极化曲线测量

5、和分析，扫描速度为1mV／s，扫描范围为开路电位±150mV。1．2失重法和电镜扫描失重实验用实验面积为4CFll2铝板，试样经3001000#的砂纸逐级打磨、蒸馏水冲洗、无水乙醇去脂、干燥后称质量，分别将试样浸泡在加入1×10～、1×10～、1×10_2mol／L蛋氨酸缓蚀剂的1mol／LHCl溶液，20％CaCl。溶液，3．5％NaCl溶液及未添加缓蚀剂的空白底液中。在1mol／LHCl溶液中浸泡2h、20％CaCl：溶液中浸泡72h、3．5％NaCl溶液中浸泡120h后取出，按GBl0124—88E8]中的清洗方法清除金属表面的腐蚀产物，经蒸馏水冲洗、无水乙

6、醇脱脂，干燥后精确称质量。计算出浸泡前后金属的质量损失。将上述清除腐蚀产物后的试样在场发射扫描电子显微镜(InspectF，美国FEI公司生产)下观察腐蚀形貌。收稿日期：2008—11—25，修回日期：2009—03—11基金项目：重庆大学自然科学青年基金资助项目作者简介：李星(1983·)，女，四川西昌市人，硕士研究生，研究方向：新材料、金属腐蚀与防护研究，电话：13594013753。E-mail：lixin903@126．corn向斌，通信作者，E-mail：xiangbin@cqu．edu．cn48海洋科学／2009g／g33卷／第8期万方数据2结果与讨论

7、2．1交流阻抗图谱研究报告R息鲤堡铝合金在1mol／LHCl溶液、20％CaCI：溶液、3．5％NaCI溶液中添加不同浓度蛋氨酸缓蚀剂的交流阻抗Nyquist图及等效电路图如图1所示。—．_1mol／LHCl一夺一1mol／LHCl4-10-4mol／L蛋氨酸—。-一3．5％NaCl—__20％CaCl2一◆一20％CaCl2十1o-‘mol／L蛋氨酸从Nyquist图可以看出，A1合金在所有1mol／L在20％CaCl：溶液中，铝合金的阻抗谱都是由HCl体系中特征相似，即一个容抗弧后接一个感抗两个容抗弧组成，等效电路图如图1(d)所示。随着弧。容抗弧的曲率半径随

8、缓蚀剂浓度