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时间:2019-05-16
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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
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