前言
在過去的幾十年中,已經(jīng)有大量的合成化合物被報(bào)道作為保護(hù)銅及其合金免受腐蝕的有效抑制劑。其中有幾種無機(jī)抑制劑(即鉻酸鹽,鉬酸鹽和四硼酸鹽),但更常見的是各種有機(jī)物質(zhì),如三唑(即苯并三唑),噻二唑,咪唑,氨基酸,吩噻嗪,席夫堿和抗菌藥物。盡管這些化學(xué)品中的許多具有優(yōu)異的防腐性能,但其使用受到限制,主要是由于合成昂貴及環(huán)境不友好(有毒)。蜂產(chǎn)品(即蜂蜜和蜂膠)是可以有效地用于保護(hù)金屬和合金免受腐蝕的其他天然材料,蜂蜜在銅,錫,鋁,碳鋼,鋅,鋁,鎂,硅和銅鎳鐵合金上的良好的防腐效果。蜂膠目前已經(jīng)確定了160多種組分,其中以酚類化合物(包括類黃酮)為主要成分,最近的研究證明使用蜂膠的乙醇提取物在中性和接近中性的氯化物介質(zhì)中在鋼表面形成保護(hù)性涂層的可能性。
羅馬尼亞1 Decembrie 1918大學(xué)Simona Varvara等使用多尺度電化學(xué)技術(shù),即動(dòng)電位極化,電化學(xué)阻抗譜和掃描振動(dòng)電極技術(shù)測(cè)量,評(píng)價(jià)了含有Na2SO4和NaHCO3的弱酸性溶液(pH=5)中天然蜂膠對(duì)青銅腐蝕的抑制作用。
結(jié)果與討論
(1) 蜂膠在pH5的弱酸性溶液中對(duì)青銅銹蝕具有良好的抑制性能; 其抑制效率隨著浸泡時(shí)間的增加而增加,蜂膠濃度增加至100ppm為最佳值。
(2) 動(dòng)電位極化測(cè)量揭示,與對(duì)應(yīng)于空白腐蝕性溶液的Ecorr值(表1)相比,蜂膠存在下的腐蝕電位向更正的值移動(dòng)。在500ppm抑制劑的存在下,獲得在62-64mV范圍內(nèi)的Ecorr值的最大位移。這種行為表明,蜂膠作為混合型抑制劑蜂膠可以被分類為混合型抑制劑。
(3) 電化學(xué)阻抗測(cè)定結(jié)果證明,浸泡數(shù)小時(shí)后蜂膠的存在具有很好的保護(hù)作用,并且在時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定。在所研究的實(shí)驗(yàn)條件下,在含有抑制劑的電解質(zhì)暴露約12小時(shí)后,通過添加100ppm的蜂膠,獲得了在98.9%的范圍內(nèi)的最大抑制效率,進(jìn)一步增加的蜂膠濃度使其抑制性能略有下降。
(4) 蜂膠對(duì)銅蜂膠的腐蝕抑制作用很可能是蜂膠中存在的各種酚類化合物通過其官能團(tuán)中的氧原子和芳環(huán)吸附而來,這已被紅外光譜證實(shí)。蜂膠成分在青銅器表面的吸附符合Langmuir吸附等溫線模型。
(5) SVET測(cè)量表明,在蜂膠存在下,青銅腐蝕大大減少。 由此獲得暴露的金屬表面的相當(dāng)均勻的覆蓋,有效地保護(hù)金屬免受腐蝕微電池的局部形成。蜂膠在12小時(shí)的處理過程中對(duì)青銅產(chǎn)生的保護(hù)作用導(dǎo)致形成表面層,即使在從測(cè)試電解質(zhì)中除去抑制劑之后,該表面層也繼續(xù)為金屬提供保護(hù)。
(6) 通過SEM-EDX和AFM進(jìn)行表面分析的結(jié)果證實(shí),蜂膠能夠通過在金屬表面上形成致密且均勻的表面層而延緩青銅腐蝕。
(7) 通過AFM監(jiān)測(cè)磨損和拋光處理后的青銅樣品的形貌,由于蜂膠吸附而在表面產(chǎn)生形貌變化,表面層光滑(平均粗糙度由31.8 nm降到23.4nm),且研磨和拋光線也不明顯。表明此蜂膠與青銅相互作用形成致密均勻的表層。
(8) 通過分光光度法測(cè)定,所研究的1%蜂膠溶液的總酚含量為284.56±5.8mg mL-1總多酚和267.54mg mL-1黃酮/黃酮醇;通過HPLC-DAD測(cè)定蜂膠溶液中的酚酸和類黃酮化合物。在研究的蜂膠溶液中確定的單個(gè)酚酸和類黃酮示于圖11和表3中。蜂膠樣品中鑒定出的最豐富的化合物含有獨(dú)立電子對(duì)的氧原子和具有非定域電子的芳香環(huán),這使得它們能夠吸附在金屬表面上形成保護(hù)層,從而延緩了腐蝕過程。
結(jié)論
綜上所述,可以認(rèn)為蜂膠在弱酸性溶液中作為有希望的青銅腐蝕抑制劑,其有效性和環(huán)境友好性都是可以預(yù)見的。盡管HPLC分析鑒定了蜂膠樣品中存在的最豐富的化合物,但由于其化學(xué)組成復(fù)雜,難以將抑制效果分配給特定成分。需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)來解釋在蜂膠中鑒定的各種化合物的作用及其抑制機(jī)制。
參考文獻(xiàn):
Applied Surface Science 426 (2017) 1100–1112
更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國(guó)內(nèi)外最新動(dòng)態(tài),我們網(wǎng)站會(huì)不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)http://www.ecorr.org
責(zé)任編輯:王元
《中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
投稿聯(lián)系:編輯部
電話:010-62313558-806
郵箱:fsfhzy666@163.com
中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方 QQ群:140808414
免責(zé)聲明:本網(wǎng)站所轉(zhuǎn)載的文字、圖片與視頻資料版權(quán)歸原創(chuàng)作者所有,如果涉及侵權(quán),請(qǐng)第一時(shí)間聯(lián)系本網(wǎng)刪除。

官方微信
《中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
- 投稿聯(lián)系:編輯部
- 電話:010-62316606-806
- 郵箱:fsfhzy666@163.com
- 中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方QQ群:140808414