En
Ru
Vol. 51 (2015), Issue 5, p. 80-89
Corrosion Behavior of Carbon Steel in HCl Solution by Fe and Cr Complexes with a Schiff-Base Ligand Derived from Salicylaldehyde and 2-(2-aminoethylamino)ethanol
Abstract
УДК 621.35
A comparative study of Fe and Cr complexes with a Schiff-base ligand (1-[(2-hydroxyethyl)amino]-2-(salicylideneamino)ethane) as inhibitors for carbon steel corrosion in 0.5M HCl solution at 25°C was carried out. Corrosion measurements based on the weight loss method, potentiodynamic polarization curves, and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) indicate that Fe complex, in most cases, accelerates carbon steel corrosion in HCl while Cr complex act as moderately inhibitor. The UV-visible and the attenuated total reflectance–Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) studies of the electrode surface confirmed existence of an adsorbed film of the complexes on the electrode surface. Adsorption of Cr complex obeys the Langmuir adsorption isotherm with a very low value of free energy of adsorption ΔG° (physisorption). Cr complex acts as mixed type inhibitor, with the dominanting effect on the anodic dissolution of iron. The mechanism of adsorption is discussed and it is concluded that the adsorbed chloride ions on the metal surface could be stabilized in their anionic form by hydrogen bonding of oxygen and nitrogen atoms in the tail of the complexes, like a crab-claw. The accelerating properties of Fe complex could be due to the formation of non adherent and/or soluble complex that is readily removed from the metal surface.
Keywords: acid corrosion inhibitors, adsorption isotherms, Schiff-base complex, carbon steel.
Выполнено сравнительное исследование Fe и Cr комплексов с лигандом Шифф-основания (1 - [(2-гидроксиэтил) амино]-2-(салицилденеимин)этан) в качестве ингибиторов коррозии углеродистой стали в 0,5М растворе HCl при 25°С. Измерения коррозии, основанные на методе потери веса, на потенциодинамических поляризационных кривых и электрохимической импедансной спектроскопии (ЭИС), показывают, что Fe комплекс, в большинстве случаев, ускоряет коррозию углеродистой стали в то время как в HCl Cr комплекс действует как умеренный ингибитор. Исследования поверхности электрода в УФ-видимом и при ослабленном отражения методом инфракрасной спектроскопии на основе преобразования Фурье подтвердили существование адсорбированной пленки комплексов на поверхности электрода. Адсорбция Cr комплекса подчиняется изотерме адсорбции Лэнгмюра с очень низким значением свободной энергии адсорбции ΔG° (физической адсорбции). Cr комплекс действует как ингибитор смешанного типа, с доминирующим влиянием на анодное растворение железа. Обсуждается механизм адсорбции и делается вывод о том, что ионы хлора адсорбированные на поверхности металла могут быть стабилизированы в их анионной форме водородной связью с атомами кислорода и азота в хвосте комплексов, как крабовой клешней. Ускоряющие свойства Fe комплекса могут быть связаны с образованием не сцепленного с субстратом и/или растворимого комплекса, который легко удаляется с поверхности металла.
Ключевые слова: ингибиторы кислотной коррозии, изотермы адсорбции, Шифф-основные комплексы, углеродистая сталь.
Download full-text PDF. 3007 downloads
Web-Design Web-Development SEO - eJoom Software. All rights reserved.