天然綠色緩蝕劑研究進(jìn)展

1、115天然綠色緩蝕劑研究進(jìn)展謝 偉,匡 飛(西南石油大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 南充610500摘 要: 本文針對(duì)天然動(dòng)植物提取緩蝕劑以及藥物緩蝕劑的發(fā)展進(jìn)行了闡述并對(duì)天然對(duì)環(huán)境友好緩蝕劑進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞:動(dòng)物提取緩蝕劑;植物提取緩蝕劑;藥物緩蝕劑項(xiàng)目資助:油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放研究課題(PLN 0808;國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃(2008BAB37B03緩蝕劑作為一種有效的抑制金屬腐蝕的手段已經(jīng)在工業(yè)中得到了廣泛地應(yīng)用。早期應(yīng)用較多的緩蝕劑主要有鉻酸鹽、汞鹽、亞硝酸鹽以及炔醇類,它們的存在能夠?qū)Νh(huán)境及人類具有直接的危害。近年來(lái),隨著國(guó)際形勢(shì)的發(fā)展

2、,對(duì)環(huán)境及人體無(wú)危害的環(huán)境友好型緩蝕劑的研究和開(kāi)發(fā)成為了目前緩蝕劑研究領(lǐng)域的一個(gè)重要的方向。 1 天然植物提取緩蝕劑植物是天然緩蝕劑的一個(gè)重要來(lái)源,由于其天然以及環(huán)境友好的特性一直是國(guó)內(nèi)外科學(xué)家熱衷的研究對(duì)象。I.Radoj i 1等研究了天然蜂蜜(分別來(lái)自栗樹(shù)和金合歡樹(shù)以及天然蜂蜜與黑蘿卜汁的混合物對(duì)水溶液以及氯化鈉溶液中的金屬錫的緩蝕效果。結(jié)果表明,來(lái)自金合歡樹(shù)的天然蜂蜜不如來(lái)自栗樹(shù)的天然蜂蜜的緩蝕效果好,黑蘿卜汁的加入同時(shí)提高了兩種天然蜂蜜的緩蝕效率。楊尚軍2研究了60條件下,菠蘿皮、柑橘皮、竹葉以及毛發(fā)水解物對(duì)10%鹽酸和20%硫酸介質(zhì)中鋼材的緩蝕效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,這些水解液在單獨(dú)使

3、用時(shí)均具有一定得緩蝕效果,其中以毛發(fā)水解物的緩蝕效果最好,它對(duì)20%硫酸中的鋼材的緩蝕率可以達(dá)到85%以上。A Ostovari,S.M.Hoseinie 3等研究了散沫花提取物以及它的提取物里面的主要成分散沫花素、加利奇酸、-D-葡萄糖酸和單寧酸對(duì)1mol/L HCl 溶液中的碳鋼的緩蝕效果,結(jié)果表明,所有以上物質(zhì)均具有緩蝕作用而且它們的緩蝕率都隨濃度的上升而增大,在散沫花提取物濃度為1.2g/L 時(shí)取得92.06%的最大緩蝕率。2004年木冠南4等從植物體內(nèi)提取出葉酸。葉酸無(wú)毒且對(duì)環(huán)境友好,同時(shí)具有較好的水溶性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),其對(duì)1mol/L HCl 溶液中的冷軋鋼有較好的緩蝕作用。E

4、meka E.Oguzi 5研究了30和60下選取的幾種植物提取物對(duì)2mol/L HCl 以及1mol/L H 2SO 4中碳鋼的緩蝕效果。這幾種植物提取物包括有樹(shù)葉提取物OV 、TO 、AI 、HS 和種子提取物GK 。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所有這些植物提取物通過(guò)吸附都可以抑制兩種酸性體系中的腐蝕過(guò)程,而且緩蝕率隨著在腐蝕體系中濃度的增加而增大。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)鹵化物的加入對(duì)緩蝕有協(xié)同作用。郭稚弧6等分別從黃柏、黃苓等純天然植物體內(nèi)成功地提取出了較為有效的緩蝕劑成分,同一時(shí)期武漢大學(xué)從水生植物水蓮、蘆葦?shù)鹊那o葉中也提取出了有效的緩蝕劑成分。P.C.Okafor 7等從苦味葉下珠的葉子和種子中分別提取出了天

5、然物質(zhì)。葉子提取物稱為L(zhǎng)V ,種子提取物稱為SD ,并且將兩種提取物進(jìn)行混合得到LVSD 。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,這幾種物質(zhì)在HCl 和H 2SO 4環(huán)境下都具有優(yōu)良的緩蝕性能,且LV 、SD 和LVSD 在該介質(zhì)中的緩蝕率均隨著濃度和溫度的增加而2009年 第11期 2009年11月化學(xué)工程與裝備Chemical Engineering & Equipment116 謝偉:天然綠色緩蝕劑研究進(jìn)展增大。A.Y.EI-Etre8研究了油橄欖葉的含水萃取物對(duì)2mol/LHCl中碳鋼的緩蝕效果,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該萃取物緩蝕效率隨著濃度增加而增大。林整9研究了大蒜汁以及大蒜汁與維生素B1的反應(yīng)物對(duì)以下三種

6、腐蝕介質(zhì):NaCl,10%HCl和10%H2SO4中Q235鋼的緩蝕效果。結(jié)果表明,大蒜汁以及大蒜汁與維生素B1的反應(yīng)物對(duì)鋼在三種腐蝕介質(zhì)中的陰極過(guò)程均具有明顯的抑制作用。劉學(xué)虎10等運(yùn)用失重法研究了海帶提取物對(duì)鹽酸中的碳鋼的緩蝕效果發(fā)現(xiàn),單獨(dú)使用時(shí)緩蝕效果可達(dá)到90%以上,并且在常溫到60之間緩蝕效果相差不大。海帶價(jià)廉易得且對(duì)環(huán)境友好,唯一不足之處是海帶提取物作為一種混合物實(shí)際起到緩蝕作用的只是其中的一部分,制取時(shí)很難保證這部分的含量。M. Kliki11等從迷迭香葉子的含水萃取物中提取出了第一中立酚細(xì)餾分并將其用作緩蝕劑對(duì)25時(shí)3%NaCl溶液中的Al-2.5合金進(jìn)行緩蝕效果的研究。李焰1

7、2等從黃連中提取出的固體物質(zhì),通過(guò)失重法以及電化學(xué)方法測(cè)試表明該固體黃連提取物在一定加入量下,在1mol/LHCl中對(duì)Q235碳鋼具有高達(dá)98%的緩蝕效果。林修洲13等采用水蒸氣-蒸餾法從樟樹(shù)葉中提取出了桉葉油。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),桉葉油單獨(dú)使用時(shí)對(duì)鹽酸中的A3碳鋼具有70%的緩蝕效率。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)將此桉葉油與有機(jī)胺、OP-10以及十二烷基硫酸鈉復(fù)配后的緩蝕率更是達(dá)到了92%以上。劉崢等14運(yùn)用直接浸泡-回流法分別從綠茶茶葉和米糠中提取了兩種緩蝕劑。通過(guò)失重法與電化學(xué)極化曲線測(cè)試的結(jié)果表明,兩種緩蝕劑單獨(dú)使用時(shí)對(duì)5%HCl中的碳鋼均具有85%以上的緩蝕率,兩種緩蝕劑均屬于陰極型緩蝕劑。曲濟(jì)方15

8、等研究了精制菲汀過(guò)程中的廢液、廢渣經(jīng)過(guò)高溫水解后所得水解產(chǎn)物對(duì)8%HCl中A3鋼的緩蝕效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該水解產(chǎn)物是一種性能優(yōu)良的陰極抑制型緩蝕劑。張光華16等研究了油菜籽餅粕水解產(chǎn)物對(duì)酸性體系中的碳鋼的緩蝕作用,發(fā)現(xiàn)油菜籽餅粕在一定加入量下具有高達(dá)90%的緩蝕率。張健17等從竹葉中提取出了有效成分作為緩蝕劑進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,竹葉提取物在較低濃度下即對(duì)鹽酸或硫酸中的碳鋼具有90%以上的緩蝕效率,竹葉提取物的緩蝕效率隨著其在介質(zhì)中濃度以及介質(zhì)溫度的增加呈上升趨勢(shì)。2 天然動(dòng)物提取緩蝕劑關(guān)于動(dòng)物提取物作為緩蝕劑的研究較少。郝凌等18研究了河蚌水解產(chǎn)物的緩蝕效果。在沸騰條件下將河蚌酸法水解10

9、小時(shí)所得產(chǎn)物具有非常好的緩蝕效果,緩蝕率可以達(dá)到85%以上。且隨著水解產(chǎn)物濃度的增加和溫度的升高緩蝕率均上升。張建19等研究了魚(yú)內(nèi)臟水解產(chǎn)物的緩蝕性能。通過(guò)失重法測(cè)試表明,其對(duì)鹽酸中的45#碳鋼具有良好的緩蝕效果,緩蝕率達(dá)到90%,且隨著魚(yú)內(nèi)臟水解產(chǎn)物在介質(zhì)溶液中濃度的增加緩蝕率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)將魚(yú)內(nèi)臟水解產(chǎn)物與竹葉提取物按照一定比例復(fù)配緩蝕率可以達(dá)到95%以上?；诘鞍踪|(zhì)水解產(chǎn)物對(duì)金屬有著良好的緩蝕性能,曠亞飛20等研究了人的頭發(fā)、明膠、魚(yú)粉等幾種天然蛋白水解物對(duì)硫酸介質(zhì)中A3鋼的緩蝕作用。失重法以及電化學(xué)方法測(cè)試結(jié)果表明,這幾種物質(zhì)在較低濃度下就體現(xiàn)出了很好的緩蝕性能。當(dāng)添加

10、濃度為0.3%時(shí),這幾種天然蛋白水解物的緩蝕率均可達(dá)到95%左右,且緩蝕率均隨添加濃度的增加而明顯增大。另外,這幾種水解產(chǎn)物的緩蝕率均會(huì)隨溫度的上升及硫酸濃度的增大而有不同幅度的增加。郝凌21等研究了雞蛋水解物對(duì)鹽酸介質(zhì)中A3鋼的緩蝕性能。測(cè)試結(jié)果表明,當(dāng)雞蛋水解物在HCl 腐蝕體系中的濃度達(dá)到1%時(shí)達(dá)到最大緩蝕效率,達(dá)到90%以上。當(dāng)濃度低于1%時(shí)緩蝕率隨著濃度的增加而增加。另外雞蛋水解物在常溫至60的溫度范圍內(nèi)均有較高的緩蝕率。舒華22等從味精生產(chǎn)廠的發(fā)酵工業(yè)廢水中提取出了大量菌體,這些菌體中富含豐富的蛋白質(zhì),對(duì)其部分水解,將所得的水解蛋白液作為酸性緩蝕劑進(jìn)行了研究。測(cè)試結(jié)果表明,該水解蛋

11、白液對(duì)HCl 腐蝕體系中的碳鋼具有高達(dá)90%的緩蝕效率,而對(duì)H2SO4體系也具有80%左右的緩蝕率,而該菌體水解蛋白液對(duì)鹽酸以及硫酸中的鋁的緩蝕效果都很不理想。另外,復(fù)配測(cè)試結(jié)果表面菌體水解蛋白液與六次甲基四胺具有良好的緩蝕協(xié)同作用。3 藥物緩蝕劑I.B.Obot等23研究了30和50下兩種抗真菌藥物克霉唑(CTM和氟康唑(FLC對(duì)0.1mol/L117謝偉:天然綠色緩蝕劑研究進(jìn)展鹽酸溶液中鋁的電化學(xué)腐蝕的緩蝕效能。測(cè)試結(jié)果表明,兩種藥物均屬于酸性介質(zhì)中的緩蝕劑。在酸度不變的情況下兩種藥物的緩蝕率都隨著它們的濃度的增加而增大。溫度的升高可以在增大腐蝕體系的腐蝕速率的同時(shí)降低了緩蝕效率。龐雪輝2

12、4以環(huán)丙沙星、諾氟沙星和氧氟沙星這三種藥物作為緩蝕劑對(duì)1mol/L HCl中的碳鋼進(jìn)行了緩蝕效果的測(cè)定。測(cè)試結(jié)果表明,三種藥物的緩蝕效率均可達(dá)到90%以上,并且緩蝕效率隨著藥物濃度的升高而增大,但是溫度的上升使得緩蝕效率呈下降的趨勢(shì)。4 展望從天然動(dòng)植物中提取緩蝕劑不僅對(duì)環(huán)境友好,而且可以實(shí)現(xiàn)資源的合理優(yōu)化配置,藥物緩蝕劑同樣環(huán)保無(wú)公害且具有高效的緩蝕性能。對(duì)于高效的環(huán)境友好型緩蝕劑的開(kāi)發(fā)一直是緩蝕劑領(lǐng)域研究中的一個(gè)重要方向。參考文獻(xiàn)1 I. Radoji, K. Berkovi, S. Kova,and J.V orkapi-Fura. Natural honey and black rad

13、ishjuice as tin corrosion inhibitorsJ. CorrosionScience, V olume 50,Issue 5,2008,5:1498,doi:10.1016/j.corsci.2008.01.0132 楊尚軍.生物緩蝕劑的研制及其緩蝕機(jī)理研究J.重慶大學(xué)碩士論文,2006;(4:13A.Ostovari,S.M.Hoseinieh,M.Peikari,S.R.Shadizadeh,S.J.Hashemi.Corrosion inhibition of mild steelin 1 M HCl solution by henna extract: aco

14、mparative study of the inhibition by henna andits constituents (lawsone, gallic acid, -D-Glucose and tannic acidJ.CorrosionScience,doi:10.1016/j.corsci.2009.05.0244 木冠南,周俊,屈慶,李向紅.葉酸對(duì)鋼在鹽酸中的緩蝕作用J.清洗世界,2004;20(1:85 Emeka E.Oguzie. Evaluation of the inhibitiveeffect of some plant extracts on the acidcor

15、rosion of mild steelJ. Corrosion Science,V olume 50,Issue 11,2008,11:2993doi:10.1016/j.corsci.2008.08.0046 郭稚弧,唐和清.幾種植物萃取液對(duì)碳鋼腐蝕的抑制作用J.材料保護(hù),1989;22(2:9.(上接第163頁(yè)(2按照危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)移聯(lián)單管理制度,經(jīng)銷商和維修點(diǎn)在廢蓄電池轉(zhuǎn)移處置前,必須辦理危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)移聯(lián)單手續(xù),否則不得轉(zhuǎn)移處置。(3按危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)許可證制度,對(duì)于從事廢蓄電池收集、貯存、處置經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的單位,必須領(lǐng)取危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)許可證,禁止無(wú)經(jīng)營(yíng)許可證或不按照經(jīng)營(yíng)許可證規(guī)定從事危險(xiǎn)廢物收集、貯存、處置經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。(4加強(qiáng)對(duì)公眾廢電池有關(guān)知識(shí)的普及,使公眾明確認(rèn)識(shí)到廢電池屬于危險(xiǎn)廢物管理范疇,引導(dǎo)和鼓勵(lì)消費(fèi)者將廢電池送到指定的回收點(diǎn),方便回收管理。4 結(jié)論作為代步工具,電動(dòng)自行車將成為市民主要的交通工具之一。盡快建立一套完善的電動(dòng)自行車廢電池回收和再生利用網(wǎng)絡(luò),規(guī)范該行業(yè)污染控制和防范措施,應(yīng)引起社會(huì)和