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エッセンシャル オイル抽出物による腐食抑制:炭素鋼の劣化を制御する持続可能な方法

鉄 は、4000 年前に発見されて以来、現代文明の発展において支配的な役割を果たしてきました。人間社会は鉄合金に大きく依存しており、鉄合金なしでは今日のような工業化はなかったでしょう.

生産量の 80% を占める、現存する最も一般的な鉄の合金は炭素鋼です。鋼は、その比較的低コスト、入手可能性、およびリサイクル性と相まって、望ましい機械的および物理的特性を備えています。世界中で拡大し続ける工業団地では、インフラストラクチャ、輸送、製造などで炭素鋼の使用を増やす必要があります。炭素鋼は、特に酸製造、鋼の酸洗い、化学洗浄および処理において、腐食性陰イオンで構成される水性環境に常にさらされています。 、鉱石生産、および油井酸性化。これらの環境は、広範囲にわたる腐食損傷と鋼の劣化を引き起こします。

メンテナンス、損傷、金属部品や構造の交換、および腐食制御に関連するコストが高いため、腐食はほとんどの工業施設や製造工場で大きな懸念事項となっています。保護コーティングやライニング、陰極防食、陽極防食、材料の選択などの効果的な防食方法は利用できますが、工業用部品、構造物、構造物の耐用年数を延ばすために防食剤を使用するほど経済的な方法はありません。水性環境での適用のために炭素鋼から製造されたコンポーネント。

阻害剤は、有機および無機起源の化合物です。場合によっては、両方の起源を組み合わせます。有機抑制剤化合物は主に、炭素鋼上に 1 つまたは複数の分子層の保護膜を形成することによって機能し、酸化還元電気化学反応と鋼の表面劣化の原因となる腐食性陰イオンの移動、拡散、および電解輸送を抑制します。入手可能な腐食防止剤のほとんどは、その毒性、コスト、および使用を管理する厳しい規制のために持続不可能です。

環境に優しい有機化合物に関する研究は、費用対効果の高い持続可能な代替品に対する果てしない渇望を満たす非常に有望な結果をもたらしました。これは、腐食の問題を軽減し、炭素鋼の広範な使用を正当化するために、財産の大部分が抑制剤に費やされる石油およびガス産業で特に顕著です。

エッセンシャル オイル抽出物は、炭素鋼の腐食の効果的な抑制剤であることが証明されています。これらは、植物由来の揮発性芳香成分を含む凝縮された疎水性液体です。それらは、有機金属相互作用が金属表面の保護の改善につながる成分で構成されることが実験的に決定されています。また、すぐに入手でき、毒性がなく、経済的であるという利点もあります。ただし、文献の包括的な研究からのそれらの性能は、腐食制御の大きな後退である濃度に依存する傾向があります。多くの場合、抑制剤の濃度が低いほど、対照の腐食性溶液よりも腐食が加速します。阻害化合物は金属劣化の開始を遅らせるだけであるため、プロセス環境などの阻害剤濃度の一貫した監視を必要とするアプリケーションは、特に危険にさらされています。

非常に低濃度でも効果的な性能を持つグリーン化合物を開発するためのさらなる研究の必要性は、主要な組成が大きく異なる2つの異なる混合エッセンシャルオイルの相乗特性の研究を必要とします. ロスマリヌス オフィシナリスの選択 とトリプシン 組み合わせた腐食抑制特性の性能評価のための複合体は、以前は特に高濃度での個々の性能に焦点を当てていました。従来の電気化学技術を使用した希硫酸および希塩酸媒体中の中炭素鋼に対するそれらの抑制性能は素晴らしかった.

光学顕微鏡は、鋼の形態学的変化を評価しました。これは、試験されていない試験片とはわずかに異なり、抑制剤を含む水性環境で腐食した鋼とは大きく異なります。 ATF-FTIR 分光法により、主要な官能基が明らかになりました:ニトリル、カルボン酸、第一級アミン、芳香族化合物、ニトロ化合物、芳香族アミン、アルコール、脂肪族アミン、および腐食防止に関与する第二級アミン官能基。結果は、抽出物内の官能基の分子範囲と化学吸着吸着が、金属劣化の原因となる腐食反応プロセスを抑制したことを示しました。研究では、抽出物が硫酸と比較して塩酸で有意に効果的であることも示されました.


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