抑制铝在氢氧化钠溶液使用醉蝶花属droserifolia叶萃取精华

文摘

醉蝶花属的抑制效果droserifolia树叶中提取铝的腐蚀金属1 m氢氧化钠溶液中被调查使用减肥技术提取浓度和温度的函数在25岁,35岁,45 - 55°C。此外,表面形态分析了铝金属使用扫描电子显微镜。14 g / l的植物提取物在35°C抑制值最高的铝金属的腐蚀抑制效率78.6%。抑制效率增加的值增加的提取浓度和温度的依赖。活化熵和焓的计算和讨论。醉蝶花属的吸附droserifolia提取表面上服从Temkin吸附等温式回归系数高。

关键字

醉蝶花属droserifolia Temkin等温线,铝、氢氧化钠、腐蚀,萜类化合物。

介绍

植物,醉蝶花属droserifolia (CD),生长在约旦和无情的地区已经受到严重的过度开采用于民间医药治疗糖尿病(1- - - - - -6]。根据文献,提取(CD)植物组成的多自然有机化合物如取代硫氰酸酯、carotols黄酮类和萜类化合物。这些天然有机物质丰富等杂原子氧、氮和硫取代基。这些天然物质,如萜类化合物大分支和多样的一类有机化合物与不同的分子C等公式₁₅H₂₆O₂(25毫克/毫升),C₃₄H₅₂O₇(5毫克/毫升)和C₃₅H₅₈O₆(7毫克/毫升)7]。

根据文献,提取天然物质中发挥了重要作用化学腐蚀金属和合金由于其抑制效应,低成本和可再生能源的材料。很多调查都是在叶子中提取或种子的影响不同的天然物质不同的金属和合金的腐蚀抑制剂8- - - - - -11]。

腐蚀的铝及其合金已被大量研究的主题关于抑制铝腐蚀使用有机物质(12- - - - - -14]。,(CD)叶萃取精华的效果1 m氢氧化钠溶液中金属铝的腐蚀研究作为温度的函数和树叶提取物浓度使用减肥方法。金属铝的表面形态进行了分析通过使用电子扫描显微镜。

实验

股票的解决方案(CD)植物叶片提取物通过干燥4小时的植物烤箱在80ºC和磨粉干的7.0 g粉叶在500毫升1 m氢氧化钠回流2小时。回流的解决方案被过滤删除任何污染,然后储存。测试解决方案的浓度分别为2.8,5.6,8.4,11.2和14 g / l 1 m氢氧化钠。纯铝金属板(奥尔德里奇),尺寸3.0×1.0×0.03厘米的纯度99.96%是清洁使用蚀刻溶液由85% H₃阿宝₄和15% HNO₃在80ºC,用蒸馏水洗净,然后放在40%的解决方案(wt / v)氢氧化钠在50岁ºC,持续20秒。铝标本冲洗再用蒸馏水,沉浸在1:1 HNO (v / v)₃,用蒸馏水洗净,然后晒干并存储在干燥器中。对减肥的决心,铝标本被绞死,沉浸在试验溶液的容器包含10毫升的1 m氢氧化钠,然后添加不同浓度提取1 m氢氧化钠(-14 - 2.8 g / L) 25-55ºC使用水恒温器控制±0.5ºC。1小时后,每个测试的铝标本取出然后在丙酮清洗用蒸馏水冲洗,干燥和reweighed用分析天平精度为0.0001 g。重复测量进行了为每个测试解决方案确保再现性。

结果与讨论

减肥的铝金属的腐蚀性溶液(1 m氢氧化钠)是由方程1。

ΔW = W_一个- W_b……………(1)

其中W_b和W_一个铝金属的重量是沉浸在测试之前和之后腐蚀性溶液,分别。

体重的变化(mg)的1米含有不同浓度的氢氧化钠溶液在不同浸泡时间(CD)提取25ºC所示图1。

根据图1(CD)提取的初始添加解决方案(5.0 g / l)在1 m氢氧化钠具有显著效果降低的体重值Al金属腐蚀性氢氧化钠中,即的腐蚀抑制作用加强,进一步增加(CD)提取浓度(> 5.0 g / l)之后,体重下降值很小。(CD)提取物的抑制效应可能导致可用的各种天然有机化合物的吸附(CD)提取解决方案在Al金属表面的吸附原子与硫等过度的π电子,氮、和/或氧原子在铝金属的表面,导致铝金属的腐蚀速率下降1 m氢氧化钠溶液,因此铝表面有效地分离介质腐蚀性氢氧化钠(13)特别是在低(CD)提取的解决方案。同时,Al增加的体重值随着浸泡时间的增加在同一(CD)浓度,由于铝和氢氧化钠溶液的腐蚀。因此,这些天然有机化合物之间创建一个势垒金属表面和腐蚀介质导致的抑制腐蚀的速度。

艾尔的温度对腐蚀的影响1 m氢氧化钠,1小时后浸泡时间对温度范围从25到55ºC的不同浓度的缺失和存在(CD)提取研究和提出解决方案图2。铝金属被发现的体重值随着温度升高和降低(CD)提取物浓度的增加,在相同的温度下。相同的行为获得了35岁,45岁和55ºC与获得25ºC相比,一个体重显著下降值获得最初,几乎保持不变在浓度高于5.0 g / l

抑制效率百分比(%)和Al金属的表面覆盖率(Θ)程度在1 m氢氧化钠和缺乏(CD)提取的解决方案是从方程计算2和3。抑制效率的计算值(% I)和地表覆盖(Θ)收集表1和2,分别。

表1。%我不同(CD)提取解决方案在1 h浸泡时间和温度。

表2。Θ值在不同的提取(CD)浓度和温度1 h后浸泡时间。

% I =(ΔW) / W_b×100 (2)

(Θ)=(ΔW) / W_b(3)

表1显示比例抑制效率(CD)提取的抑制剂在不同浓度1 m氢氧化钠后1 h浸泡时间在不同的温度下(25-55ºC)。结果表明,抑制效率增加的值(CD)提取物的浓度从2.8增加到14 g / l (图3)。最大的抑制效率是78.8%,35ºC 14 g / l的提取浓度。根据表1和图3观察以下:

在相同的温度),%我值增加(CD)提取物浓度的浓度增加。

b)在同一(CD)提取浓度、%我值随着温度的增加从25提高到35ºC达到最大35ºC,后跟一个减少在45 - 55ºC,分别。

c)超过5.0 g / l提取原丝,%我略有增加随着提取物浓度的温度。

上述观察结果可以解释为

1 -吸附(CD)的天然有机化合物的提取解决方案通过丰富的π电子N, S和/或O原子是发生在温度范围从25到55ºC和不同(CD)提取浓度通过增加%我的价值观,因此,Al -表面有效地分开腐蚀性介质(15]。

2 -的存在等大型和支天然分子萜类化合物(CD)提取解决方案将吸附在表面部分(立体效应),导致弱吸附。提取稀释液(低于5.0 g / l)含有低浓度的萜类化合物将在表面的吸附自由Al金属生产更高比高浓度抑制的影响

3 -上面提到的立体效应也解释了禁忌的趋势观察到45 - 55ºC - Q_广告值),吸附变得更弱于获得在35ºC 25ºC(积极的问_广告vlues),由于分子的动能的增加增加温度,克服adsorbent-adsorbate之间的交互。可以获得相同的解释(Θ)变化的温度和浓度(CD)提取。

腐蚀速率(CR)的计算根据方程4:

CR =ΔW /。t (4)

在和t的表面积是Al金属和t浸没时间,分别。腐蚀速率的对数图和开尔文温度(T)的倒数为直线(图4)按照下列阿仑尼乌斯方程16]:

CR =一个_经验值(ea / RT) (5)

一个,R和Ea是pre-exponential因素,通用气体常数(8.314 J / K摩尔)和表观活化能,分别。Ea的价值计算和上市表3。Ea为1 m氢氧化钠溶液中金属铝的反应被发现57.3焦每摩尔。在添加(CD)提取方案,Ea的值下降,达到43.7焦每摩尔14.0 g / l提取浓度。Ea更高的价值相比,不受约束的解决方案(氢氧化钠)与(CD),得到提取的解决方案,这意味着(CD)提取功能通过吸附在表面的铝金属通过混合抑制机制研究条件下(18]。

表3。激活参数的艾尔在1 m氢氧化钠溶解有或没有(CD)提取后1 h浸泡时间。

阿仑尼乌斯方程的另一种配方艾林公式(15)的过渡状态方程(6)

CR = (K_bT / h)经验^{(ΔS * / R)}经验值^{(-ΔH * / RT)}(6)

在h K_b,ΔHΔS * *是普朗克常数,波尔兹曼常数,熵和活化焓,各自的。

图5显示了一个阴谋的日志(CR / T)反对(1 / T, k - 1)。直线得到从斜坡和拦截,ΔH *和ΔS *的值计算和上市表3。ΔH *的值是由于Al金属溶解吸热特性。它已经提到的其他地方8- - - - - -11]physisorbtionΔH *值少于四十八焦每摩尔,然而,ΔH *值接近100焦每摩尔指示化学吸收作用[14]。在这项研究中,ΔH *的值小于48焦每摩尔确认物理吸附。ΔS *的值没有(CD)提取抑制剂是负面的和变得更加负面的存在(CD)提取的解决方案。这可能归因于大部分的天平动更无序的表面吸附的水分子的金属有机化合物,取而代之的是更少的无序(CD)提取的解决方案。这意味着激活复杂的速率决定步骤,代表协会而非离解机理(吸附在表面的铝金属的各种天然有机化合物),表明增加订单发生在从反应物的活化络合物(16]。

吸附材料的热(Q_广告)表面的铝金属的存在(CD)提取抑制剂值Al金属表面的吸附材料的计算由以下方程(17]。

问_广告(日志(Θ= 2.303 r₂/ 1 -Θ₂)日志(Θ₁/ 1 -Θ₁)×(T₂T₁/ T₂T₁)(7)

解释之前的行为,最大吸附发生在35ºC,使用了两个不同的温度范围在应用方程7。第一个温度范围(ΔT₁),%我增加而增加温度从25到35ºC,而第二个温度范围(ΔT₂),%我从45到55随着温度增加而减小ºC。问_广告值(表2)在第一个温度范围内积极和随(CD)提取浓度增加而减小。在第二个温度范围内,Q的值_广告小负值(CD)提取物浓度的增加而增加。

积极的Q值_广告建议增加在第一个温度范围(ΔT吸附效率₁)和吸附效率下降在第二温度区域范围(ΔT₂)[18]。一般来说,吸附效率大于第一比第二个温度。

的抑制效果(CD)提取解决方案Al 1.0氢氧化钠溶液中金属的反应遵循Temkin吸附等温式的关系(19),由方程8所示。

Θ= A + B日志C (8)

分别在A和B是常数。

这等温线adsorbate-adsorbent交互的账户,它假设活化吸附热(温度的函数)的分子层会比对数线性降低,而随着报道(20.]。

的变化Θvs日志C所示图6与高R,直线²值(> 0.96),这证实了Temkin吸附等温式的适用性。

表面拓扑结构

扫描电子显微镜是用来调查铝表面的拓扑结构变化存在和缺乏(CD)的植物提取物在1.0 M氢氧化钠后1 h浸泡时间。铝金属表面的感染明显的腐蚀氢氧化钠溶液所示图7通过不规则孔隙的形成在金属板的表面,指示明确攻击Al金属的氢氧化钠溶液。另一方面,图7 b显示图像表面的铝金属11.2 g / l (CD)提取方案,Al金属比获得平滑的表面腐蚀氢氧化钠中,由于形成的铝金属表面的保护层。

结论

以下主要结论可以从本研究推导出:

•(CD)提取被发现是一个很好的抑制剂Al金属1 m氢氧化钠溶液。

•%我值增加而增加(CD)提取浓度在同一温度达到最大值78.8% (14.0 g / l) 35ºC。

•% %值我和Qad系统被发现依赖于温度,获得的最大吸附在35ºC

艾尔•Ea值在氢氧化钠溶液中金属的存在(CD)抑制剂不到E_一个值获得Al金属在氢氧化钠溶液(CD)抑制剂。

•Temkin吸附等温式被发现适合的数据获得在表面吸附(CD)的提取

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