Bài viết này khảo sát tác động của việc thay đổi nồng độ triethanolamine (TEA) đối với hành vi ăn mòn của các mẫu kim loại. Cụ thể, nó tập trung vào quan sát rằng sản phẩm ăn mòn bắt đầu xuất hiện đáng kể khi nồng độ Triethanolamine đạt 4 g·L–1. Thông qua kết hợp dữ liệu thực nghiệm và phân tích lý thuyết, nghiên cứu này nhằm làm rõ các cơ chế đằng sau hiện tượng này và những hệ quả của nó đối với các ứng dụng công nghiệp nơi Triethanolamine được sử dụng như một chất ức chế ăn mòn.
1. Mở đầu Triethanolamine (TEA) được sử dụng rộng rãi trong các quy trình công nghiệp khác nhau như một chất ức chế ăn mòn, đặc biệt là trong các hệ thống mà các thành phần kim loại dễ bị suy thoái môi trường. Hiệu quả của TEA, giống như nhiều chất ức chế ăn mòn khác, phụ thuộc rất nhiều vào nồng độ của nó trong dung dịch. Ở nồng độ tối ưu, Triethanolamine tạo thành một lớp bảo vệ trên bề mặt kim loại, giảm đáng kể tốc độ ăn mòn. Tuy nhiên, tác dụng bảo vệ này có thể giảm sút ở nồng độ cao hơn, dẫn đến sự xuất hiện trở lại của sản phẩm ăn mòn. Bài viết này tìm hiểu ngưỡng mà Triethanolamine chuyển từ một chất bảo vệ thành một chất cho phép ăn mòn, cụ thể là ở nồng độ 4 g·L–1.
2. Thiết lập Thí nghiệm Phân tích thực nghiệm bao gồm việc phơi mẫu kim loại trong môi trường ăn mòn với nồng độ Triethanolamine khác nhau. Các nồng độ được thử nghiệm dao động từ 0 g·L–1 đến 6 g·L–1, với sự chú ý đặc biệt đến nồng độ quan trọng được xác định là 4 g·L–1. Các phép đo tốc độ ăn mòn được thực hiện bằng phương pháp mất trọng lượng, phổ trở kháng điện hóa, và các kỹ thuật phân tích bề mặt như kính hiển vi điện tử quét (SEM) và phân tích tia X (XRD).
3. Kết quả Kết quả chỉ ra một xu hướng rõ ràng trong hành vi ăn mòn bị ảnh hưởng bởi nồng độ TEA:
Dưới 4 g·L–1: Triethanolamine hiệu quả ngăn chặn ăn mòn, với sản phẩm ăn mòn tối thiểu được phát hiện. Lớp phim bảo vệ được hình thành là liền mạch và ổn định.
Tại 4 g·L–1: Sự gia tăng các sản phẩm ăn mòn được quan sát, đánh dấu ngưỡng nơi hiệu quả của chất ức chế bắt đầu suy giảm. Hình ảnh SEM cho thấy sự không liên tục trong lớp bảo vệ, và phân tích XRD chỉ ra sự hình thành của các hợp chất phức tạp không góp phần vào khả năng chống ăn mòn.
Trên 4 g·L–1: Sự tăng thêm nồng độ Triethanolamine làm trầm trọng thêm quá trình ăn mòn, với các sản phẩm ăn mòn xâm lược và phổ biến hơn.
4. Thảo luận Sự xuất hiện của sản phẩm ăn mòn tại và trên 4 g·L–1 của Triethanolamine gợi ý một sự tương tác phức tạp giữa các phân tử Triethanolamine và bề mặt kim loại, có thể bao gồm sự bão hòa các vị trí hoạt động và sự không ổn định của lớp bảo vệ. Các nghiên cứu lý thuyết cho thấy ở nồng độ cao hơn, các phân tử Triethanolamine có thể tụ tập hoặc hình thành micelle, làm gián đoạn lớp bảo vệ đồng nhất trên bề mặt kim loại.
5. Hệ quả trong Công nghiệp Việc hiểu rõ hành vi phụ thuộc vào nồng độ của Triethanolamine là rất quan trọng đối với ứng dụng của nó trong các ngành công nghiệp nơi bảo quản kim loại là thiết yếu. Các phát hiện cho thấy việc duy trì nồng độ Triethanolamine dưới 4 g·L–1 tối đa hóa hiệu quả của nó như một chất ức chế ăn mòn. Những điều chỉnh vượt quá nồng độ này nên được thực hiện cẩn thận, vì chúng có thể đảo ngược các tác dụng bảo vệ.
6. Kết luận Nghiên cứu đã làm nổi bật nồng độ quan trọng của Triethanolamine cần thiết cho sự ức chế ăn mòn tối ưu và nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm soát chính xác mức độ ức chế trong các môi trường công nghiệp. Các nghiên cứu tương lai nên tập trung vào động học phân tử tại giao diện kim loại-chất ức chế để hiểu rõ hơn các cơ chế hoạt động ở các nồng độ khác nhau.