Оценка эффективности экстракта из кокосовой пыли в качестве ингибитора коррозии стальной арматуры в бетоне методом масс-спектрометрии
Аннотация
Методом экстракции в этаноле произведено выделение веществ из отходов производства кокосового волокна (кокосовой пыли) в г. Бенче (Вьетнам), в состав которого входят флавоноиды, таннины, полифенолы, сапонины, алкалоиды, флобатаннины и антрахиноны. Наличие перечисленных соединений подтвердили фитохимическим скринингом. По результатам ИК-Фурье спектроскопии подтверждено наличие атомов кислорода и азота в функциональных группах (O–H, N–H, C–O и т.д.) и ароматических колец, характерных для типичных ингибиторов коррозии. С применением метода масс-спектроскопии показано, что в щелочном растворе без хлоридов на поверхности стали Ст3 формируется пассивная пленка на основе FeOOH. Введение NaCl концентрацией 1.00 моль/дм3 приводит к образованию на всей анализируемой поверхности соединений по типу FeCl, FeCl2Cl– и FeCl3Cl–, при этом пики, характерные для FeOO– не регистрируются. Наибольшая плотность хлоридсодержащих соединений на поверхности стали совпадает с местами образования коррозионных разрушений. Добавка
2.00 г/дм3 экстракта кокосовой пыли в хлоридный раствор предотвращает формирование соединений Fe и Cl на поверхности стали. Регистрируются только пики, характерные для FeOO– и органических фрагментов экстракта, содержащих атомы кислорода.
Сформулировано предположение о потенциальном ингибирующем действии экстракта из кокосовой пыли по отношению к локальной (питтинговой) коррозии низкоуглеродистой стали (Ст3) в водных щелочных растворах, моделирующих поровую жидкость бетона, в присутствии хлоридов. Введение экстракта в количестве 2.00 г/дм3 предотвращает образование питтингов при концентрации хлоридов
1.00 моль/дм3. Для стали без добавки выявлены локальные коррозионные разрушения (различимые при увеличении). Полученные результаты являются основой для дальнейшего изучения защитных свойств экстракта из кокосовой пыли в качестве «зеленого» ингибитора коррозии низкоуглеродистой стали в бетоне в присутствии хлоридов.
Скачивания
Литература
Tram T.T.N., Yen T.P., Anh T.T. et.al. Somatic embryogenesis of Polyscias fruticosa L. Harms via culturing ex vitro leaf explant. Vietnam Journal of Biotechnology. 2020; 18(3): 497-506.
Singh P., Dubey P., Younis, K. et. al. A review on the valorization of coconut shell waste. Biomass Conversion and Biorefinery. 2022; 1-11. https://doi.org/10.1007/s13399-022-03001-2
Haryanti P., Poetri R.K. Phytochemical Characteristic and Antimicrobial Ac-tivity of Coconut Coir Extract on Various Solvents. 3rd International Conference on Sustainable Agriculture for Rural Development (ICSARD 2022). 2023; 169-182. https://doi.org/10.2991/978-94-6463-128-919
Umoren S.A., Eduok U.M., Israel A.U. et. al. Coconut coir dust extract: a novel eco-friendly corrosion inhibitor for Al in HCl solutions. Green chemistry letters and Reviews. 2012; 5(3): 303-313. https://doi.org/10.1080/17518253.2011.625980
Liu Q., Song Z., Han H. et. al. A novel green reinforcement corrosion inhibi-tor extracted from waste Platanus acerifolia leaves. Construction and Building Materials. 2020; 260: 119695. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119695
Liu Y., Song Z., Wang W. et. al. Ef-fect of ginger extract as green inhibitor on chloride-induced corrosion of carbon steel in simulated concrete pore solutions. Journal of cleaner production. 2019; 214: 298-307. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.12.299
Al-Akhras N., Mashaqbeh Y. Poten-tial use of eucalyptus leaves as green corro-sion inhibitor of steel reinforcement. Journal of Building Engineering. 2021; 35: 101848. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.101848
Asmara Y.P., Kurniawan T., Sut-jipto A.G.E. et.al. Application of plants ex-tracts as green corrosion inhibitors for steel in concrete-A review. Indonesian Journal of Science and Technology. 2018; 3(2): 158-170. https://doi.org/10.17509/ijost.v3i2.12760
Asaad M.A., Hussein M.N., Al-kadhimi A.M. et. al. Commercial and green corrosion inhibitors for reinforced concrete structures: A Review. International Journal of Current Science Research and Review. 2021; 4(2): 89-99. https://doi.org/10.47191/ijcsrr/V4-i2-04
Abdulrahman A.S., Mohammad I., Mohammad S.H. Corrosion inhibitors for steel reinforcement in concrete: A review. Scientific Research and Essays. 2011; 6(20): 4152-4162. https://doi.org/10.5897/SRE11.1051
Abd El-Raouf M., Khamis E.A., Abou Kana M.T.H. et. al. Electrochemical and quantum chemical evaluation of new bis(coumarins) derivatives as corrosion inhibitors for carbon steel corrosion in 0.5 M H2SO4. Journal of Molecular Liquids. 2018; 255: 341-353. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2018.01.148
Cao Nhat Linh, Shevtsov D.S., Nguyen Van Chi et. al. Evaluation of the applicability of an extract from the waste during coconut fiber processing as a corro-sion inhibitor of steel reinforcement in concrete. Butlerov Communications. 2022; 72(11): 30-35. https://doi.org/10.37952/ROI-jbc-01/22-72-11-30 (Russ.)
Ramesh T., Chauhan D.S., Quraishi M.A. Coconut Coir Dust Extract (CCDE) as green corrosion inhibitor for rebar’ steel in concrete environment. International Journal of Corrosion and Scale Inhibition. 2021; 10(2): 618-633. http://dx.doi.org/10.17675/2305-6894-2021-10-2-9
Kazitsyna L.A., Kupletskaya N.B. Application of UV, IR and NMR spectros-copy in organic chemistry. Moscow. High school. 1971. 264 p. (in Russ.)
Cao Nhat Linh, Nguyen Van Chi, Nong Quoc Quang et. al. Detection of chlo-rine ions on the surface of reinforcement steels after contact with the model envi-ronment by mass spectrometry. Chem-ChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022; 65(6): 6-11. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20226506.6520 (in Russ.)
Gerengi H., Sahin H.I. Schinopsis lorentzii extract as a green corrosion in-hibitor for low carbon steel in 1 M HCl so-lution. Industrial & Engineering Chemistry Research. 2012; 51(2): 780-787. http://dx.doi.org/10.1021/ie201776q
Li X., Liu J., Wang J. et. al. Micro-structure of passive film on steel in synthetic concrete pore solution in presence chlo-ride and nitrite. Int. J. Electrochem. Sci. 2019; 14: 8624-8638. https://doi.org/10.20964/2019.09.43
Hou D., Zhang K., Hong F. et. al. The corrosion deterioration of reinforced passivation film: The impact of defects. Applied Surface Science. 2022; 582: 152408. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.152408
Misawa T. The thermodynamic consideration for Fe-H2O system at 25C. Corrosion Science. 1973; 13(9): 659-676. https://doi.org/10.1016/S0010-938X(73)80037-X
