Вплив екстракту листя джамболану в якості «зеленого» інгібітора корозії на вуглецеву сталь API 5l в 1M HCL
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.267232Ключові слова:
«зелений» інгібітор корозії, екстракт листя джамболану, фізична абсорбція, молекули інгібітора на основі поліфенолів та флавоноїдівАнотація
Корозія сталі API 5L під дією 1M HCl є поширеною проблемою; отже, важливе значення має створення більш ефективного інгібітора природного походження. В даному дослідженні в якості нового «зеленого» інгібітора корозії в кислих умовах використовувався екстракт листя джамболана. Інгібуючі властивості екстракту джамболану були ретельно охарактеризовані за допомогою потенціодинамічної поляризації (PDP), електрохімічної імпедансної спектроскопії (EIS), інфрачервоної спектроскопії з перетворенням Фур'є (FTIR) та атомно-силового мікроскопа (AFM). Результати показують, що інгібітор на основі джамболану забезпечує чудове інгібування корозії з ефективністю 93 %. Адсорбційні властивості інгібітора відповідають ізотермі адсорбції Ленгмюра завдяки близькості R2 до одиниці. Потенціодинамічні та електрохімічні вимірювання демонструють змішаний тип інгібітора корозії. Термодинамічний розрахунок ΔGads становить – 18,41 кДж/моль-1, що відображає процес фізичної адсорбції між інгібітором і металами. При подальшому вивченні ΔHads при –58,93 кДж/моль-1 враховується вивільнення енергії під час адсорбції. Результати FTIR узгоджуються зі збільшенням росту пасивних шарів через адсорбцію поліфенолів та флавоноїдів на металах. Примітно, що пік адсорбції при 3266,59 см-1 відповідає адсорбції –OH. Пік при 1612,56 та 1698,4 см-1 відноситься до функціональних груп C=C і C=O. Вищевказані функціональні групи служать адсорбційними центрами для зниження впливу корозії. Поверхнева обробка АСМ показала гарний взаємозв'язок з характеристиками функціональних груп і підтвердила значне зниження швидкості корозії. Дана робота може бути використана в якості орієнтира для розробки природної рослини як інгібітора корозії.
Спонсор дослідження
- The author gratefully thanks the Ministry of Research, Technology and Higher Education Indonesia for International Indexed Publication Grants (PUTI) Q2 Financial Year of 2022-2023 Batch 3- Matching Fund (MF) Financial Year of 2022—2023, with contract number: NKB-1488/UN2.RST/HKP.05.00/2022.
Посилання
- Neriyana, P. S., Alva, V. D. P. (2020). A Green Approach: Evaluation of Combretum indicum (CI) Leaf Extract as an Eco-friendly Corrosion Inhibitor for Mild Steel in 1M HCl. Chemistry Africa, 3 (4), 1087–1098. doi: https://doi.org/10.1007/s42250-020-00190-z
- Salmasifar, A., Edraki, M., Alibakhshi, E., Ramezanzadeh, B., Bahlakeh, G. (2021). Combined electrochemical/surface investigations and computer modeling of the aquatic Artichoke extract molecules corrosion inhibition properties on the mild steel surface immersed in the acidic medium. Journal of Molecular Liquids, 327, 114856. doi: https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.114856
- Prifiharni, S., Mashanafie, G., Priyotomo, G., Royani, A., Ridhova, A., Elya, B., Soedarsono, J. W. (2022). Extract sarampa wood (Xylocarpus Moluccensis) as an eco-friendly corrosion inhibitor for mild steel in HCl 1M. Journal of the Indian Chemical Society, 99 (7), 100520. doi: https://doi.org/10.1016/j.jics.2022.100520
- Abba, B. N., Idouhli, R., Ilagouma, A. T., Abouelfida, A., Khadiri, M., Romane, A. (2021). Use of Endostemon tereticaulis (Pear.) M.Ashby and Hyptis spicigera Lam. Plant Extracts as Corrosion Green Inhibitors for Mild Steel in 1M HCl: Electrochemical and Surface Morphological Studies. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces, 57 (3), 619–633. doi: https://doi.org/10.1134/s2070205121030035
- Rajan, J. P., Shrivastava, R., Mishra, R. K. (2017). Corrosion Inhibition effect of Clerodendron Colebrookianum Walp Leaves (Phuinam) Extract on the Acid Corrosion of Mild Steel. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces, 53 (6), 1161–1172. doi: https://doi.org/10.1134/s2070205118010264
- Sun, X., Qiang, Y., Hou, B., Zhu, H., Tian, H. (2022). Cabbage extract as an eco-friendly corrosion inhibitor for X70 steel in hydrochloric acid medium. Journal of Molecular Liquids, 362, 119733. doi: https://doi.org/10.1016/j.molliq.2022.119733
- Fouda, A. S., El-Awady, G. Y., El Behairy, W. T. (2017). Prosopis juliflora Plant Extract as Potential Corrosion Inhibitor for Low-Carbon Steel in 1 M HCl Solution. Journal of Bio- and Tribo-Corrosion, 4 (1). doi: https://doi.org/10.1007/s40735-017-0124-x
- Perumal, S., Muthumanickam, S., Elangovan, A., Karthik, R., kannan, R. S., Mothilal, K. K. (2017). Bauhinia tomentosa Leaves Extract as Green Corrosion Inhibitor for Mild Steel in 1M HCl Medium. Journal of Bio- and Tribo-Corrosion, 3 (2). doi: https://doi.org/10.1007/s40735-017-0072-5
- Khadom, A. A., Abd, A. N., Ahmed, N. A., Kadhim, M. M., Fadhil, A. A. (2022). Combined influence of iodide ions and Xanthium Strumarium leaves extract as eco-friendly corrosion inhibitor for low-carbon steel in hydrochloric acid. Current Research in Green and Sustainable Chemistry, 5, 100278. doi: https://doi.org/10.1016/j.crgsc.2022.100278
- Zakaria, F. A., Hamidon, T. S., Hussin, M. H. (2022). Applicability of winged bean extracts as organic corrosion inhibitors for reinforced steel in 0.5 M HCl electrolyte. Journal of the Indian Chemical Society, 99 (2), 100329. doi: https://doi.org/10.1016/j.jics.2021.100329
- Raghavendra, N. (2019). Latest Exploration on Natural Corrosion Inhibitors for Industrial Important Metals in Hostile Fluid Environments: A Comprehensive Overview. Journal of Bio- and Tribo-Corrosion, 5 (3). doi: https://doi.org/10.1007/s40735-019-0240-x
- Dehghani, A., Ghahremani, P., Mostafatabar, A. H., Ramezanzadeh, B. (2022). Plant extracts: Probable alternatives for traditional inhibitors for controlling alloys corrosion against acidic media – A review. Biomass Conversion and Biorefinery. doi: https://doi.org/10.1007/s13399-022-02893-4
- Panchal, J., Shah, D., Patel, R., Shah, S., Prajapati, M., Shah, M. (2021). Comprehensive Review and Critical Data Analysis on Corrosion and Emphasizing on Green Eco-friendly Corrosion Inhibitors for Oil and Gas Industries. Journal of Bio- and Tribo-Corrosion, 7 (3). doi: https://doi.org/10.1007/s40735-021-00540-5
- Chaubey, N., Savita, Qurashi, A., Chauhan, D. S., Quraishi, M. A. (2021). Frontiers and advances in green and sustainable inhibitors for corrosion applications: A critical review. Journal of Molecular Liquids, 321, 114385. doi: https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.114385
- Chauhan, D. S., Quraishi, M. A., Qurashi, A. (2021). Recent trends in environmentally sustainable Sweet corrosion inhibitors. Journal of Molecular Liquids, 326, 115117. doi: https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.115117
- Jmiai, A., El Ibrahimi, B., Tara, A., El Issami, S., Jbara, O., Bazzi, L. (2018). Alginate biopolymer as green corrosion inhibitor for copper in 1 M hydrochloric acid: Experimental and theoretical approaches. Journal of Molecular Structure, 1157, 408–417. doi: https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2017.12.060
- Kamali Ardakani, E., Kowsari, E., Ehsani, A. (2020). Imidazolium-derived polymeric ionic liquid as a green inhibitor for corrosion inhibition of mild steel in 1.0 M HCl: Experimental and computational study. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 586, 124195. doi: https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2019.124195
- Abaka, A. K., Ishaku, G. A., Haruna, A., Ardo, B. P. (2020). Phytochemicals Screening and Antifungal Activity of Balanites aegyptiaca Seed and Callus Extract against Candida albicans. Asian Plant Research Journal, 4 (4), 9–16. doi: https://doi.org/10.9734/aprj/2020/v4i430091
- Fang, Y., Suganthan, B., Ramasamy, R. P. (2019). Electrochemical characterization of aromatic corrosion inhibitors from plant extracts. Journal of Electroanalytical Chemistry, 840, 74–83. doi: https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2019.03.052
- Fouda, A. S., Mohamed, O. A., Elabbasy, H. M. (2021). Ferula hermonis Plant Extract as Safe Corrosion Inhibitor for Zinc in Hydrochloric Acid Solution. Journal of Bio- and Tribo-Corrosion, 7 (4). doi: https://doi.org/10.1007/s40735-021-00570-z
- Lohitkarn, J., Hemwech, P., Chantiwas, R., Jariyaboon, M. (2021). The Role of Cassava Leaf Extract as Green Inhibitor for Controlling Corrosion and Scale Problems in Cooling Water Systems. Journal of Failure Analysis and Prevention. doi: https://doi.org/10.1007/s11668-021-01121-x
- Rustandi, A., Soedarsono, J. W., Suharno, B. (2011). The Use of Mixture of Piper Betle and Green Tea as a Green Corrosion Inhibitor for API X-52 Steel in Aerated 3.5 % NaCl Solution at Various Rotation Rates. Advanced Materials Research, 383–390, 5418–5425. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.383-390.5418
- Huong Pham, T., Lee, W.-H., Kim, J.-G. (2022). Chrysanthemum coronarium leaves extract as an eco-friendly corrosion inhibitor for aluminum anode in aluminum-air battery. Journal of Molecular Liquids, 347, 118269. doi: https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.118269
- Umoren, S. A., Solomon, M. M., Obot, I. B., Suleiman, R. K. (2021). Date palm leaves extract as a green and sustainable corrosion inhibitor for low carbon steel in 15 wt.% HCl solution: the role of extraction solvent on inhibition effect. Environmental Science and Pollution Research, 28 (30), 40879–40894. doi: https://doi.org/10.1007/s11356-021-13567-5
- Pramana, R. I., Kusumastuti, R., Soedarsono, J. W., Rustandi, A. (2013). Corrosion Inhibition of Low Carbon Steel by Pluchea Indica Less. in 3.5% NaCL Solution. Advanced Materials Research, 785–786, 20–24. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.785-786.20
- Wang, Q., Wu, X., Zheng, H., Xiao, X., Liu, L., Zhang, Q. et al. (2022). Insight into anti-corrosion behavior of Centipeda minima leaves extract as high-efficiency and eco-friendly inhibitor. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 640, 128458. doi: https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2022.128458
- Okeniyi, J. O., Ogbiye, A. S., Ogunlana, O. O., Okeniyi, E. T., Ogunlana, O. E. (2015). Investigating Solanum Aethiopicum Leaf-Extract and Sodium-Dichromate Effects on Steel-Rebar Corrosion in Saline/Marine Simulating-Environment: Implications on Sustainable Alternative for Environmentally-Hazardous Inhibitor. Engineering Solutions for Sustainability, 167–175. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-48138-8_16
- Kaban, A. P. S., Ridhova, A., Priyotomo, G., Elya, B., Maksum, A., Sadeli, Y. et al. (2021). Development of white tea extract as green corrosion inhibitor in mild steel under 1 M hydrochloric acid solution. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (6 (110)), 6–20. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.224435
- Popoola, L. T. (2019). Organic green corrosion inhibitors (OGCIs): a critical review. Corrosion Reviews, 37 (2), 71–102. doi: https://doi.org/10.1515/corrrev-2018-0058
- Aslam, R., Mobin, M., Aslam, J., Lgaz, H., Chung, I.-M. (2019). Inhibitory effect of sodium carboxymethylcellulose and synergistic biodegradable gemini surfactants as effective inhibitors for MS corrosion in 1 M HCl. Journal of Materials Research and Technology, 8 (5), 4521–4533. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2019.07.065
- Izadi, M., Shahrabi, T., Ramezanzadeh, B. (2017). Electrochemical investigations of the corrosion resistance of a hybrid sol–gel film containing green corrosion inhibitor-encapsulated nanocontainers. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 81, 356–372. doi: https://doi.org/10.1016/j.jtice.2017.10.039
- Farahati, R., Mousavi-Khoshdel, S. M., Ghaffarinejad, A., Behzadi, H. (2020). Experimental and computational study of penicillamine drug and cysteine as water-soluble green corrosion inhibitors of mild steel. Progress in Organic Coatings, 142, 105567. doi: https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2020.105567
- Paul Setiawan Kaban, A., Mayangsari, W., Syaiful Anwar, M., Maksum, A., Riastuti, R. et al. (2022). Experimental and modelling waste rice husk ash as a novel green corrosion inhibitor under acidic environment. Materials Today: Proceedings, 62, 4225–4234. doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.04.738
- Hajipour, F., Asad, S., Amoozegar, M. A., Javidparvar, A. A., Tang, J., Zhong, H., Khajeh, K. (2021). Developing a Fluorescent Hybrid Nanobiosensor Based on Quantum Dots and Azoreductase Enzyme forMethyl Red Monitoring. Iranian Biomedical Journal, 25 (1), 8–20. doi: https://doi.org/10.29252/ibj.25.1.8
- Javidparvar, A. A., Naderi, R., Ramezanzadeh, B., Bahlakeh, G. (2019). Graphene oxide as a pH-sensitive carrier for targeted delivery of eco-friendly corrosion inhibitors in chloride solution: Experimental and theroretical investigations. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 72, 196–213. doi: https://doi.org/10.1016/j.jiec.2018.12.019
- Ravari, F. B., Dadgareenezhad, A. (2013). Synergistic influence of propargyl alcohol and zinc sulfate on inhibition of corrosion of aluminum in 0.5M H2So4. Journal of the Chilean Chemical Society, 58 (3), 1853–1857. doi: https://doi.org/10.4067/s0717-97072013000300013
- Fragoza-Mar, L., Olivares-Xometl, O., Domínguez-Aguilar, M. A., Flores, E. A., Arellanes-Lozada, P., Jiménez-Cruz, F. (2012). Corrosion inhibitor activity of 1,3-diketone malonates for mild steel in aqueous hydrochloric acid solution. Corrosion Science, 61, 171–184. doi: https://doi.org/10.1016/j.corsci.2012.04.031
- Hamani, H., Douadi, T., Al-Noaimi, M., Issaadi, S., Daoud, D., Chafaa, S. (2014). Electrochemical and quantum chemical studies of some azomethine compounds as corrosion inhibitors for mild steel in 1M hydrochloric acid. Corrosion Science, 88, 234–245. doi: https://doi.org/10.1016/j.corsci.2014.07.044
- Lai, C., Xie, B., Zou, L., Zheng, X., Ma, X., Zhu, S. (2017). Adsorption and corrosion inhibition of mild steel in hydrochloric acid solution by S-allyl-O,O′-dialkyldithiophosphates. Results in Physics, 7, 3434–3443. doi: https://doi.org/10.1016/j.rinp.2017.09.012
- Godwin-Nwakwasi, E. U., Elachi, E. E., Ezeokonkwo, M. A., Onwuchuruba, L. E. (2017). A Study of the Corrosion Inhibition of Mild Steel in 0.5M Tetraoxosulphate (VI) acid by Alstonia boonei Leaves Extract as an Inhibitor at Different Temperatures. International Journal of Advanced Engineering, Management and Science, 3 (12), 1150–1157. doi: https://doi.org/10.22161/ijaems.3.12.9
- Hart, E. (Ed.) (2016). Corrosion inhibitors: Principles, mechanisms and applications. Nova Science Publishers, Inc.
- Aourabi, S., Driouch, M., Sfaira, M., Mahjoubi, F., Hammouti, B., Verma, C. et al. (2021). Phenolic fraction of Ammi visnaga extract as environmentally friendly antioxidant and corrosion inhibitor for mild steel in acidic medium. Journal of Molecular Liquids, 323, 114950. doi: https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.114950
- Xhanari, K., Finšgar, M., Knez Hrnčič, M., Maver, U., Knez, Ž., Seiti, B. (2017). Green corrosion inhibitors for aluminium and its alloys: a review. RSC Advances, 7 (44), 27299–27330. doi: https://doi.org/10.1039/c7ra03944a
- Li, X., Deng, S., Fu, H., Xie, X. (2014). Synergistic inhibition effects of bamboo leaf extract/major components and iodide ion on the corrosion of steel in H3PO4 solution. Corrosion Science, 78, 29–42. doi: https://doi.org/10.1016/j.corsci.2013.08.025
- Xu, Y. et al. (2018). Halogen-substituted pyrazolo-pyrimidine derivatives as corrosion inhibitors for copper in sulfuric acid solution. International Journal of Corrosion and Scale Inhibition, 7 (2). doi: https://doi.org/10.17675/2305-6894-2018-7-2-9
- Kim, S., Jang, Y., Sung, S., Kim, Y. (2007). Inhibitory Activity of Phenolic Glycosides from the Fruits of Idesia polycarpa on Lipopolysaccharide-Induced Nitric Oxide Production in BV2 Microglia. Planta Medica, 73 (2), 167–169. doi: https://doi.org/10.1055/s-2006-951771
- Shahzad, K., Sliem, M. H., Shakoor, R. A., Radwan, A. B., Kahraman, R., Umer, M. A. et al. (2020). Electrochemical and thermodynamic study on the corrosion performance of API X120 steel in 3.5% NaCl solution. Scientific Reports, 10 (1). doi: https://doi.org/10.1038/s41598-020-61139-3
- Tan, B., Zhang, S., Qiang, Y., Li, W., Li, H., Feng, L. et al. (2020). Experimental and theoretical studies on the inhibition properties of three diphenyl disulfide derivatives on copper corrosion in acid medium. Journal of Molecular Liquids, 298, 111975. doi: https://doi.org/10.1016/j.molliq.2019.111975
- Sedik, A., Lerari, D., Salci, A., Athmani, S., Bachari, K., Gecibesler, İ. H., Solmaz, R. (2020). Dardagan Fruit extract as eco-friendly corrosion inhibitor for mild steel in 1 M HCl: Electrochemical and surface morphological studies. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 107, 189–200. doi: https://doi.org/10.1016/j.jtice.2019.12.006
- Miralrio, A., Espinoza Vázquez, A. (2020). Plant Extracts as Green Corrosion Inhibitors for Different Metal Surfaces and Corrosive Media: A Review. Processes, 8 (8), 942. doi: https://doi.org/10.3390/pr8080942
- Ricky, E. X., Mpelwa, M., Xu, X. (2021). The study of m-pentadecylphenol on the inhibition of mild steel corrosion in 1 M HCl solution. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 101, 359–371. doi: https://doi.org/10.1016/j.jiec.2021.05.047
- Al-Ghouti, M. A., Da’ana, D. A. (2020). Guidelines for the use and interpretation of adsorption isotherm models: A review. Journal of Hazardous Materials, 393, 122383. doi: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.122383
- Vashishth, P., Bairagi, H., Narang, R., Shukla, S. K., Mangla, B. (2022). Thermodynamic and electrochemical investigation of inhibition efficiency of green corrosion inhibitor and its comparison with synthetic dyes on MS in acidic medium. Journal of Molecular Liquids, 365, 120042. doi: https://doi.org/10.1016/j.molliq.2022.120042
- Noorbakhsh Nezhad, A. H., Davoodi, A., Mohammadi Zahrani, E., Arefinia, R. (2020). The effects of an inorganic corrosion inhibitor on the electrochemical behavior of superhydrophobic micro-nano structured Ni films in 3.5% NaCl solution. Surface and Coatings Technology, 395, 125946. doi: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2020.125946
- Chauhan, D. S., Quraishi, M. A., Srivastava, V., Haque, J., ibrahimi, B. E. (2021). Virgin and chemically functionalized amino acids as green corrosion inhibitors: Influence of molecular structure through experimental and in silico studies. Journal of Molecular Structure, 1226, 129259. doi: https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2020.129259
![Вплив екстракту листя джамболану в якості «зеленого» інгібітора корозії на вуглецеву сталь API 5l в 1M HCL](https://journals.uran.ua/public/journals/3/submission_267232_305214_coverImage_uk_UA.png)
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Rini Riastuti, Giannisa Mashanafie, Vika Rizkia, Ahmad Maksum, Siska Prifiharni, Agus Kaban, Gadang Priyotomo, Johny Soedarsono
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.