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Aug 26, 2023
아스파탐, 요오드화칼륨, 도데실황산나트륨 혼합물을 사용하여 15wt% HCl 용액에서 T95 강철 부식을 효과적으로 억제합니다.
Scientific Reports 13권, 기사 번호: 13085(2023) 이 기사 인용 215 액세스 2 Altmetric Metrics 세부 정보 지속 가능한 개발 목표 12는 녹색 식품의 생산과 소비를 옹호합니다.
Scientific Reports 13권, 기사 번호: 13085(2023) 이 기사 인용
215 액세스
2 알트메트릭
측정항목 세부정보
지속 가능한 개발 목표 12는 녹색 및 지속 가능한 상품의 생산과 소비를 옹호합니다. 이에 따라 석유 및 가스 산업에는 패러다임 전환에 대한 압력이 가중되고 있습니다. 이 연구는 녹색 억제제로서 아스파탐(아스파르트산과 페닐알라닌의 유도체) 기반 제형의 잠재력을 탐구합니다. 60~90°C에서 15wt% HCl 용액의 T95 강철에 대한 아스파탐 단독 및 요오드화칼륨(KI) 또는 도데실황산나트륨(SDS)과 결합한 억제 효과를 체중 감소, 전기화학 및 표면 분석을 통해 조사했습니다. 기법. 결과는 특히 90°C에서 부식 속도(v)가 186.37mm/y인 심각한 금속 부식을 보여줍니다. 아스파탐은 부식을 억제하고 온도가 증가함에 따라 억제 효율(θ)이 증가합니다. 6.80mM에서 86%의 θ는 90°C에서 얻어집니다. 아스파탐에 SDS를 첨가하면 길항 효과가 나타납니다. KI-아스파탐 혼합물은 60°C와 70°C에서 길항 효과를 나타내지만 80°C와 90°C에서는 시너지 효과를 나타냅니다. 특히 고온에서 아스파탐(6.80mM), KI(1mM), SDS(1mM)를 혼합하면 강력한 시너지 효과가 나타납니다. 혼합물은 v를 186.37mm/y에서 14.35mm/y로 줄여 90°C에서 금속 표면을 92% 보호합니다. 혼합물은 산성화 부식 억제제로 간주될 수 있습니다.
친환경적이고 지속 가능한 화학 물질 제조 및 사용을 위한 캠페인이 강화됨에 따라 석유 및 가스 산업은 해당 부문의 특수성으로 인해 거센 전환 압력에 직면해 있습니다. 이 부문의 모든 운영 단계는 새로운 '녹색 세계'에 도달하기 어려운 지형을 제시합니다. 예를 들어, 현재 화학적 부식 억제제 조성물은 1차 아민, 아민의 4차 염, 이미다졸린, 계면활성제, 강화제 등을 기반으로 합니다.1,2. 이 패키지는 고유량 조건에서 계면활성제와 같은 필름 형성 특성과 지속성3을 나타내고 다양한 현장 조건에서 탁월한 억제 성능을 나타내도록 설계되었습니다. 유기 기반 제형은 획기적인 성과였으며 많은 연구 작업6이 해결하려고 시도한 고온 적용4,5에서 제한되었지만 성능이 좋지 않은 아비산나트륨 및 페로시안화나트륨2을 완벽하게 대체하는 것으로 보여 높은 평가를 받았습니다. 그러나 해양 독성(대부분의 질소 기반 화합물의 고유한 독성 특성8) 및 비생분해성과 관련된 환경에 대한 위험 기여에 대한 우려로 인해 규제가 엄격한 해양 환경9에서 사용하기가 쉽지 않습니다. 부식 억제제 과학자들은 이제 매우 효과적이고 흐름 조건에서 지속되지만 생분해되고 환경적으로 허용되는 부식 억제제를 생산해야 하는 딜레마에 직면해 있습니다.
아스파탐(그림 1a), (N-(l-α-Aspartyl)-l-페닐알라닌)은 미국 식품의약청(FDA)이 인공 감미료로 사용하도록 승인한 아스파르트산과 페닐알라닌의 유도체입니다. 식품 및 의약품 산업10. 이는 비용 효율적이고 10,000 mg/kg의 LD50(경구)을 가지며11 분자 내에 가능한 흡착 중심으로 헤테로원자 O 및 N을 포함합니다(그림 1a). 앞서 언급한 특성 외에도, 이 연구에서 아스파탐에 대한 관심은 246~247°C의 높은 녹는점에서도 비롯됩니다. 분자의 녹는점은 유정 산성화와 같은 고온 응용 분야를 설계할 때 고려해야 할 중요한 매개변수입니다. 이전 연구 작업12에서는 아스파탐이 매우 유망한 산성화 부식 억제제라는 사실이 밝혀졌습니다. 90°C에서 86%에 도달하는 온도 증가에 따라 억제 효율이 증가했습니다. 이 연구는 이전 연구의 연장선으로 고온(60~90°C)의 강산 매질(15wt% HCl)에서 T95 강철에 대한 아스파탐의 부식 억제 특성을 높이기 위해 강화제 역할을 할 수 있는 화합물을 식별하는 것을 목표로 합니다. ). 전기화학적 주파수 변조(EFM) 및 체중 감소(WL) 기술은 이전 결과를 재검증하는 데 사용됩니다. 아스파탐의 억제 성능에 대한 요오드화칼륨이나 도데실황산나트륨(SDS, 그림 1b) 또는 두 가지 모두의 첨가 효과는 WL, 전기화학적 임피던스 분광법(EIS), 전위역학 편광(PDP), 주사 전자 현미경( SEM) 및 광학 프로필로미터(OP)가 있습니다.