塩化鉄(III)を含む電解質無水メタノール中における鉄の腐食とその抑制

含氯化铁的无水甲醇电解液中铁的腐蚀及其抑制

• 批准号: 06650812
• 负责人: 荒牧 国次
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06650812/
• 关键词: 無水メタノール溶液; 塩化鉄(III); 鉄腐食; 分極測定; インピーダンス測定; アニオン抑制剤; カチオン抑制剤; アミン類; 無水メタノール溶液; 塩化鉄(III); 鉄腐食; 分極測定; インピーダンス測定; アニオン抑制剤; カチオン抑制剤; アミン類

1.1×10^<-4>M〜0.1M FeCl_3を含む0.1M LiC10_4メタノール溶液(含水量100ppm以下)中における鉄電極の分極測定を行った。鉄電極の表面調整および電気化学測定はすべてアルゴン雰囲気(酸素0.01ppm以下、水5ppm以下)のグローブボックス中で行った。FeCl_3の添加によって鉄腐食はアノード反応、カソード反応共に著しく促進され、腐食電流密度は0.01M添加時には無添加時の約500倍に達した。分極曲線を解析した結果、アノード反応はCl^-を触媒とする鉄溶解反応、カソード反応はFe^<3+>からFe^<2+>への還元反応と結論した。0.1M FeCl_3溶液中では鉄表面にFeOが生成することをX線光電子分光法により認めた。2.0.01M FeCl_3を含む0.1M LiClO_4メタノール溶液(含水量80ppm以下)中の鉄腐食に対する抑制剤の効果を分極測定とインピーダンス測定により調べた。アニオン抑制剤として添加したBr^-は主としてアノード反応を抑制し、SCN^-はアノード反応を促進した。カチオン抑制剤C_<12>H_<25>N(CH_3)_3^+およびC_<16>H_<33>N(CH_3)_3^+は主にカソード反応を抑制した。また、Br^-とC_<16>H_<33>N(CH_3)_3^+の添加は相乗的な抑制効果を示し、アノード、カソード両反応を抑制した。0.01MのBr^-とC_<16>H_<33>N(CH_3)_3^+の抑制率はそれぞれ92.8、98.1%であるが、両者の添加により抑制率は98.5%となった。これは両者の共吸着により腐食が抑制されるためであることがインピーダンス測定より明らかにされた。3.0.01M FeCl_3メタノール溶液中の鉄腐食に対する分子の抑制剤としてアミンC_nH_<2n+1>-NH_2(n=8〜18)およびC_nH_<2n+1>N(CH_3)_2(n=8,12,16)を用いた。いずれもアノード反応、カソード反応共に抑制した。nの増加は抑制率を高め、アルキル基によるブロッキング効果を示した。0.01MのC_<16>H_<33>NH_2とC_<16>H_<33>N(CH_3)_2添加時の抑制率は95.4%と98.0%で、後者の方がN原子の電子供与性が高いためと考えた。

测量了含有1.1×10^<-4> m至0.1m fecl_3的0.1m LIC10_4甲醇溶液（低于100 ppm的水含量）中铁电极的极化。所有的表面调节和铁电极的电化学测量均在氩气气氛中的杂物盒中进行（氧气小于0.01 ppm，水小于5 ppm）。 FECL_3的添加显着促进了阳极反应和阴极反应中的铁腐蚀，并且在添加0.01m时未能添加01m时，腐蚀电流密度达到了约500倍。分析了极化曲线，并得出结论，阳极反应是Cl^催化的铁溶解反应，阴极反应是从Fe^<3+>到Fe^<2+>的还原反应。通过X射线光电子光谱观察到，FEO是在铁面上以0.1m的FECL_3溶液生成的。通过极化和阻抗测量，研究了抑制剂对含有2.01m FECL_3（低于80 ppm的水含量）的0.1m LICLO_4甲醇溶液中铁腐蚀的影响。添加为阴离子抑制剂的Br^主要抑制阳极反应，而SCN^ - 促进了阳极反应。阳离子抑制剂C_ <12> H__ <25> N（CH_3）_3^+和C_ <16> H__ <33> N（CH_3）_3^+主要抑制阴极反应。此外，添加br^ - 和c_ <16> h_ <33> n（ch_3）_3^+表现出协同的抑制作用，从而抑制了阳极和阴极反应。抑制率为0.01m br^ - 和C_ <16> H_ <33> N（CH_3）_3^+分别为92.8和98.1％，但由于增加了抑制率98.5％。阻抗测量结果表明，这是因为两者的共吸附抑制了腐蚀。 Amines C_NH_ <2n+1> -NH_2（n = 8-18）和C_NH_ <2n+1> n（CH_3）_2（n = 8,12,16）用作3.0.01m Fecl_3甲醇溶液中3.01m的铁腐蚀的分子抑制剂。阳极和阴极反应都被抑制。 N的增加增加了抑制率，并显示由于烷基引起的阻塞作用。当C_ <16> H_ <33> NH_2和C_ <16> H_ <33> N（CH_3）_2添加0.01M时的抑制率为95.4％和98.0％，而后者被认为是因为N原子的电子捐赠较高。