a study of the inhibitive behaviour of molybdate, when used in combination with phosphate, in...

4
A study of the inhibitive behaviour of molybdate, when used in combination with phosphate, in synthetic tap-water environments Li Yuchun Gong Xunjie Peng Keru and Xie Xunjun Introduction Chromate and phosphate inhibition are popular inhibitors for use in industry cooling water systems. However, these inhibitors are being replaced with alternative chemicals, because chromate ions are toxic and phosphate is a nutrition source for bacteria and algae Wu et al., 1988; Thackray and Munut, 1988; Moshier and Davis, 1990). The service regime which is of interest is inhibition behaviour in neutral solutions using low concentration, high efficiency and non- toxic compounds. In 1951, Robertson studied the inhibitive effect of molybdate on steel using the weight loss method. He concluded that molybdate ions could deliver comparable effects to those achieved using chromate and nitrite ions. However, until 1980, only 4 per cent of cooling systems had adopted the use of molybdate treatments because of the required high dosage rate. Much attention has been paid to molybdate and its capabilities as a corrosion inhibitor for carbon steel. At present, the best method to improve its inhibitive capability is by using it in combination with other inhibitors including organic and inorganic) in proper circumstances Stranick, 1984; Jeffries et al., 1992). This article discusses the synergistic inhibitive effects of the molybdate and phosphate combination, as evaluated using electrochemical tests. Experimental Electrochemical instrumentation A PARC M283 potentiostat, 5210 type locked amplifier made by EG&G in the USA was used for the investigation. The instrumentation was remotely controlled by means of a computerised GPIB488.2 IEEE interface card, as shown in Figure 1. M398 software was used for the impedance tests. The 1 litre electrochemical test cell was in accordance with ASTM standards. The test electrodes were composed of three items: a saturated calomel electrode was used as the reference electrode, a carbon rod was used as the counter electrode in fact, two rods were placed symmetrically in the cell in order to distribute the electric current evenly), and Type 20A carbon steel was used as the The authors Li Yuchun is in the Chemistry Department, Changsha University of Electric Power, Changsha City, People's Republic of China. Gong Xunjie, Peng Keru and Xie Xunjun are all in the Applied Chemistry Department, Wuhan University, Wuhan City, People's Republic of China. Keywords Electrochemistry, Measurement, Corrosion inhibitors Abstract The conjoint effect of the binary inhibitors molybdate and phosphate on Type A20 carbon steel has been studied, using electrochemical measurement tests. The compatibility between molybdate and phosphate can achieve synergistic benefits, and the inhibitive mechanism was investigated. Electronic access The current issue and full text archive of this journal is available at http://www.emeraldinsight.com/0003-5599.htm 252 Anti-Corrosion Methods and Materials Volume 49 . Number 4 . 2002 . pp. 252±255 # MCB UP Limited . ISSN 0003-5599 DOI 10.1108/00035590210431746

Upload: xie

Post on 11-Dec-2016

214 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

� ����� �� ���� ���� ������ ������ ���� �� ����� ��� ������� ���������� �� ��������������� ����������

�� ������

�� �����

� � � �� ���

�� ������

�����������

�������� � ��������� � � � � ���

������� � � ���� ��� ��� ����� ���� �

����� �������� �������� ����� � � ���� ���

�� � ������� � �� ������� �� ���� �����

������� �������� �� ��� ��� � �

��������� � � ��� � � ������ ��� ������ �

� ����� ��� � ���� ���� !���"��� �

#���� ���� #��� �� � $�� �� ���%&�

!�� ���� �� ��� �� �� �� � �� ������ �

� � � � ����� ��� ������ ����� �� �� �

��� �������� �� � �� ��� � ��� � �'

��� � ��������

( ��)�� *������� ��� � ��� � � � ��

������ �� �������� � ����� �� � ��� �� ���

���� ������ �� ������ ���� ��������

�� ���� �� ��� ���������� ������� �� �����

��� ��� �� � �������� � �� �� ���

�������� �� � ���%� ��� + ��� ��� ��

���� � ������� �� ����� ��� ��� ��

�������� ��������� ������� �� ��� ��,� ��

� �� ����� �����

#��� ����� � ��� ��� �� �� ��������

� �� ����� � � �� �� � ������ � � � ��� ���

����� ������ -� ������� ��� ���� ����� ��

������ �� � � � �� ����� � �� � �� �� � �

���� �� � � �� ����� � � ����

� ��� � ���� � � ���� �& ������

� ���������� �.��� �"� ���+ /���� �� � ����

���0&� !� � ��� ��� ������� ��� ����� �� �

� � � �� ������� �� ��� �������� �

��������� ���� �� �� �� �������� �� �

����������� ��� ������

�� �� ����

������������� � ����������

- 1-*� #0�2 ����� ������ )0�% ����

���"� ���� � �� ��� �� 3454 ��� 6.-

��� ��� ��� ��� ���� ��� �� !��

��������� � ��� �������� �������� ��

���� �� � �������� �� 41(7+���0 (333

������� ���� �� ���� 8 ���� �� #2��

�������� ��� ��� ��� ��� ������ ������

!�� � � ��� ����������� ��� ���� ���� ���

�������� � �� -.!# �������

!�� ���� ��������� ���� ������� �� �����

����9 � �������� ������� �������� ��� ���

�� ��� �������� ��������� � ����� �� ���

��� �� ��� ������ �������� � ����� ���

��� ���� ����� ������� ����� ��� ����

���� �� ��� ���� ��� ������ � ������ �����&�

� !��� 0%- ����� ����� ��� ��� �� ���

��� ������

� �� ��� �� �� ��� ������� ��� ������ �� ����

�������� �� ������� ����� �� ���� ���� ��������

�������� �� ���� �

���� ������� ���� ���� �� ��� ������ � �� �� ���

������� ������� ��� ������ �� � ��������� �� �

���� �������� �������� �� ���� �

�������

�������������� !� �������� ������� ���������

����� �

"�� ���#���� ������ �� ��� ��� ��������� ����� �� ��

������ �� �� "�� �$% � ��� ����� � � ���� ��������

����� ������������ � �� ������� ������ "��

���� ������� ������� ����� �� �� ������ �� � �

������ ��������� ��������� �� ��� ���������� ���� ����

� � �������� ����

��� ����� � �

"�� ����� ����� �� ���� ��&� ����� �� ���� #��� � ��

� �� ��� �

���������� �!����������� �!�"""#$%%&& ��!

���

����'������� !������ �� ! ��� ��

(����� )* � +���� ) � $%%$ � ��� $,$-$,,

� !�. �� /������ � 011+ %%%2',,**

�30 4%�44%56%%%2,,*%$4%)247)8

���" � ��������� !�� ���� �� ��� ���" �

�������� ��� ��:;;��0�

!�� ����������� ���� ������ �� � �

)�< ���"'��'���" � ��� �� ������ �

���� �%#�= �� �%%"�=� - ���'�����

��� �'� ��� ������� ��� ��� �� ����

��� �������

������ ��� ������

.���� ��) � ) ���� ������ ����

����� ������ 7����� ���� ����� ����

��� ���� ��� ���� ��� ��� � �� �����

����� ���� �%% �� ;%% �� �� ��� � �� � ��

�' � �� ������ ����� ������� �

� ���� � � � ��

.����� � �� � ��� ���'����� ��� ��� ���

��� ����� � �� ������ � � � � ��

!���� (� !�� ����� ��� ���� �� � ��� ����� �

���� � ����� �������� ��� ��� ����� ������ ��

����� ��� ���� ������� ����� ��������

-�� ����� �� ���� ������ �� �� �� ��� ������

-�� ����� ���� ���� �������� �� ����

����������� �0)>&� � ��� ����� � � ��

������ ���� ���� ��� ��� ����� ���� ��

���� � ������ ��� � ��� � ����� �� �3��&�

�� �� � ������ � � �������� ��� ������ �

� �� ����������� ��� ����� ��� �� �

��� ������

� ����� ��� ��������

������� ������ �� ��������

( ���� �� ����� ������� ��� 8 ����� �

!����� ��� ������� # � 1 ���� ��� ��� ��

�������� �������� � ���������

�������� ����&�

!���� (( ����� ��� ����������� ���

���������� �� ����������� ��� ������

������ �3(.& ���� � ������ ���'������

�� �� ���� � ������ �������� �� ��

��������� ��� � ���� % �� ��%%%��?@�

!�� ������ ������� ��� ����� ���� � ��

���,���� ��� '� ���� ������� ��� A�,� ��

����& ������� �� ������ � �� ����� �

� � ��� �������� �� �� ���� ��

�������� (� ��� �� �� ���� ��� ������ �

���� �� ����� ������ � �� ��� ������� ��

�������� �������� �� ( ��� ���� � ��

�%��?@ #�B+0' � � �� ������ � � � � ��

������ ��� �� �� � ��� ����� ������ � �����

!�� ������ ������������� �� ������

�������� �� �� �������� ��� ����

8 ���� 0� !�� ������� ����� ���� �����

��������� �� ��� ��������� �� � ���,���� ��

��� ��� � ���� � ��� ��� �� � �����'�����

����� ���� ����� ���%;C0�00+�8&� !� �

����� ���� ��� �� �� ���,���� ���� �

������ �� � ������ ������� ������� � *�� �

��� ������ ������� ��� ������ !� � ����

'����� ( �&������� � ���'��

����� ) 1������� � �'� �� ������������

*�!��� )��� �� �� +�� ���������

( 9��� 4�%��6/

, �: 8�,;5�,

# � < � � �32= ),%��6/

- >� %�2��6/

% ��' $,%��6/

. �� 4�%��6/

����� )) �� �� � ���� ����� ��� �� ����������

��������� � ���� � $,?

+�� ��������� /!��0 1� /2�0 �/30

" 4�,%$ -

(" 4�7%$ 44�7

("" 2�2)% ,,�4

,"" )�)7) 88�)

(�""" 5�$5$ 54�*

���

� ���� �� ��� ���������� ��� ���� �� ����� ��

/� @������ A��� B��#��� ���� C�� �� B�� B��#��

����'������� !������ �� ! ��� ��

(����� )* � +���� ) � $%%$ � $,$-$,,

���� ��� ������ � ���� ����� ��� ���

�������� �� ���� ������� � �� ����� �

�������� �������� ��

������� ������ �� �������� ���

��� �����

!�� ����� ���� ������� �� ������

�������� �� �� �������� � �� ���������

��� ���� 8 ���� 2� !�� �������� �

��� � �� ��� ��� ���� ���� ��� ��� �� �9�� !��

������� �� ���� � ������ ��� �� ��

��� ��� ���,���� ������ �� � ������

� ����� ���� �� +)>& ������ � ��

����� � � � ��� �������� � �����

0)%��?@�

����� � � �� �� ���� ����� ��� � ���"

�������� � �0)%��?@& �� �� �� ��� ����

� � � �� ������ ��� �������� �� �� � ,� ��

������ ���� ����� ��� ��� ���

�������� � ������ ��� ���� ����� �� !��

������ ������� ��� ����� ���� � �� ���,����

��� '� ���� ������� ��� A�,� �� ����&

������� �� ������ � �� ����� � � � ���

�������� �� � �������� � �� ��������

��� ���� ��� 0)%��?@�

( ����,����� ������� ����� � ��� ��

�� 0)%��?@ �������� � �� ������

�������� �� �� ���������� 7� ������ ��

�� ��� ��� ��� �� ��� ��� ��� ������

�������� 8 ���� + ����� ���� ��� ���� ��� �

'����� , 0���� ��� ����� �� "�� $%� � ��� ����� �� ��������� ����� ��� � �'� �� � � ���� ������� ����� ��

����� ��

'����� # .��� �� �� ���� �� "�� $%� � ��� ����� �� � ���� ������� ����� �� ����� ��'������ �� <4D4=

���

� ���� �� ��� ���������� ��� ���� �� ����� ��

/� @������ A��� B��#��� ���� C�� �� B�� B��#��

����'������� !������ �� ! ��� ��

(����� )* � +���� ) � $%%$ � $,$-$,,

������ �������� � ��������� � 09�� �� �

� ��� �� � �� � � ���� ��� ������ �������

��� ����� � ��� �������� 7� ������ � �����

����������� ���� ����������� ���� ��

����� ���� � ��������� � � � ��

��� � ���� ��� ������� ������ ��� ��� ����

�� *���

����������

��& (� �������� ���� � ���� ����� �

��� � �� � ��� ����� ��� � ������

�������� � �� �������� � � � � ��

������ ���'������

�0& ��� ��� ��D��� � � ��

���������� �������� �� ��� � �

����� �� � ����� ���� � ��� � � � ��

��� � ��� � ����� �� �� ���� ���

�������� ���� � ����

�2& !�� ��� ��� ��� � ������ ��������

� ��������� ���� � ��� � � ����

��� 09�� !�� ���� ��� ����� ��� ���

��� � �� � � � � ����� �� � ����

��������� ��� �� ���� � ���� �� ������

�� �� � ������ � ������� ������ ��

����� ��������� ��� � �� �������� �

������ � ����� ���� �������� ���

����� ���� ��� ���

� � � �� �

E�������� E� �� �� <4**$=� ! ��� �� ����� ���� (��� 24+�� ,� ��� ,%'2�

!������ ��� �� � ���� A��� <4**%=� �������� (��� )8+�� 4� �� )2�

1� ���F� !��� <4*5)=� �������� (��� )%� �� $*8�"� �F � "� �� !����� �� <4*55=� ���� �� ���

���� �� � �������� ���������� �� $5� �� @�� !�������� C��� �� : ��� A��� <4*55=� ! ��� ��

���� (��� $7 +�� 4$� �� $*�

'����� - 0���� ��� ����� �� $,%��6/ ����� �� ���� � ���� ������� ����� �� ������ ��

���

� ���� �� ��� ���������� ��� ���� �� ����� ��

/� @������ A��� B��#��� ���� C�� �� B�� B��#��

����'������� !������ �� ! ��� ��

(����� )* � +���� ) � $%%$ � $,$-$,,