Применение метода динамической импедансной спектроскопии для построения изотерм адсорбции молибдат-ионов на поверхности сплава магния

Методом динамической электрохимической импедансной спектроскопии изучено коррозионное поведение сплава магния AZ31 в 0,05 моль/дм³ растворе хлорида натрия в присутствии молибдата натрия, который вводили в коррозионную среду постепенно с постоянной скоростью до итоговой концентрации 50 ммоль/дм³. Полученные в данных условиях параметры многосинусоидального импедансного мониторинга соответствовали мгновенной концентрации ингибитора в конкретный момент времени, что позволило установить зависимость рассчитанных значений защитного эффекта от концентрации молибдат-ионов в растворе. На основе предположения, что полное заполнение поверхности ингибитором дает 100 %-ное снижение скорости коррозии, а, следовательно, значения степени заполнения поверхности соответствуют защитному эффекту ингибитора, построены кривые адсорбции молибдат-ионов на поверхности сплава магния AZ31 в разных феноменологических моделях адсорбции: Ленгмюра, Темкина, Флори–Хаггинса и Фрумкина. 

1. Solomon, M. M. Carboxymethyl cellulose/silver nanoparticles composite: synthesis, characterization and application as a benign corrosion inhibitor for St37 steel in 15 % H2SO4 medium / M. M. Solomon, H. Gerengi, S. A. Umoren // ACS Applied Materials & Interfaces. – 2017. – Vol. 9, N 7. – P. 6376–6389. https://doi.org/10.1021/acsami.6b14153

2. Understanding the corrosion behavior of the AZ91D alloy in simulated body fluid through the use of dynamic EIS / H. Gerengi, M. Cabrini, M. M. Solomon, E. Kaya // ACS Omega. – 2022. – Vol. 7, N 14. – P. 11929–11938. https://doi.org/10.1021/acsomega.2c00066

3. Wysocka, J. Evaluation of citric acid corrosion inhibition efficiency and passivation kinetics for aluminium alloys in alkaline media by means of dynamic impedance monitoring / J. Wysocka, S. Krakowiak, J. Ryl // Electrochimica Acta. – 2017. – Vol. 258. – P. 1463–1475. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2017.12.017

4. Understanding the origin of high corrosion inhibition efficiency of bee products towards aluminium alloys in alkaline environments / J. Ryl, J. Wysocka, M. Cieslik [et al.] // Electrochimica Acta. – 2019. – Vol. 304. – P. 263–274. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.03.012

5. Carboxylic acids as efficient corrosion inhibitors of aluminium alloys in alkaline media / J. Wysocka, M. Cieslik, S. Krakowiak, J. Ryl // Electrochimica Acta. – 2018. – Vol. 289. – P. 175–192. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2018.08.070

6. Aqueous molybdate provides effective corrosion inhibition of WE43 magnesium alloy in sodium chloride solutions / D. S. Kharitonov, M. Zimowska, J. Ryl [et al.] // Corrosion Science. – 2021. – Vol. 190. – Art. 109664. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2021.109664

7. Exploring mechanism of corrosion inhibition of WE43 and AZ31 alloys by aqueous molybdate in Hank’s solution by multisine impedimetric monitoring / M. A. Osipenko, J. Karczewski, M. Dominów [et al.] // Corrosion Science. – 2024. – Vol. 231. – Art. 111979. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2024.111979

8. Inhibitive effect of sodium molybdate on corrosion of AZ31 magnesium alloy in chloride solutions / M. A. Osipenko, D. S. Kharytonau, A. A. Kasach [et al.] // Electrochimica Acta. – 2022. – Vol. 414. – Art. 140175. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2022.140175

9. The molybdenum blue reaction for the determination of orthophosphate revisited: Opening the black box / E. A. Nagul, I. D. McKelvie, P. Worsfold, S. D. Kolev // Analytica Chimica Acta. – 2015. – Vol. 890. – P. 60–82. https://doi.org/10.1016/j.aca.2015.07.030

10. Kern, P. Adsorption of an organic corrosion inhibitor on iron and gold studied with a rotating EQCM / P. Kern, D. Landolt // Journal of the Electrochemical Society. – 2001. – Vol. 148, N 6 – Art. B228. https://doi.org/10.1149/1.1369367

11. Kokalj, A. On the use of the Langmuir and other adsorption isotherms in corrosion inhibition / A. Kokalj // Corrosion Science. – 2023. – Vol. 217. – Art. 111112. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2023.111112

12. On the evaluation of metal-corrosion inhibitor interactions by adsorption isotherms / C. G. Vaszilcsin, M. V. Putz, A. Kellenberger, M. L. Dan // Journal of Molecular Structure. – 2023. – Vol. 1286. – Art. 135643. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2023.135643

13. Dhar, H. P. On the form of adsorption isotherms for substitutional adsorption of molecules of different sizes / H. P. Dhar, B. E. Conway, K. M. Joshi // Electrochimica Acta. – 1973. – Vol. 18, N 11. – P. 789–798. https://doi.org/10.1016/00134686(73)85030