Leaf Liquid Extract of Citrus X-Latifolia for Corrosion Inhibition of Structural Steel AISI 1045 in Acidic Environment
DOI:
https://doi.org/10.29356/jmcs.v67i4.2029Keywords:
Industrial steels, Citrus X-latifolia liquid extract, green inhibitor, Electrochemical Impedance Spectroscopy, Tafel polarizationAbstract
Abstract. In the present research work, the corrosion inhibition capacity of a liquid extract based on Citrus X-Latifolia leaves was evaluated as a green inhibitor that complies with a natural, economical, and environmentally friendly option. The tests were carried out on a carbon steel AISI 1045 exposed to an acid corrosive medium of 10 mL H2SO4 (0.5 M) to which various concentrations of the extract were dosed as follows: 40, 80, 120, 160, 200, 240, 280, 320, 360 and 400 ppm under standard conditions. Characterization by FT-IR was carried out to detect functional groups of the extract. The inhibitory behavior was recorded by electrochemical techniques (Tafel polarization and EIS). Finally, optical microscopy was used to evaluate the corrosion morphology. The results reveal that the adsorption of the extract molecules on steel follows the behavior of a Langmuir isotherm, reaching a maximum efficiency of 89 % with a concentration of 400 ppm. Finally, an evident change in the surface morphology of the steel sample is observed, thus reducing the pitting corrosion attack on AISI 1045 steel.
Resumen. En el presente trabajo de investigación se evaluó la capacidad de inhibición de la corrosión de un extracto líquido a base de hojas de Citrus X-Latifolia como inhibidor verde que cumpla como una opción natural, económica y amigable con el medio ambiente. Los ensayos se realizaron sobre un acero al carbono AISI 1045 expuesto a un medio ácido corrosivo de 10 mL de H2SO4 (0,5 M) al que se dosificaron diversas concentraciones del extracto: 40, 80, 120, 160, 200, 240, 280, 320, 360 y 400 ppm en condiciones estándar. Se realizó una caracterización por FT-IR para detectar los grupos funcionales del extracto. El comportamiento inhibitorio se registró mediante técnicas electroquímicas (polarización de de Tafel y EIS). Finalmente, se utilizó microscopía óptica para evaluar la morfología de la corrosión. Los resultados revelan que la adsorción de las moléculas del extracto sobre el acero sigue el comportamiento de una isoterma de Langmuir, alcanzando una eficiencia máxima del 89 % con una concentración de 400 ppm. Finalmente, se observa un cambio evidente en la morfología superficial de la muestra de acero, reduciéndose así el ataque de corrosión por picaduras en el acero al carbono 1045.
Downloads
References
Rosidah, A.; Setyowati, V.; Suheni, S.; Rijayanto, R. J. Mech. Eng. Sci. and Innov. 2021, 1, 49-55. DOI: https://doi.org/10.31284/j.jmesi.2021.v1i2.2183.
Ortega, R. A. T.; Barrantes, S. L. V.; Casallas, M. B. D.; Cortés, S. N. J. DYNA, 2021, 88, 217, 160-168. DOI: https://doi.org/10.15446/dyna.v88n217.93871.
Sanyal, B. Prog. Org. Coat. 1981, 9, 165–236. DOI: https://doi.org/10.1016/0033-0655(81)80009-X.
Sastri, V.S., in: Green corrosion inhibitors. Ed. New Jersey John Wiley & Sons, Inc. 2011.
Suarez, H. R.; Gonzalez, R. J. G.; Dominguez, P. G. F.; Martínez V. A. Anti-Corros Methods Mater. 2014, 61, 224-231. DOI: https://doi.org/10.1108/ACMM-01-2013-1238.
Hossain, N.; Mohammad, A. C.; Mohamed, K. J. Adhes. Sci. Technol. 2021, 35, 673-690. https://doi.org/10.1080/01694243.2020.1816793.
Barreto, E. M. Centro Universitario UAEM Valle de México: Atizapán de Zaragoza, Edo. de México. 2016.
Hernández, H. H.; Franco, T. M. I.; Molina, A. C. A.; Miranda, H. J. G.; Orozco, C. R., in: CONAMET/SAM. Concepción-Chile. 2015.
Herrera, H. H.; Tronco, M. I. F.; Miranda, H. J. G.; Hernández, S. E.; Espinoza, V. A.; Fajardo, G. Av. Cien. Ing. 2015, 6, 9-23.
Abboud, Y.; Tanane, O.; El Bouari, A.; Salghi, R.; Hammouti, B.; Chetouani, A.; Jodeh, S. Corros. Eng. Sci. Technol. 2015, 1-9. DOI: https://doi.org/10.1179/1743278215Y.0000000058.
Rochaa, J.C. d.; Gomesa, J. A. d. C. P.; D’Eliab, E. Mater. Res. 2014, 17, 1581-1587. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/1516-1439.285014.
Haldhar, R., D.; Prasad, D.; Bhardwaj, N. J. Adhes. Sci. 2019, 33, 1169-1183. DOI: https://doi.org/10.1080/01694243.2019.1585030.
Dakhil, R. M.: Tayser, S. G.; Ahmed, A. A. A.; Abdul, A. H. K. Green Chem. Lett. Rev. 2018, 11, 559-566. DOI: https://doi.org/10.1080/17518253.2018.1547796.
Meas, Y.; Rodríguez, F. J.; Genescá, J.; Mendoza, J.; Durán, R.; Uruchurtu, J.; Malo, J. M.; Martínez, E. A.; Arganiz, C.; Pérez, T.; Martínez, A.; Chacón, J. G.; Gaona, G.; Almeraya, F. M.; González, J. G. in: Técnicas Electroquímicas para el Control y Estudio de la Corrosión, Ed. UNAM, Querétaro, 2002.
Unnimaya; Prakasha, S.; Preethi, K.; Sneha, K. J. Solid State Electrochem. 2023, 27, 255-270. DOI: https://doi.org/10.1007/s10008-022-05315-7.
Hernández, H. H.; Franco, T. M. I.; Molina, A. C. A.; Miranda, H. J. G.; Orozco, C. R., in: Memorias del Congreso Internacional de Investigación Academica Journals Tabasco. Tabasco, México. 2016.
Mendonça, G. L. F.: Costa, S. N.; Freire, V. N.; Casciano, P. N. S.; Correia, A. N. Corros. Sci. 2017, 115, 41-55. DOI: https://doi.org/10.1016/j.corsci.2016.11.012.
Hernández, H. H.; Ruiz, R. A. M.; Trinidad, G. J. C.; González, M. C. O.; Miranda, H. J. G.; Mandujano, R. A.; Morales. H. J.; Orozco, C. R., in: Electrochemical Impedance Spectroscopy. Ed. IntechOpen. 2020.
Magar, H.S.; Hassan, R. Y. A.; Mulchandani, A. MDPI. 2021, 2, 19. DOI: https://doi.org/10.3390/s21196578.
Hirschorn, B.; Orazem, M. E.;Tribollet, B.; Vivier, V.; Frateur, I.; Musiani, M. Electrochim. Acta. 2010, 55, 6218-6227. DOI: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2009.10.065.
Kamal, C.; Sethuraman, M. G. Arab. J. Chem. 2012, 5, 155-161. DOI: https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2010.08.006.
Khaled, K. F. Appl. Surf. Sci. 2010, 256, 6753-6763. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2010.04.085.
Adah, C.A.; Adejo, S. O.; Gbertyo, J. A.; Ogwuche, A. A."Ovidius" Univ. Ann. Chem. 2021, 32, 40-45. DOI: https://doi.org/10.2478/auoc-2021-0006.
Chahul, H. F.; Maji, E.: Danat, T. B. "Ovidius" Univ. Ann. Chem. 2019, 30, 75-80. DOI: https://doi.org/10.2478/auoc-2019-0014.
Dahdele, J.; Danaee, I.; Rashed, G. R. J. Chil. Chem. S. 2016, 61, 3025-3030. DOI: https://doi.org/10.4067/S0717-97072016000300003.
Torres, A. A. A. J. Appl. Electrochem. 2007, 38, 835-841. DOI: https://doi.org/10.1007/s10800-007-9319-z.
Torres, A. A. A.; González, C. P. Y. Mater. 2021, 14, 1-14. DOI: 10.3390/ma14051316.
Oulabbas, A.; Abderrahmane, S. Mater. Res. Express. 2019, 6, 015513. DOI: https://doi.org/10.1088/2053-1591/aae8b9.
Jessima, M.; Hepziba, S. J.; Rakesh, B. G.; Muthappa, M.; Subhashini, S. Asian J. Chem. 2020, 32, 2055-2060. DOI: https://doi.org/10.14233/ajchem.2020.22730.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2023 Juan Carlos Trinidad González, Héctor Herrera Hernández , Araceli Mandujano Ruiz, José Guadalupe Miranda Hernández
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.