Published October 1, 2021
| Version v1
Publication
Open
Insight into Anticorrosion Mechanism of Ampicillin on Mild Steel in Acidic Environment: A Combined Experimental and Theoretical Approach
Creators
- 1. Hue University
- 2. University of Da Nang
- 3. Thai Nguyen University
Description
The corrosion inhibition of mild carbon steels in an acidic environment by using ampicillin (AMP) has been evaluated based on experimental and quantum chemistry techniques. The experimental results indicate that the inhibition efficiency goes up at higher AMP concentration. The highest inhibition efficiency reaches 84.9% for polarization measurement and 90.1% for electrochemical impedance spectroscopy with the inhibitor of concentration 100 ppm at 298 K. The surface characteristics (SEM) also reconfirm the steel corrosion inhibition ability of AMP. Some important chemical factors such as EHOMO (highest occupied molecular orbital energy), ELUMO (lowest unoccupied molecular orbital energy), ΔEL−H (energy gap), and Fukui functions were calculated based on the optimized configuration of AMP at the theoretical level of B3LYP/6-31+G(d,p). Moreover, Monte Carlo and molecular dynamics simulations were used to analyze the absorption behavior of inhibitor on the surface of Fe(110), which supplies the mechanism of inhibition corrosion processes. The obtained results showed that AMP is considered to be a potential corrosion inhibitor for mild steel in 1M HCl medium. Moreover, the protonated state of AMP plays an important role in the protection of Fe surface against the corrosive process.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم تقييم تثبيط تآكل الفولاذ الكربوني الخفيف في بيئة حمضية باستخدام الأمبيسلين (AMP) بناءً على تقنيات الكيمياء التجريبية والكمية. تشير النتائج التجريبية إلى أن كفاءة التثبيط ترتفع عند تركيز أمبير أعلى. تصل أعلى كفاءة تثبيط إلى 84.9 ٪ لقياس الاستقطاب و 90.1 ٪ لقياس طيف المعاوقة الكهروكيميائية مع مثبط التركيز 100 جزء في المليون عند 298 كلفن. كما تعيد خصائص السطح (SEM) تأكيد قدرة تثبيط التآكل الفولاذي للأمبير. تم حساب بعض العوامل الكيميائية المهمة مثل EHOMO (أعلى طاقة مدارية جزيئية مشغولة)، ELUMO (أدنى طاقة مدارية جزيئية غير مشغولة)، ΔEL -H (فجوة الطاقة)، ووظائف Fukui بناءً على التكوين الأمثل لـ AMP على المستوى النظري لـ B3LYP/6-31+G(d،p). علاوة على ذلك، تم استخدام محاكاة مونت كارلو والديناميكيات الجزيئية لتحليل سلوك امتصاص المثبط على سطح الحديد(110)، والذي يوفر آلية عمليات التآكل التثبيطية. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أن AMP يعتبر مثبط تآكل محتمل للصلب الطري في وسط 1M HCl. علاوة على ذلك، تلعب الحالة البروتونية للأمبير دورًا مهمًا في حماية سطح الحديد من عملية التآكل.Translated Description (French)
L'inhibition de la corrosion des aciers au carbone doux dans un environnement acide à l'aide d'ampicilline (AMP) a été évaluée sur la base de techniques de chimie expérimentale et quantique. Les résultats expérimentaux indiquent que l'efficacité d'inhibition augmente à une concentration D'AMP plus élevée. L'efficacité d'inhibition la plus élevée atteint 84,9 % pour la mesure de polarisation et 90,1 % pour la spectroscopie d'impédance électrochimique avec l'inhibiteur de concentration 100 ppm à 298 K. Les caractéristiques de surface (SEM) confirment également la capacité d'inhibition de la corrosion de l'acier de l'AMP. Certains facteurs chimiques importants tels que EHOMO (énergie orbitale moléculaire occupée la plus élevée), ELUMO (énergie orbitale moléculaire inoccupée la plus basse), ΔEL-H (écart énergétique) et les fonctions de Fukui ont été calculés sur la base de la configuration optimisée de l'AMP au niveau théorique de B3LYP/6-31+G(d,p). De plus, des simulations de Monte Carlo et de dynamique moléculaire ont été utilisées pour analyser le comportement d'absorption de l'inhibiteur à la surface du Fe(110), qui alimente le mécanisme des processus d'inhibition de la corrosion. Les résultats obtenus ont montré que l'AMP est considéré comme un inhibiteur potentiel de corrosion de l'acier doux en milieu HCl 1M. De plus, l'état protoné de l'AMP joue un rôle important dans la protection de la surface du Fe contre le processus corrosif.Translated Description (Spanish)
La inhibición de la corrosión de los aceros al carbono suaves en un ambiente ácido mediante el uso de ampicilina (AMP) se ha evaluado en base a técnicas experimentales y de química cuántica. Los resultados experimentales indican que la eficiencia de inhibición aumenta a una mayor concentración de AMP. La mayor eficiencia de inhibición alcanza el 84.9% para la medición de polarización y el 90.1% para la espectroscopia de impedancia electroquímica con el inhibidor de concentración 100 ppm a 298 K. Las características superficiales (SEM) también reconfirman la capacidad de inhibición de la corrosión del acero de AMP. Algunos factores químicos importantes como EHOMO (energía orbital molecular ocupada más alta), ELUMO (energía orbital molecular desocupada más baja), ΔEL−H (brecha de energía) y las funciones de Fukui se calcularon en función de la configuración optimizada de AMP a nivel teórico de B3LYP/6-31+G(d,p). Además, se utilizaron simulaciones de dinámica molecular y Monte Carlo para analizar el comportamiento de absorción del inhibidor en la superficie de Fe(110), que suministra el mecanismo de inhibición de los procesos de corrosión. Los resultados obtenidos mostraron que el AMP se considera un inhibidor potencial de la corrosión para el acero dulce en medio HCl 1M. Además, el estado protonado del AMP juega un papel importante en la protección de la superficie de Fe contra el proceso corrosivo.Files
7675971.pdf.pdf
Files
(15.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:aa2b52db720816497b3ba5de2c4046bc
|
15.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نظرة ثاقبة على آلية منع التآكل للأمبيسلين على الفولاذ الطري في البيئة الحمضية: نهج تجريبي ونظري مشترك
- Translated title (French)
- Aperçu du mécanisme anticorrosion de l'ampicilline sur l'acier doux en milieu acide : une approche expérimentale et théorique combinée
- Translated title (Spanish)
- Perspectiva del mecanismo anticorrosión de la ampicilina en el acero dulce en un entorno ácido: un enfoque experimental y teórico combinado
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3201835666
- DOI
- 10.1155/2021/7675971
References
- https://openalex.org/W1979744261
- https://openalex.org/W1985066004
- https://openalex.org/W1986998867
- https://openalex.org/W1987241361
- https://openalex.org/W1996179366
- https://openalex.org/W2004718863
- https://openalex.org/W2006441761
- https://openalex.org/W2014393817
- https://openalex.org/W2019233997
- https://openalex.org/W2023567383
- https://openalex.org/W2023888181
- https://openalex.org/W2024755553
- https://openalex.org/W2025624195
- https://openalex.org/W2029708499
- https://openalex.org/W2035966625
- https://openalex.org/W2038083805
- https://openalex.org/W2051682290
- https://openalex.org/W2054376312
- https://openalex.org/W2069446072
- https://openalex.org/W2074619146
- https://openalex.org/W2077384395
- https://openalex.org/W2078364992
- https://openalex.org/W2084016440
- https://openalex.org/W2088034514
- https://openalex.org/W2088773994
- https://openalex.org/W2089075610
- https://openalex.org/W2091439890
- https://openalex.org/W2132525235
- https://openalex.org/W2165793327
- https://openalex.org/W2206618500
- https://openalex.org/W2292519215
- https://openalex.org/W2550925725
- https://openalex.org/W2742074932
- https://openalex.org/W2890529376
- https://openalex.org/W3010668940
- https://openalex.org/W3017951003
- https://openalex.org/W3021231379
- https://openalex.org/W3023614213
- https://openalex.org/W3091114401
- https://openalex.org/W3147167630
- https://openalex.org/W4382397573