水杉干枯叶子在5%硫酸中对碳钢缓蚀性能的研究(2)
钢及其合金在工业和工程建设的结构方面有很广泛的应用，它们被广泛用于各种工作环境之中。某些工作的极端环境往往会导致暴露在外的金属表面的过蚀，这引起了人们的极大关注。
在金属所在的介质中，硫酸是常用的强无机酸，被用于许多钢及其合金工业过程当中。在这些过程中，金属会经受严重的酸腐蚀，因而通常需要使用缓蚀剂以减少在此介质的腐蚀过程。
我们可以通过引入能够降低腐蚀速率或者阻止腐蚀反应发生的缓蚀剂[1]来解决这个问题。科学家们对有机杂环化合物等有机物进行了研究，并找到了很多符合要求的绿色酸性植物缓蚀剂。
但是，这些有机缓蚀剂的毒性很大，并且严格具体的环境法规以及可持续发展的不断推进都迫切的要求我们限制使用有毒的无机腐蚀缓蚀剂，如铬酸盐，亚硝酸盐或其氧化物。这些化合物一般含有氧，氮，磷和硫的共轭体系，并通过吸附在金属表面上的方式，阻止了腐蚀过程。杂原子如氧，氮，磷和硫的高缓蚀效率应遵循的顺序Ò<N<S<P [1]。这也就迫切要求人们寻找新型无毒的环保型植物成分酸腐蚀缓蚀剂。
因此，新型的无毒无害的可降解型缓蚀剂在防腐蚀方向上的应用成为了越来越多人们关注的重点。此类研究的对象是同传统有机缓蚀分子有相似的分子和电子结构的植物化学物质。这些植物化学物质或是来自人工合成，或是来自药用植物、草本等等。除了其环保的生态特性，天然存在的抗氧化剂材料价格低廉，容易获得，并且属于可再生能源。虽然已经寻找到了一些符合要求的植物缓蚀剂，但是还有更多的植物没有被研究。
尽管植物原料易得且种类繁多，但是人们仅仅是对相当少的一部分进行了深入的研究，另外对于其吸附过程具体机理的叙述也是少之又少。现阶段的研究有两个目的：第一个是进一步研究植物提取物作为缓蚀剂的效用，第二个是试图推断提取物中活性成分的缓蚀机理和可能的吸附模式。
水杉[2]（学名：Metasequoia glyptostroboides Hu & W. C. Cheng）：裸子植物杉科，属于乔木，在白垩纪的中、新生代时期共存在七种，曾被人认为已经灭绝，知道中国植物学者于1941年在万县磨刀溪（属四川省）再次发现了这个珍稀的孑遗树种，据报道，四川石柱县、万县、湖南龙山、桑植和湖北利川人们均发现了三百岁以上的水杉树，水杉性情温和，喜欢在湿润的环境下生长，并且适应性很强，黄河以南的多个省份均有栽培。水杉对二氧化硫等物质均有很强的抵御能力，是工厂等地实施绿化的极佳选择。正因为水杉有这么多的好处，所以水杉在植物提取物缓蚀剂方面的应用具有深刻的理论意义和巨大的实践价值。
1.2 缓蚀剂简介
1.2.1 缓蚀剂定义
缓蚀剂（或者称为腐蚀抑制剂）的定义是：存在于一定条件下的，具有一定的形式和浓度的，能够起到防止材料腐蚀作用的物质。
我们可以在相应介质中加入少量的缓蚀剂或者说是腐蚀抑制剂，来降低腐蚀速率。缓蚀剂技术能够有效地防止金属腐蚀，从而能够带来较为显著的经济效益，因此各大防腐研究早已将缓蚀剂技术列为常用防腐蚀技术之一。
酸性缓蚀剂可以通过吸附在碳钢表面上，来保护碳钢抵制酸性溶液的腐蚀。我们可以通过两种主要类型的相互作用来描述吸附过程：（1）物理吸附：涉及多重键，或是该缓蚀剂的芳环以及电荷在金属-溶液界面之间的静电力。物理吸附在高温环境下不如低温环境下稳定。（2）化学吸附：涉及电荷共享，或是电荷从缓蚀剂分子上转移到金属表面的杂原子上，以形成坐标型键。事实上，电子转移典型地适用于具有空位低能电子轨道的过渡金属。第二种吸附方式更为有效。因此，化学吸附形成的键在较高温度下更为稳定。