Abstract Corrosion of metals is a significant economic problem globally. The use of corrosion inhibitors, particularly those based on surfactants, is one of the most effective ways of protecting metal surfaces against corrosion. This study addresses the synthesis of a non-ionic oligomeric surfactant and its application as a corrosion inhibitor. The synthesis is a simple and scalable for accomplishing under mild conditions by catalytic esterification of maleic anhydride with polyoxyethylene sorbitan, and further modification of the ether with diethanolamine. The ability of inhibitor to protect a steel sample was evaluated in a solution that simulates compositions of formation waters, and found to be quite effective. The inhibitory behavior of non-ionic polyoxyethylene sorbitan trioleate surfactant (MA/TWEEN-DEA) on ST3 steel corrosion was examined using weight loss and SEM techniques. The compound inhibited the corrosion of carbon steel in a model solution simulating compositions of formation waters, and the extent of inhibition was dependent on temperature and concentration of compound. MA/TWEEN-DEA at 200 ppm exhibits an inhibition efficiency of 80% at 30 °C and 62% at 70 °C. Thermodynamic and kinetic parameters for ST3 steel corrosion and inhibitor adsorption were determined and discussed. The quantum chemical parameters were used to study the reactivity and adsorption behavior of surfactant. The results of experimental studies and the theoretical investigation well complimented each other.

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聚氧乙烯脱水山梨糖醇三油酸酯表面活性剂作为碳钢保护的有效缓蚀剂

摘要 金属腐蚀是一个全球性的重大经济问题。使用缓蚀剂，尤其是那些基于表面活性剂的缓蚀剂，是保护金属表面免受腐蚀的最有效方法之一。本研究涉及非离子低聚表面活性剂的合成及其作为腐蚀抑制剂的应用。该合成是一种简单且可扩展的合成方法，可在温和条件下通过马来酸酐与聚氧乙烯脱水山梨糖醇的催化酯化，并用二乙醇胺进一步改性醚来完成。在模拟地层水组成的溶液中评估了抑制剂保护钢样品的能力，发现非常有效。非离子聚氧乙烯脱水山梨糖醇三油酸酯表面活性剂 (MA/TWEEN-DEA) 对 ST3 钢腐蚀的抑制行为使用失重和 SEM 技术进行了检查。该化合物在模拟地层水成分的模型溶液中抑制了碳钢的腐蚀，抑制程度取决于温度和化合物的浓度。MA/TWEEN-DEA 在 200 ppm 下的抑制效率在 30 °C 下为 80%，在 70 °C 下为 62%。确定并讨论了 ST3 钢腐蚀和抑制剂吸附的热力学和动力学参数。利用量子化学参数研究表面活性剂的反应活性和吸附行为。实验研究的结果与理论研究的结果相得益彰。该化合物在模拟地层水成分的模型溶液中抑制了碳钢的腐蚀，抑制程度取决于温度和化合物的浓度。MA/TWEEN-DEA 在 200 ppm 下的抑制效率在 30 °C 下为 80%，在 70 °C 下为 62%。确定并讨论了 ST3 钢腐蚀和抑制剂吸附的热力学和动力学参数。利用量子化学参数研究表面活性剂的反应活性和吸附行为。实验研究的结果与理论研究的结果相得益彰。该化合物在模拟地层水成分的模型溶液中抑制了碳钢的腐蚀，抑制程度取决于温度和化合物的浓度。MA/TWEEN-DEA 在 200 ppm 下的抑制效率在 30 °C 下为 80%，在 70 °C 下为 62%。确定并讨论了 ST3 钢腐蚀和抑制剂吸附的热力学和动力学参数。利用量子化学参数研究表面活性剂的反应活性和吸附行为。实验研究的结果与理论研究的结果相得益彰。MA/TWEEN-DEA 在 200 ppm 下的抑制效率在 30 °C 下为 80%，在 70 °C 下为 62%。确定并讨论了 ST3 钢腐蚀和抑制剂吸附的热力学和动力学参数。利用量子化学参数研究表面活性剂的反应活性和吸附行为。实验研究的结果与理论研究的结果相得益彰。MA/TWEEN-DEA 在 200 ppm 下的抑制效率在 30 °C 下为 80%，在 70 °C 下为 62%。确定并讨论了 ST3 钢腐蚀和抑制剂吸附的热力学和动力学参数。利用量子化学参数研究表面活性剂的反应活性和吸附行为。实验研究的结果与理论研究的结果相得益彰。