Sargassum latifolium：一种极具潜力的海水腐蚀抑制剂

在海水环境中，金属腐蚀导致严重经济损失。研究人员开展以Sargassum latifolium为海水腐蚀抑制剂的研究。结果显示，添加 0.1g 该海藻抑制效率达 98.33%，且在不同环境下性能稳定。这为海洋防腐蚀提供新途径。

　　在海洋的广阔世界里，海水就像一把隐藏的 “腐蚀之剑”，无情地侵蚀着各类金属和合金。从古老的沉船到现代的海上设施，金属在海水的长期作用下，逐渐失去原本的光泽和强度，这不仅对艺术品、基础设施造成破坏，还带来了巨大的经济损失。据相关研究，腐蚀甚至毁掉了约 25% 的财产，可见其危害之大。传统的防腐蚀方法，如阴极保护、环境管理等，虽然在一定程度上能缓解问题，但仍存在诸多局限性。在这样的背景下，寻找一种高效、环保的腐蚀抑制剂迫在眉睫。

埃及相关研究人员开展了一项针对Sargassum latifolium（一种海洋棕色海藻）作为低碳钢在天然海水中腐蚀抑制剂的研究。他们从埃及地中海沿岸多个区域采集海水样本，将不同重量（0g、0.05g、0.1g）的Sargassum latifolium添加到海水中，对低碳钢进行腐蚀测试。研究结果意义重大，该海藻提取物中的萜类化合物、脂肪酸和醌类等成分，使其具备良好的防腐蚀性能。添加 0.1gSargassum latifolium时，对低碳钢的腐蚀抑制效率最高可达 98.33%，且在不同环境条件下，其抑制效果表现稳定。这一研究成果发表在《Egyptian Journal of Aquatic Research》上，为海洋防腐蚀领域提供了新的方向和选择，有望应用于船舶、管道等海洋结构物，有效减少金属在海水中的腐蚀损耗。

研究人员为开展此项研究，运用了多种关键技术方法。在海水样本采集方面，从埃及地中海沿岸 7 个区域的多个站点，分别在海水表面和 10m 深度采集样本，确保样本的多样性和代表性。通过测量海水的理化参数，如盐度、pH、溶解氧（DO）等，了解海水环境特征。采用重量损失法，精确测量低碳钢在不同条件下的腐蚀速率。利用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和气相色谱 - 质谱联用（GC-MS）技术，分析Sargassum latifolium的化学成分和结构，探究其抑制腐蚀的物质基础。同时，运用统计分析方法，对实验数据进行深入处理，验证研究结果的可靠性。

研究结果

1. 海水理化参数：研究区域海水盐度在 38.3‰ - 39.5‰之间，pH 在 7.20 - 7.93 之间，DO 在 2.42mg/L - 5.67mg/L 之间，氧化可溶有机物（OOM）在 1.33mg/L - 2.74mg/L 之间，其他营养盐如 PO₄^3?/P、SiO₃^?/Si、NO₂^?/N、NO₃^?/N、NH₄⁺/N 等浓度也各有不同。这些参数在不同区域和深度有所波动，且与低碳钢的腐蚀速率存在一定关联。
2. Sargassum latifolium的成分分析：FT-IR 分析表明，Sargassum latifolium含有 -OH、-NH、-CH、-COO^?、CO、C - C 等功能基团。GC-MS 分析确定了其主要成分包括挥发性脂肪酸（FAs）、饱和与不饱和脂肪酸以及甲酯等，如 9 - 十八碳烯酸（Z） - 甲酯等。这些成分在抑制腐蚀过程中发挥着重要作用。
3. 腐蚀速率和抑制效率：未添加Sargassum latifolium时，低碳钢的平均腐蚀速率为 3.902 密耳 / 年（mpy）；添加 0.05g 时，平均腐蚀速率降至 2.026mpy；添加 0.1g 时，平均腐蚀速率进一步降至 1.237mpy，抑制效率最高可达 98.33%。不同区域和深度的低碳钢腐蚀速率在添加海藻后均有不同程度下降，且抑制效率与海藻添加量呈正相关。
4. 腐蚀速率与环境参数的关系：在不同区域，腐蚀速率与海水理化参数之间没有明显的普遍趋势。在一些区域，高腐蚀速率可能与高盐度、低 OOM、低营养盐浓度等相关；而在另一些区域则呈现不同的规律。但总体来看，Sargassum latifolium在各种环境条件下都能表现出一定的抑制腐蚀效果。
5. 统计分析结果：配对 t 检验显示，添加 0.05g 和 0.1gSargassum latifolium后，腐蚀速率显著降低，且 0.1g 处理组的抑制效率更高，呈现剂量依赖效应。方差分析（ANOVA）结果表明，Sargassum latifolium浓度对腐蚀速率有影响，但组内变异限制了统计效力。相关性分析发现，溶解氧（DO）、硝酸盐（NO₃^?）与抑制效率有弱正相关，盐度与抑制效率有弱负相关，其他环境参数与抑制效率相关性较弱或可忽略不计。

研究结论与讨论

综合研究结果，Sargassum latifolium含有多种具有防腐蚀潜力的化学成分，在不同重量添加量下均能有效抑制低碳钢在海水中的腐蚀，且 0.1g 添加量时抑制效果最佳。其抑制效果在不同海水环境条件下表现稳定，受盐度、pH、DO 等环境参数的影响较小。这一特性使得Sargassum latifolium在海洋防腐蚀领域具有广阔的应用前景，为船舶、海洋管道等长期暴露在海水中的结构物提供了一种可靠的、环保的腐蚀抑制解决方案。

然而，目前的研究仍存在一定局限性。虽然Sargassum latifolium表现出良好的抑制效果，但对于其抑制腐蚀的具体机制尚未完全明确，还需要进一步深入研究。未来研究可以探索更多环境和物理因素，如温度、水流速度等对其抑制效果的影响，借助先进的预测模型，如非线性回归或机器学习技术，更准确地预测其在实际海洋环境中的抑制效率，为其大规模应用提供更坚实的理论基础和技术支持。