بخشی از مقاله
چکیده
شیف بازها ممانعت کنندههای موثری هستند که میتوانند بر روی سطح مس جذب شیمائی شده و فیلم - - SAMs را ایجاد نمایند میزان ممانعت کنندگی فیلم به غلظت ممانعت کننده، زمان غوطهوری و نحوه آمادهسازی سطح مس بستگی دارد. در این تحقیق اثر غلظت لیگاند سه دندانه سنتزی - از گروه شیفت بازها - و زمان غوطهوری در تشکیل فیلم محافظ - SAMs - در محلول M٥/٠نمک طعام با روشهای الکتروشیمایی AC امپدانس و پلاریزاسیون ارزیابی گردید، راندمان حفاظت نشان میدهد که با افزایش غلظت ممانعت کننده تا pm ٤٠٠، حفاظت افزایش یافته ولی افزایش غلظت بیش از ppm ٤٠٠ باعث کاهش حفاظت میشود. زمان بهینه برای تکمیل شدن فیلم محافظ ١٨ ساعت و ماکزیمم راندمان حفاظت ٨٠% میباشد.
واﮊههای کلیدی : ممانعت کننده، لیگاند سه دندانه، فیلم محافظ ، AC امپدانس ، راندمان حفاظت.
مقدمه
فلز مس بدلیل هدایت گرمایی و الکتریکی بالا و ارزان بودن در شیمی و الکترونیک اهمیت زیادی دارد ولی خوردگی این فلز در محیطهای آبی و هوا استفاده از آن را محدود میسازد. SAMs یک روش راحت ممانعت از خوردگی است، و تشکیل این لایه محافظ و ضخامت آن با انتخاب یک عامل جذب شونده مناسب طی یک فرایند ساده بر روی سطح برای اهداف خاص امکانپذیر میباشد. کاربرد عملی - - SAMS بعنوان ممانعت کننده توسط گروهی از محققین کشف گردیده است]٤-١.[ شیف بازها بافرمول کلی R2c=NR’ گروهی از ترکیبات هستند که به عنوان ممانعت کننده های موثری برخوردگی، فولاد نرم]٦-٥[، آلومینیوم]٧[ و مس]٤،٨[ عمل میکنند.
این ممانعت کنندهها میتوانند بر روی سطح مس و فلزات دیگر جذب شیمائی شوند - به علت وجود П باندها و همچنین زوج الکترونهای آزاد - و - SAMS - را بوجود آورند. از طرفی شیف بازها براحتی تهیه میگردند و میتوان بر اساس خواص مورد انتظار از شیف باز گروههای خاصی را بر روی آن ایجاد کرد]٩.[ اثر ممانعت کنندگی ترکیبات مختلف از گروه شیف بازها بر روی مس مورد مطالعه قرار گرفته است]٩،١٠.[ همچنین اثر آمادهسازی سطح و زمان غوطهوری در این نوع حفاظت برای بعضی شیف بازها بررسی شده است و بهترین روش آماده سازی سطح در مورد بیشتر شیف بازها اچ کردن توسط اسیدنیتریک پیشنهاد شده است]٣.[ در این تحقیق اثر غلظت و زمان غوطهوری بر میزان ممانعتکنندگی یک لیگاند سه دندانه سنتزی]١١[ با فرمول گسترده در شکل١ از گروه شیف بازها بر روی مس مورد مطالعه قرار گرفت و میزان خوردگی با تکنیک الکتروشیمیایی AC امپدانس و پلاریزاسیون در محلول ٥/٠ مولار نمک طعام ارزیابی گردید.
روش تحقیق
ابتدا دوازده عدد نمونه مس به ابعاد ١×١ مانت گردید که ترکیب مس مورد استفاده در جدول شماره یک ذکر شده است. سپس سطح نمونه ها با کاغذ سمباده ١٢٠٠ تا ٢٠٠٠ پولیش و پس از چربیگیری و شستشو با آب مقطر دو بار تقطیر و اتانول مرک، به مدت ١٥ ثانیه در اسید نیتریک ٧ مولار اچ ومجدداﹰ با آب مقطر و اتانول شستشو و بلافاصله در محلول لیگاند سه دندانه با غلظت ppm ٤٠٠ در کلروفرم غوطهور گردیدند. سپس نمونه اول بعد از ٢ ساعت غوطهوری و نمونه دوم بعد از ٤ ساعت و همینطور ٢ ساعت به ٢ ساعت یکی از نمونهها را برداشته و بعد از شستشو با آب مقطر و نیم ساعت غوطهوری در محلول الکترولیت ٥/٠ مولار نمک طعام آزمایشات امپدانس و پلاریزاسیون بر روی آنها انجام شد تا زمان بهینه برای تشکیل فیلم بدست آمد - ١٨ ساعت - .
سپس ٦ نمونه مسی به روش بالا آماده شد و در غلظتهای مختلف ١٠٠، ٢٠٠، ٣٠٠، ٤٠٠، ٥٠٠ و ppm ٦٠٠ لیگاند در کلروفرم غوطهور گردید و پس از ١٨ ساعت نمونهها را برداشته و شستشو داده و بعد از نیم ساعت غوطهوری در الکترولیت آزمایشات الکتروشیمیایی انجام شد. در انجام آزمایشات الکتروشیمیایی از دستگاه پتانسیواستات System Amel 5000 با نرم افزار Easycorr و آنالیزگر فرکانس EG& G مدل ١٠٢٥ و الکترود مرجع کالومل و الکترود کمکی پلاتین استفاده شده است. آزمایشات پلاریزاسیون از پتانسیل mv - ٧٠٠-٥٠٠ - - با سرعت جاروب mv/sec ٢ و آزمایشات AC امپدانس در محدوده فرکانسهای - Hz ٠١/٠KHz –١٠٠ - دامنه نوسان mv ٥+ انجام شد.
نتایج و بحث
اثر زمان غوطهوری بر مقاومت فیلم تشکیل شده در شکل٣ نشان داده شده است، در ابتدا مقاومت پلاریزاسیون - Rp - کم بوده و با افزایش زمان غوطهوری، کم کم افزایش یافته تا ١٨ ساعت به حداکثر رسیده و پس از آن تقریباﹰ ثابت شده است و این نشان دهنده این است که - SAMS - در حداکثر ١٨ ساعت تکمیل گردیده و بیشترین مقاومت خوردگی را دارد و زمان غوطهوری بیشتر تأثیری در افزایش مقاومت فیلم ندارد. زمان بهینه در مورد شیف بازهای مختلف فرق میکند. مثلاﹰ در مورد ترکیبی مثل- - DT - 1 dodeceanethiol این فیلم در مدت نیم ساعت اول تکمیل میگردد]٣. [ در شکل٣ نمودارهای نایکوئیست بر حسب غلظت ممانعتکننده با نمونه شاهد مقایسه شدهاند، همانطور که دیده میشود با افزایش غلظت ممانعت کننده تا ppm٤٠٠ نیمدایرههای موجود در نمودار یکی بعد از دیگری وسیعتر شده که نشان دهنده افزایش مقاومت پلاریزاسیون و کاهش ظرفیت خازنی لایه دوبل و غلبه مقاومت انتقال بار بر فرآیند خوردگی میباشد]٣.[
