بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله اثر بازدارندگی عصاره گیاه گل ساعتی - Passiflora caerulea - روي خوردگی فولاد در محیط خورنده 1 مولار هیدروکلریک اسید به کمک آزمونهاي پلاریزاسیون و طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی بررسی شده است. آزمونهاي امپدانس الکتروشیمیایی نشان دادند که با افزایش غلظت بازدارنده مقاومت انتقال بار از 320 Ωcm2 به 2579 Ωcm2 افزایش و ظرفیت لایه دوگانه نیز کاهش مییابد. مطالعات پلاریزاسیون نیز بیانگر اثر بخشی این عصاره به صورت بازدارنده مختلط بوده و بیشترین درصد بازدارندگی براي عصاره با غلظت 0/5 گرم بر لیتر %87 بدست آمد. فعالیت بازدارندگی عصاره نشان داد که جذب سطحی آن از همدماي جذب لانگمیر تبعیت داشته و مقدار انرژي آزاد گیبس معادل -28/2 kJ/mol و جذب فیزیکی شیمیایی این عصاره را نشان میدهد.
-1 مقدمه
خوردگی فولادها در محیطهاي اسیدي به علت توسعه صنایع در سالهاي اخیر به صورت گسترده مورد بررسی قرار گرفته است. استفاده از اسیدها در صنایعی نظیر اسیدشویی و رسوبزدایی نیازمند استفاده از بازدارندههاي خوردگی است تا شدت آسیب به زیر لایه فلزي کم شود. اغلب بازدارندههاي سنتز شده خوردگی داراي گروههاي عاملی فعال نظیر هیدروکسیل، هترو اتم و الکترون پاي هستند که موجب جذب فیزیکی یا شیمیایی بازدارنده روي سطح فولاد میشوند.
با این وجود بسیاري از بازدارندههاي سنتز شده سمی بوده که استفاده از آنها مغایر با برخی از الزامات زیست محیطی است. بنابراین استفاده از بازدارندههاي ارزان و زیست سازگار از اهمیت بالایی برخوردار است. در سالهاي اخیر عصارههاي گیاهی مختلفی به عنوان بازدارنده خوردگی معرفی شدهاند. عصارههاي گیاهی اغلب غنی از ترکیباتی نظیر آلکوئیدها، تنینها و فلاوانوئیدها هستند که میتوانند به عنوان بازدازنده عمل کنند. اخیرا احسانی و همکارانش عصاره آویشن را به عنوان بازدارنده موثر با 65درصد بازدارندگی براي خوردگی فولاد 304 در محیط اسید کلریدیک معرفی کردهاند.
عصاره گیاه گیفونی نیز با جذب از طریق ایزوترم جذب تمکین، به صورت فیزیکی، روي سطح فولادهاي نرم، X80 و J55، خوردگی آن ها در محیط اسیدکلریدریک 1 مولار کاهش داده است.[5] شعبانی و همکارنش عملکرد عصاره بومادران3 روي خوردگی فولاد 304 در محیط کلرید سدیم 3/5 درصد را با کمک آزمونهاي الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار داده و در نهایت رفتار مختلط این ماده و بازدارندگی 87 درصدي در غلظت 1 گرم بر لیتر را گزارش کردهاند.
عصاره گیاه مورد4 نیز عملکرد بازدارندگی مناسبی براي خوردگی مس در محیط اسید سولفوریک از خود نشان داده است.
در مقاله پیشرو عملکرد عصاره گل ساعتی به عنوان بازدارنده خوردگی فولاد در محیط اسید کلرید
1مولار مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور آزمونهاي امپدانس و پلاریزاسیون الکتروشیمیایی روي فولاد در غلظتهاي مختلف از این ماده انجام گرفته است.
-2 مواد و روش تحقیق
ارزیابی عملکرد عصاره گل ساعتی از طریق آزمون هاي الکتروشیمیایی به دو روش طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون صورت گرفت. این آزمایش ها با استفاده از یک سل استاندارد 3 الکترودي حاوي الکترود کاري از جنس فولاد، میله پلاتینی به عنوان الکترود کمکی و الکترود کالومل به عنوان مرجع انجام شد.
آزمایش ها الکتروشیمیایی با استفاده از دستگاه پتانسیواستات-گالوانواستات iviumstat و پس از گذشت 1 ساعت غوطه وري نمونهها در محلول انجام پذیرفت. 0/2 سانتی متر مربع از سطح نمونهها در تماس با محلول قرار داده شد. غلظتهاي 50، 100، 250 و 500 میلی گرم بر لیتر از این ماده در محلول اسید کلریدریک 1 مولار مورد ارزیابی قرار گرفت. تستهاي پلاریزاسیون با سرعت اسکن 1 میلی ولت بر ثانیه و در بازه پتانسیل ± 250 نسبت به پتانسیل مدار باز و تستهاي امپدانس الکتروشیمیایی در بازه فرکانسی 100 کیلوهرتز تا 10 میلی هرتز با پتانسیل اغتشاشی 10 میلی ولت انجام شد.
-3 نتایج و بحث
- آزمون امپدانس الکتروشیمیایی
آزمایش هاي طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی فولاد در اسید کلریدریک 1مولار در عدم حضور و حضور غلظت هاي مختلف بازدارنده گل ساعتی در دماي محیط انجام شد. شکل 1 منحنیهاي نایکوئیست به دست آمده را نشان می دهد.
شکل -1 منحنی نایکوئیست فولاد در اسیدکلریدریک 1 مولار در غلظتهاي عصاره گل ساعتی
با توجه به شکل 1 منحنی هاي امپدانس به صورت یک نیم دایره هستند که در واقع نشان دهنده ي یک حلقه خازنی می باشد که می تواند به این معنی باشد که خوردگی فولاد عمدتا به وسیله فرآیند انتقال بار کنترل می شود. به علاوه واضح است که این حلقه هاي خازنی، نیم دایره هاي ایده آل نیستند و نوعی له شدگی در آن ها قابل مشاهده است. این له شدگی در منحنی هاي امپدانس می تواند این گونه تفسیر شود که لایه ي دوگانه ي الکتریکی روي سطح فلز رفتار خازنی ایده آل ندارد
