بخشی از مقاله
استفاده از بازدارنده ها به عنوان یکی از بهترین گزینه های حفاظت از فلز در برابر خوردگی است. بازدارنده های متعددی در حالت استفاده هستند که از مواد خام ارزان می باشند و یا از ترکیباتی انتخاب شده اند که دارای هترواتم ها در سیستم کربن با زنجیره ی بلند و یا معطر می باشند. اما بیشتر این بازدارنده ها برای محیط سمی هستند. از آنجا که سعی بر حفظ محیط زیست توسعه روز افزون دارد در کار حاضر با توجه به مواد تشکیل دهنده چای سبز، از این ماده به عنوان بازدارنده خوردگی در محیط های اسیدی اسید کلریدریک، اسید نیتریک و اسید سولفوریک برای آلومینیوم 1000 استفاده شده است. و با اندازه گیری جریان خوردگی با تکنیک LSV ، میزان بازدارندگی چای سبز بدست آورده شد.
کلمات کلیدی: بازدارنده خوردگی، محیط اسیدی، چای سبز، آلومینیوم
1. مقدمه
کنترل فلزات در برابر خوردگی به لحاظ محیطی، فنی، اقتصادی و ... مهم است. استفاده از بازدارنده ها به عنوان یکی از برترین گزینه ها برای حفاظت فلزات در برابر خوردگی است. سمیت محیطی بازدارنده های خوردگی مواد آلی باعث شد تا مطالعاتی در این مورد انجام گیرند چنانچه که قابل تجزیه در زیست محیط هستند و حاوی فلزات سنگین یا دیگر ترکیبات سمی نمی باشند. نظر به اینکه به لحاظ اکولوژیکی قابل قبول هستند و مساعد با محیط می باشند، محصولات گیاهی ارزان هستند و براحتی در دسترس می باشند و تجدید پذیر هستند. مطالعاتی که در مورد توانایی های موادی چون قلیایی ها، مواد آلی، اسیدهای آمینه و رنگینه های آلی از منشا گیاهی به عنوان موادی که توانایی بازداری از خوردگی را دارند بسیار مورد توجه هستند.
خوردگی به عنوان تخریب فلز توسط حملات شیمیائی یا واکنش با محیط است. این مساله ثابت و مستمر است و اغلب اوقات نابودنمودن ان به طور کامل دشوار است. روش های اجتناب از آن در دسترس هستند و نسبت به نابودسازی کامل عملی تر می باشند. پروسه ی خوردگی بعد از تخریب مانع حفاظتی به سرعت رشد می کند و همراه با تعدادی از واکنش ها است که باعث تغییر در ترکیب و نیز صفات سطح فلزی و محیط می شود برای مثال شکل گیری اکسیده، توزیع کاتیون های فلزی به ماتریس پوشش (اندود)، تغییرات pH و پتانسیل الکتروشیمیائی.
در واسط های خنثی، بنزوآت، نیتریت، کرومات، و فسفات به مانند بازدارنده هایی خوب عمل می کنند. بازدارنده ها مانع از یا باعث کاهش واکنش فلز با واسط می شوند. آنها باعث کاهش سرعت خوردگی توسط پروسه های زیر می شوند:
- جذب یون ها / مولکول ها بر روی سطح فلزی
- افزایش یا کاهش واکنش آندی و یا کاتدی
- کاهش سرعت پخش واکنش دهنده ها نسبت به سطح فلز
- کاهش مقاومت الکتریکی سطح فلز
- بازدارنده هایی که استفاده از آنها ساده است و مزایای کاربردی زیادی دارند
عوامل متعددی چون هزینه و میزان دسترس پذیری آسان و از همه مهمتر امنیت برای محیط و گونه های آن باید زمان انتخاب بازدارنده ها لحاظ شوند.
بازدارنده های آلی
این نوع از بازدارنده ها دارای heteroatom هستند. O, N , S از قدرت بازی و شدت الکترون زیادی بر خوردارند و به مانند بازدارنده های خوردگی عمل می کنند. این سه به عنوان مراکز فعالی برای فرایند جذب بر روی سطح فلزی هستند. کارایی بازدارنده باید در پی این زنجیره باشد .O<N<S<P استفاده از ترکیبات آلی حاوی اکسیژن، سولفور، و نیتروژن برای کاهش حملات خوردگی بر روی فلزات و آلیاژ ها با جزئیات کامل بررسی شده اند.
قدرت پیوند جذب شیمیائی هم به شدت الکترون بر روی اتم دهنده ی گروه کاربردی و نیز قطبی شدن این گروه بستگی دارد. زمانی که اتم H متصل به
C در این حلقه جایگزین گروه جانشین (-NH2, -NO2, -CHO, -COOH)شود پس بازداشتن یا جلوگیری از خوردگی افزایش می یابد. دانسیته
ی الکترون در فلز در نقطه ی تغییرات پیوندی به عقب ماندن یا تاخیر در واکنش های کاتدی و آندی منتهی می شود.
اما وجود گروه کاربردی هیدورفیلیک یا آب دوست در این مولکول باعث افزایش انحلال پذیری بازدارنده ها می شود. عملکرد بازدارنده ی آلی در ارتباط با ساختار شیمیائی و صفات فیزیو شیمیائی ترکیبی چون گروه های کاربردی ، شدت الکترون در اتم دهنده، مشخصه ی اربیتال p – و ساختار الکترونیکی این مولکول است. بازداشتن می تواند به دلیل فرایندهای زیر روی دهد:
- جذب مولکول ها یا یون های ان بر روی محل های کاتدی یا آندی
- افزایش در حالت اندی یا کاتدی فرای از ولتاژ
- شکل گیری فیلم مانع حفاظتی
برخی از عوامل که به فعالیت بازدارنده های تخصیص داده می شوند عبارتند از
- طول زنجیره
- اندازه ی مولکول
- پیود، معطر بودن
- قدرت پیوند با جز مورد عمل
- توانایی پیوند
- انحلال پذیری در محیط
