Inhibarea coroziunii oțelului carbonic în soluție de acid clorhidric 1 M prin extract apos de
Abstract
Efectul inhibitor al Thevetia peruviana privind comportamentul la coroziune al oțelului carbonic în HCl 1 M a fost studiat folosind metoda pierderii în greutate, polarizare, spectroscopie de impedanță electrochimică în curent alternativ și tehnici de modulare a frecvenței electrochimice. S-a constatat că eficiența inhibiției depinde de concentrația extractului și de temperatura mediului. Rezultatele au arătat că acest extract acționează ca un inhibitor de tip mixt. Rezistența la transferul de încărcare crește, dar capacitatea dublu strat scade prin creșterea concentrației extractului. S-a constatat că extractul investigat acționează prin adsorbție pe suprafața oțelului carbon și respectă izoterma de adsorbție Temkin. Efectul temperaturii asupra vitezei de coroziune în absența și prezența extractului a fost investigat, unele activate și parametrii de adsorbție au fost calculați. Rezultatele metodelor electrochimice au fost în acord cu rezultatele măsurării pierderii în greutate.
Introducere
Această lucrare este o continuare a lucrărilor anterioare și o încercare de a evalua acțiunea inhibitoare a naturii Thevetia peruviana privind coroziunea oțelului C în HCl 1 M folosind tehnici chimice și electrochimice.
Materiale și metode
Compoziția probelor de materiale
Soluții
O soluție agresivă 1-M (acid clorhidric) a fost preparată în laborator prin diluarea volumului adecvat de HCI de 37% grad analitic cu apă bi-distilată. Acidul a fost standardizat printr-o soluție standard de carbonat de sodiu.
Structura chimică a compușilor prezenți în plantă (Thevetia peruviana)
Thevetia peruviana aparține familiei Apocynaceae și se numește în mod obișnuit oleander galben sau Pilakanher. Toate părțile plantei conțin o varietate de glicozide cardiace [21]. Figura 1 prezintă unii dintre constituenții chimici importanți prezenți în plantă.
Structurile glicozidelor cardiace și agliconele lor libere găsite în Thevetia peruviana plantă
Pregătirea extractului de plante
Planta uscată a fost zdrobită în bucăți mici de 5-10 mm folosind un concasor cilindric și extrasă cu apă bi-distilată. Extractul a fost obținut prin amestecarea a 100 g de plantă uscată în 250 ml de apă la 80 ° C timp de 30 de minute. Extractul a fost lăsat peste noapte, apoi filtrat printr-o hârtie de filtru, completat la 1000 ml cu apă bi-distilată și în cele din urmă depozitat la frigider în baloane de sticlă conice cu un capac din plastic cu șurub [22].
Teste de pierdere în greutate
Eșantioanele cu dimensiunea de (2 × 2 × 0,2) cm au fost utilizate pentru măsurătorile de pierdere în greutate. Eșantioanele au fost abrazate cu succes cu diferite serii de hârtie de șmirghel de grade variabile începând cu cea mai grosieră (80) și continuând în etape până la cea mai bună calitate (1200), degresate cu acetonă și uscate la aer. Experimentul de scădere în greutate a fost finalizat într-o soluție de 100 ml HCl 1 M fără și cu diferite concentrații ale extractului investigat. Ratele de coroziune (CR) au fost determinate folosind următoarea ecuație [23]:
Aici, Δm este pierderea de masă, este suprafața expusă a specimenului (cm 2) și t este timpul de scufundare. Eficiența inhibiției,% IE și gradul de acoperire a suprafeței, θ, au fost determinate folosind următoarea ecuație [24]:
Aici, CRcorr și CRinh sunt ratele de coroziune ale oțelului carbon fără și respectiv cu extract.
Metoda gasometrică
Au fost utilizate foi de oțel carbon cu dimensiunea de (2 × 2 × 0,2 cm) pentru experimentele de evoluție a hidrogenului. Înainte de fiecare experiment, suprafețele probelor de oțel carbon au fost tratate ca înainte. Specimenul a fost introdus într-un pahar cu o capacitate de 100 ml hidrogen gazos evoluat și colectat printr-un braț lateral conectat printr-un tub flexibil din polietilenă la o buretă de gaz care stă într-un pahar plin cu apă. Acest lucru a permis măsurarea variației volumului de hidrogen evoluat în timpul dizolvării metalului în funcție de timp. Experimentele au fost efectuate în absența și prezența diferitelor concentrații de extract. Rata de coroziune (r) a fost luată ca panta liniilor drepte obținute din relația dintre volumul de hidrogen evoluat și timp. Eficiența inhibiției (% IE) a fost calculată după cum urmează:
Aici, r f și r i sunt ratele de coroziune în absența și prezența extractului.
Teste de polarizare potențiodinamică
Experimentele de polarizare potențiodinamică au fost efectuate într-o celulă convențională cu trei electrozi folosind tifon de platină ca contraelectrod și un electrod saturat de calomel (SCE) ca electrod de referință. Electrodul de lucru a fost preparat dintr-o foaie pătrată de oțel carbon cu aceeași compoziție chimică așa cum se arată în Tabelul 1 încorporată în rășină epoxidică de politetrafloroetilenă astfel încât suprafața expusă să fie de 1 cm2. Înainte de fiecare test, suprafața electrodului a fost pretratată în același mod ca și în experimentele de slăbire. Înainte de măsurători, electrodul a fost scufundat în soluție la potențialul de circuit deschis timp de 25 de minute până la atingerea unei stări de echilibru. Celula a fost echipată astfel încât temperatura din timpul fiecărui experiment să fie menținută constantă și măsurabilă. Potențialul electrodului de lucru a fost crescut ± 250 mV în vecinătatea potențialului de coroziune, iar curbele anodice și catodice au fost obținute de la -0,7 la 0,7 V la o rată de scanare de 1 mVs -1. Toate experimentele au fost efectuate în soluții proaspăt preparate la 25 ° C, iar rezultatele au fost repetate de trei ori pentru a verifica reproductibilitatea. Eficiența inhibiției pentru fiecare concentrație a extractului și acoperirea suprafeței, θ, au fost calculate utilizând următoarea ecuație [25]: