بررسی بازدارندگی ترکیبات آروماتیک هتروسیکلی در محیط های اسیدی روی خوردگی فولاد
چکیده
یکی از موضوعاتی همیشگی مورد توجه محققان، ارائه و معرفی بازدارنده¬های خوردگی جدید است که در سال¬های اخیر با توجه به ملاحظات زیست محیطی، غیر سمی بودن آن¬ها در اولویت قرار گرفته است. در این رساله به معرفی بازدارنده¬های جدید و غیر سمی برای خوردگی فولاد در محیط اسیدکلریدریک 1 مولار و اصلاح ساختار مولکولی آن¬ها با کمک جایگزینی گروه¬های عاملی پرداخته شده است. ابتدا با توجه به تحقیقات پیشین صورت گرفته روی عصاره گیاهان، به شناسایی و بررسی اثر بازدارندگی عصاره مورد روی خوردگی فولاد در محیط اسید کلریدریک پرداخته شد. در ادامه، عملکرد خانواده فنوکسازون¬ها به عنوان بازدارنده مورد ارزیابی قرار گفت و اثر شرایط هیدرودینامیک، دما، زمان ماندگاری و هم¬افزایی روی درصد بازدارندگی بررسی شد. نتایج آزمون¬های کاهش وزن و الکتروشیمیایی نشان داد عصاره مورد عملکرد مناسبی در کاهش خوردگی داشته و غلظت mg/l 1000 از این ماده 82 درصد بازدارندگی نشان داده است. جذب این ماده از ایزوترم جذب تمکین پیروی نموده و مقدار انرژی آزاد گیبس kj/mol 8/39- بدست آمد و جذب فیزیکی-شیمیایی را نشان داد. در حضور 7- هیدروکسی فنوکسازون نیز مقاومت پلاریزاسیونی فولاد در محیط اسید کلریدریک از ?cm2 222 به ?cm2 1660 افزایش و دانسیته جریان خوردگی به µa/cm2 5/12 کاهش یافت. ایزوترم جذب لانگمویر انطباق خوبی با نتایج مربوط به 7- هیدروکسی فنوکسازون از خود نشان داد. افزایش دما تا 55 درجه سانتی¬گراد درصد بازدارندگی را تا 57 درصد کاهش داد و حضور شرایط هیدرودینامیک دانسیته جریان خوردگی فولاد در محیط اسید کلریدریک را به µa/cm2 8/53 افزایش داد. افزایش زمان غوطه¬وری فولاد در محلول اسید کلریدریک حاوی ppm100 از 7- هیدروسی فنوکسازون، بازده را تا 92 درصد افزایش داده است. 7- هیدروکسی فنوکسازون با 01/0 مولار از یدید پتاسیم نیز اثر هم افزایی از خود نشان داد. محاسبات کوانتوم نشان داد دانسیته الکترونی انرژی بالاترین اوربیتال مولکولی اشغال شده بیشتر روی اتم اکسیژن و نیتروژن داخل حلقه، اتم اکسیژن گروه کربونیل و برخی اتم¬های کربن حلقه آروماتیک قرار دارد. از خانواده فنوکسازون¬ها ترکیب n-(8-متوکسی-3h-فنوکسازین-3-ایلیدن)-n-¬دی متیل¬آمینیوم نیز سنتز شد که عملکرد مناسبی به عنوان بازدارنده خوردگی فولاد در محیط اسیدکلریدریک از خود نشان نداد. در ادامه سنتز n-(8-برومو-3h-فنوکسازین-3-ایلیدن)-n-¬دی متیل¬آمینیوم صورت گرفت که خواص بازدارندگی مطلوب-تری داشته و در حضور آن درصد بازدارندگی تا 91 درصد افزایش یافت. افزایش زمان ماندگاری تا 8 ساعت درصد بازدارندگی را به 93 درصد و حضور یدید پتاسیم هم¬پوشانی سطحی را به 96/0 افزایش داد. پارامترهای ترمودینامیکی برای این ماده شامل انرژی آزاد جذب و انتالپی جذب، ترکیبی از جذب فیزیکی و شیمیایی را نشان داد.