بررسی سنتیکی و مطالعه طول عمر مواد 5-برومو-2-(((1-هیدروکسی‌بوتان-2-ایل)ایمینو)متیل)فنل و 2-((2-((2-هیدروکسی‌بنزیلیدن)آمینو)اتیل)آمینو)فنل به‎عنوان بازدارنده‌های خوردگی با روش‎های الکتروشیمیایی نوین تبدیل فوریه سریع

محورهای موضوعی : شیمی تجزیه

محسن مرکزی ¹ (دانشجوی کارشناسی ارشد، مرکز تحقیقات پروتئین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران)
جواد شعبانی شایه ² (استادیار مرکز تحقیقات پروتئین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران)
بهنام راسخ ³ (استادیار پژوهشکده بیوتکنولوژی و محیطزیست، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران)

تاریخ دریافت : 1399/12/10 تاریخ پذیرش : 1399/12/10 تاریخ انتشار : 1399/12/01

کلید واژه: خوردگی, فولاد, بازدارنده خوردگی, آمپرولت‎سنجی چرخه ای, الکتروشیمی, تبدیل فوریه سریع,

چکیده مقاله :

خوردگی فلزها از دیرباز عامل مهمی در تحمیل خسارت به همه صنایع بوده که روش های متفاوتی از جمله کاربرد علم الکتروشیمی و بازدارنده های خوردگی در کشف و جلوگیری از آن موثر بوده است. یکی از نکته های مهمی که در مورد بازدارنده های خوردگی باید توجه داشت، طول عمر سینتیک بازدارندگی آن ها است. در این پژوهش، عملکرد دو نوع بازدارنده به‎نام های 5-برومو-2-(((1-هیدروکسی بوتان-2-ایل)ایمینو)متیل)فنل (C11H14BrNO2) و 2-((2-((2-هیدروکسی بنزیلیدن)آمینو)اتیل)آمینو)فنل (C15H16N2O2) از نظر سینتیکی و مقدار طول عمر مفید بازدارندگی در کاهش نرخ خوردگی فولاد آلیاژ A106 Gr.b به‎کارگرفته‎شده در خطوط لوله انتقال نفت در محیط خورنده سولفوریک اسید یک میلی‎مولار مورد بررسی شد. مقایسه بین این دو بازدارنده و نقش عنصر نیتروژن در عملکرد این دو و ماندگاری آن ها در محیط به کمک روش الکتروشیمیایی تبدیل فوریه سریع برای پردازش داده ها مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه‎ها نشان داد که بازدارنده C11H14BrNO2 با داشتنن سینتیک آهسته تر در روند تجزیه برای مدت طولانی تر در محیط باقی می‎ماند و نسبت به عمل مهار خوردگی موثرتر واقع می شود. همچنین، این بازدارنده باوجود داشتن یک عنصر نیتروژن کمتر در ساختار خود، به ‎علت داشتن ساختار فضایی مساعدتر و قراردهی بهتر آن عنصر در سطح فلز مورد خوردگی، عملکرد بسیار مناسب تری در مهار خوردگی فولاد دارد.

چکیده انگلیسی:

Metal corrosion represents a significant cost to the industry. Detection and prevention are possible by use of various methods including electrochemical technics and corrosion inhibitors. In the present study, the performance of two types of inhibitors, 5-bromo-2-(((1-hydroxybutan-2-yl)imino)methyl)phenol (C11H14BrNO2) and 2-((2-((2-hydroxybenzylidene)amino)ethyl)amino)phenol C15H16N2O2, was investigated in reducing corrosion rate of A106 Gr.b alloy steel used in oil pipelines in corrosive medium of 1M sulfuric acid. The comparison between these two inhibitors and the role of nitrogen in their performance and their life span were investigated by cyclic voltammetric electrochemical technique and fast Fourier transform method for data processing. It was found that the C11H14BrNO2 inhibitor by having a slower kinetics in the decomposition process can stand longer and was more effective than the other corrosion inhibitor. This C11H14BrNO2 inhibitor also has a much better performance in preventing carbon corrosion, despite having a lower nitrogen element in the structure because of its favorable spatial structure and better placement of “N” on the corroded metal surface.

منابع و مأخذ:

[1] Kruger, J. "Uhlig's Corrosion Handbook 3", Wiley, USA, 2011.

[2] Chen, Z.; Bobaru, F.; Journal of the Mechanics and Physics of Solids 78, 352-81, 2015.

[3] Garcia-Arriaga, V.; Alvarez-Ramirez, J.; Amaya, M.; Sosa, E.; Corrosion Science 52(7), 2268-2279, 2010.

[4] Videla, H.A.; Herrera, L.K.; International Microbiology 8(3), 169-180, 2005.

[5] Finšgar, M.; Jackson, J.; Journal of laboratory automation 21(5), 632-641, 2016.

[6] Chang, Y.J.; Chang, Y.T.; Hung, C.H.; Lee, J.W.; Liao, H.M.; Chou, H.L.; International Biodeterioration & Biodegradation. 95, 93-101, 2014.

[7] Christodoulou, C.; Glass, G.; Webb, J.; Austin, S.; Goodier, C.; Corrosion Science 52(8), 2671-2679, 2010.

[8] Li, X.; Xu, L.; Liu, Y.;Liao, T.; Li, M.; Cui, X.; Journal of Chinese Society for Corrosion and protection. 36(4), 306-312, 2016.

[9] Mizutani, Y.; Kim, S.J.; Ichino, R.; Okido, M.; Surface and Coatings Technology 169, 143-146, 2003.

[10] Ollik, K.; Rybarczyk, M.; Karczewski, J.; Lieder, M.; Applied Surface Science 499,143914, 2020.

[11] AlAbbas, F.M.; Bhola, R.; Spear, J.R.; Olson, D.L.; Mishra, B.; Int. J. Electrochem. Sci. 8, 859-871, 2013.

[12] Salehifar, N.; Shabani Shayeh, J.; Ranaei Siadat, S.O.; Niknam, K.; Ehsani, A.; Kazemi Movahhed, S.; RSC Advances 5(116), 96130-96137, 2015.

[13] Shayeh, J.S.; Norouzi, P.; Ganjali, M.R.; Wojdyla, M.; Fic, K.; Frackowiak, E.; RSC Advances. 5(102), 84076-84083, 2015.

[14] Shayeh, J.S.; Norouzi, P.; Ganjali, M.R.; RSC Advances 5(26), 20446-20452, 2015.

[15] Orazem, M.E.; Tribollet, B.; Electrochemical Society Interface 18, 3, 2019.

[16] Fischer, D.A.; Vargas, I.T.; Pizarro, G.E.; Armijo, F.; Walczak, M.; Electrochimica Acta. 313, 457-467, 2019.

[17] Amin, M.A.; Khaled, K.; Fadl-Allah, S.A.; Corrosion Science 52(1), 140-151, 2010.

[18] McCafferty, E.; Corrosion Science 47(12), 3202-3215, 2005.