مطالعهی الکتروشیمیایی بازدارندگی یکی از مشتقات ایمیدازولین بر خوردگی CO2 فولاد کربنی ساده و اثر یونهای ید بر عملکرد آن

الموضوعات : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

مهدی حیدری ¹ (دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مواد، گرایش خوردگی و حفاظت از مواد، بخش مهندسی مواد، دانشگاه شیراز.)
مهدی جاویدی ² (استادیار، بخش مهندسی مواد، دانشگاه شیراز)

تاريخ الإرسال : 18 الثلاثاء , ربيع الأول, 1437 تاريخ التأكيد : 18 الثلاثاء , ربيع الأول, 1437 تاريخ الإصدار : 27 الخميس , محرم, 1433

الکلمات المفتاحية: خوردگی شیرین, فولاد کربنی ساده, ایمیدازولین, تافل, لانگمویر,

ملخص المقالة :

 در این پژوهش، بازدارندگی یکی از مشتقات ایمیدازولین بر خوردگی CO2 فولاد کربنی ساده و اثر یون های ید بر عملکرد آن با استفاده از آزمون پتانسیودینامیک در محدودهی تافل مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان دهندهی بازدارندگی ایمیدازولین در محلول 3 درصد کلرید سدیم اشباع شده با CO2 در برابر خوردگی شیرین فولاد کربنی ساده بوده است. همچنین، مشاهده گردید که ایمیدازولین از جمله بازدارندههای آندی- کاتدی بوده و بازدهی بازدارندگی آن وابسته به غلظت است و با افزایش غلظت آن در محلول افزایش مییابد. افزودن 0/2% KI به سامانه باعث افزایش بازدهی ایمیدازولین شده و اثر هم افزایی بین KI و ایمیدازولین مشاهده گردید. همچنین، پارامتر هم افزایی محاسبه شده بزرگتر از واحد بود که تایید کنندهی اثر هم افزایی در نتیجهی ترکیب ایمیدازولین و یدید پتاسیم میباشد. جذب مولکولهای بازدارندهی ایمیدازولین روی سطح فولاد به تنهایی و در حضور 0/2% KI از ایزوترم جذب لانگمویر پیروی کرده و جذب آن روی سطح به صورت شیمیایی بوده است. بررسی سطح نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی نشان دهندهی تشکیل فیلم محافظ در حضور ایمیدازولین و یکنواخت تر شدن آن به دلیل افزودن یدید پتاسیم به سیستم بود.

المصادر:

1- D.A. Lopez, S.N. Simison, S.R. de Sanchez,“Inhibitors performance in CO2 corrosion EIS

studies on the interaction between theirmolecular structure and steel microstructure”,

Corrosion Science, Vol. 47, pp. 735-755, 2004.

2- D.A. Lopez, W.H. Schreiner, S.R. deSanchez, S.N. Simison, “The influence of

inhibitors molecular structure and steelmicrostructure on corrosion layers in CO2

corrosion An XPS and SEM characterization”,Applied Surface Science, Vol. 236, pp. 77-97,

2004.

3- X. Zhang, F. Wang, Y. He, Y. Du, “Studyof the inhibition mechanism of imidazoline

amide on CO2 corrosion of armco iron”,Corrosion Science, Vol. 43, pp. 1417-1431,

2001.

4- M. B. Kermani, L. A. Smith, CO2 corrosionin oil and gas production, The Institute of

Materials, p. 4, London, 1997.

5- K. S. George, “Electrochemicalinvestigation of carbon dioxide corrosion of

mild steel in the presence of acetic acid”, M.S.thesis presented to the faculty of the Fritz. J.

and Dolores H. Russ College of Engineeringand Technology of Ohio University, 2003.

6- J. W. Palmer, The Use of CorrosionInhibitors in Oil and Gas Production, Maney ,

London, 2004.

7- H. Chaghervand, , “Investigation ofeffective parameters on service operation of

injected corrosion inhibitors in gas wells andpipelines” MS. Thesis in Materials Science and

Engineering, Shiraz University, Shiraz, Iran,2010.

8- G. Zhang, C. Chena, M. Lub, C. Chai, Y.Wu, “Evaluation of inhibition efficiency of an

imidazoline derivative in CO2-containingaqueous solution”, Materials Chemistry and

Physics, Vol. 105, pp. 331-340, 2007.

9- T. Hong, Y. H. Sun, W. P. Jepson, “Studyon corrosion inhibitor in large pipelines under

multiphase flow using EIS”, CorrosionScience, Vol. 44, pp. 101-112, 2002.

10- Y. Chen, W. P. Jepson, “EIS measurementfor corrosion monitoring under multiphase

flow conditions”, Electrochimica Acta, Vol.44, pp. 4453-4464, 1999.

11- T. Hong, W. P. Jepson, “Corrosioninhibitor studies in large flow loop at high

temperature and high pressure”, CorrosionScience, Vol. 47, pp. 1839-1849, 2001.

12- Y. Chen, T. Hong, M. Gopal, W. P.Jepson, “EIS studies of a corrosion inhibitor

behavior under multiphase flow conditions”,Corrosion Science, Vol. 42, pp. 979-990, 2000.

13- Seala, S., Sapre, K., Kale, A., Desai, V.,Gopal, M., Jepson, W.P., “Effect of multiphase

flow on corrosion of C-steel in presence ofinhibitor: a surface morphological and

chemical study”, Corrosion Science, Vol. 42,pp. 1623-1634, 2000.

14- P. C. Okafor, C. B. Liu, Y. G. Zheng,“Corrosion inhibition and adsorption behavior

of imidazoline salt on N80 carbon steel inCO2-saturated solutions and its synergism withthiourea”, Journal of Solid State Chemistry,Vol. 14, pp. 1367-1376, 2010.

15- W. H. Durnie, B. J. Kinsela, R. De Marco,A. Jefferson, “A study of adsorption properties

of commercial carbon dioxide corrosioninhibitor” Journal of Applied Electrochemistry,

Vol. 31, pp. 1221-1226, 2001.

16- P. C. Okafor, Y. Zheng, “Synergisticinhibition behaviour of methylbenzyl

quaternary imidazoline derivative and iodideions on mild steel in H2SO4 solutions”,

Corrosion Science, Vol. 51, pp. 850–859,2009.

17- X. Jiang, Y. G. Zheng, W. Ke, “Effect offlow velocity and entrained sand on inhibition

performances of two inhibitors for CO2corrosion of N80 steel in 3% NaCl solution”,

Corrosion science, Vol. 47, pp. 2636–2658,2005.

18- M. Bouklah, B. Hammouti, A. Aouniti, M.Benkaddour, A. Bouyanzer, “Synergistic effect

of iodide ions on the corrosion inhibition ofsteel in 0.5 M H2SO4 by new chalcone

derivatives”, Applied Surface Science, Vol.252, pp. 6236-6242, 2006.

19- E. E. Oguzie, Y. Li, F. H. Wang,“Corrosion inhibition and adsorption behavior

of methionine on mild steel in sulfuric acid andsynergistic effect of iodide ion”, Journal of

Colloid and Interface Science, Vol. 310, pp.90-98, 2007.

20- E. E. Ebenso, H. Alemu, S. A. Umoren, I.B. Obot, “Inhibition of Mild Steel Corrosion in

Sulphuric Acid Using Alizarin Yellow GGDye and Synergistic Iodide Additive”,

International Journal of ElectrochemicalScience, Vol. 3, pp. 1325-1339, 2008. 

21- I. B. Obot, “Synergistic Effect of Nizoraland Iodide Ions on the Corrosion Inhibition of

Mild Steel in Sulphuric Acid Solution”,Portugaliae Electrochimica Acta, Vol. 27, pp.

539-553, 2009.

22- S. Khan, “Synergistic Effect of PotassiumIodide on Inhibitive Performance of

Thiadiazoles During Corrosion of Mild Steelin 20% Sulfuric Acid”, The Arabian Journal

for Science and Engineering, Vol. 35, pp. 71-82, 2010.

23- N. caliskan, S. Bilgic, “Effect of iodideions on the synergistic inhibition of the

corrosion of manganese-14 steel in acidicmedia”, Applied Surface Science, Vol. 153,pp. 128-133, 2000.

24- S. A. Umoren, Y. Li, F. H. Wang,“Electrochemical study of corrosion inhibitionand adsorption behaviour for pure iron bypolyacrylamide in H2SO4: Synergistic effect ofiodide ions”, Corrosion Science, Vol. 52, pp.1777-1786, 2010.

25- E. Kalman, I. Felhosi, F. H. Karman, I.Lukovits, J. Telegdi, G. Palinkas,

“Environmentally Friendly CorrosionInhibitors, in Corrosion and EnvironmentalDegradation”, Materials Science andTechnology, Vol. 1, pp. 471-537, 2000.

26- U. M. Eduok, S. A. Umoren, A. P. Udoh,“Synergistic inhibition effects between leaves

and stem extracts of Sida acuta and iodide ionfor mild steel corrosion in 1 M H2SO4

solutions”, Arabian Journal of Chemistry, InPress, 2010.

27- S. A. Umoren, I. B. Obot, I. O. Igwe,“Synergistic Inhibition Between

Polyvinylpyrollidone and Iodide Ions onCorrosion of Aluminium in HCl, The OpenCorrosion Journal, Vol. 2, pp. 1-7, 2009.

28- A. Khavasfar, M. H. Moayed, A. H. Jafari,“an investigation on the performance of an

imidazoline based commercial corrosioninhibitor on CO2 corrosion of mild steel”, IJE

Transactions A: Basics, Vol. 20, pp. 35-44,2007.

29- S. A. Umoren, M. M. Solomon, “Effect ofHALIDE IONS ADDITIVES ON THE

CORROSION INHIBITION OF ALUMINUMIN HCl BY POLYACRYLAMIDE”, The

Arabian Journal for Science and Engineering,Vol. 35, pp. 115-129, 2010.

30- A. R. Yazdzad, T. Shahrabi, M. G.Hosseini, “Inhibition of 3003 aluminum alloy

corrosion by propargyl alcohol and tartrate ionand their synergistic effects in 0.5% NaCl

solution, Materials Chemistry and Physics,Vol. 109, pp. 199-205, 2008.

31- L. Larabi, Y. Harek, M. Traisnel, A.Mansri, “Synergistic influence of poly(4-

vinylpyridine) and potassium iodide oninhibition of corrosion of mild steel in 1M

HCl”, Journal of Applied Electrochemistry,Vol. 34, pp. 833-839, 2004.

32- I. Zaafarany, M. Abdallah, “EthoxylatedFatty Amide as Corrosion Inhibitors for

Carbon Steel in Hydrochloric Acid Solution”,International Journal of Electrochemical

Science, Vol. 5, pp. 18-28, 2010.

33- P. C. Okafor, X. Liu, Y. G. Zheng,“Corrosion inhibition of mild steel by

ethylamino imidazoline derivative in CO2-saturated solution”, Corrosion Science, Vol.51, pp. 761-768, 2009.

34- F. Farelas, A. Ramirez, “Carbon DioxideCorrosion Inhibition of Carbon Steels Through

Bis-imidazoline and Imidazoline compoundsby EIS”, Journal of Electrochemical Science,Vol. 5, pp. 797-814, 2010.