بررسی اثر بازدارندگی مواد طبیعی همچون زرد چوبه، روناس، دارچین و حنا بر روی خوردگی مس و فولاد

تعریف خوردگی: خوردگی عبارت است از زوال یک فلز توسط واکنش های الکتروشیمیایی که با محیط اطراف خود انجام می دهد. نکاتی در این تعریف وجود دارد که ضروری است توضیحاتی در مورد آنها داده شود. روشهای کنترل خوردگی روش های جلوگیری از خوردگی متفاوت بوده و می توان آنها را به شرح زیر تقسیم نمود: 1.تغییر ماهیت محیط خورنده 2.تغیر نوع فلز بکار گرفته شده و طراحی مناسب 3.استفاده از پوشش ها 4.استفاده از ممانعت کننده ها تعریف ممانعت کننده یک ممانعت کننده، ماده ای شیمیایی است که هرگاه در غلظت های کم به یک محیط خورنده اضافه گردد، می تواند به طور موثری واکنش فلز با محیط را کنترل، کاهش یا از آن جلوگیری کند. ممانعت کننده های طبیعی در سال های اخیر مطالعات بیشتری در مورد این نوع ممانعت کننده ها صورت گرفته است که نتایج بدست آمده نشان می دهد که این بازدارنده ها به طور چشمگیری در جلوگیری از خوردگی فلزات نقش ایفا می کنند و از سوی دیگر محیط اطراف خود را آلوده نمی کنند در نتیجه جز بازدارنده های سبز یا سازگار با محیط زیست هستند. به علت محتوای طبیعی و خالص، این ترکیبات از نظر اقتصادی مقرون به صرفه می باشند. کنترل خوردگی فلزات و بسیاری از آلیاژها در محلول های نمکی و خنثی می تواند به وسیله این بازدانده ها انجام شود. اثر ممانعت از خوردگی توسط ترکیبات طبیعی همانند ترکیبات آلی معمولاً از طریق جذب سطحی مولکول ممانعت کننده صورت می گیرد. ممانعت کننده هایی مانند پوست پیاز، عسل، گیاه آلوئه ورا و پوست گردو به کار برده شده اند و نتایج خوبی به همراه داشته اند. در کار حاضر از ترکیبات طبیعی زردچوبه و دارچین و روناس استفاده گردیده است روش های استفاده در این پروژه و نحوه انجام عملی آنها در این پایان نامه از 4 روش متفاوت جهت مطالعه بازدارندگی خوردگی فولاد و مس در محیط محلول nacl 1 مولار با استفاده از ترکیبات طبیعی شامل زردچوبه، روناس، حنا و دارچین استفاده شده است که این روش ها عبارتند از: 1.روش مقاومت پلاریزاسیون خطی (lpr) 2.روش ولتامتری چرخه ای جهت اثبات مکانیسم جذب سطحی 3.روش مقاومت پلاریزاسیون خطی جهت دماهای معین و بررسی اثر دما 4.روش تفسیر دادههای ترمودینامیکی بررسی خوردگی مس و فولاد در محلول 1/0 مولار nacl به روش پلاریزاسیون تافل تأثیر غلظت بازدارنده و دما در عملکرد بازدارندگی چهار ترکیب طبیعی زردچوبه، روناس، دارچین و حنا مورد ارزیابی قرار گرفته است. لازم به ذکر است که در کار تحقیقاتی حاضر اثر چهار بازدارنده ی طبیعی زردچوبه، روناس، حنا و دارچین بر روی مس بررسی شده است همه ی این ترکیبات از غلظت 10 ppmتا5000 ppm در محلول کلرید سدیم 0/1m محلول میباشند. از این رو بالاترین غلظت مورد استفاده 5000 ppm انتخاب شد. بررسی دما اثر دما بر روی پارامترهای مختلف خوردگی ( ، ، ie و ?) در محلول 0/1 مولار کلرید سدیم در محدوده ی دمایی 298 تا 338 درجه کلوین، در حضور و عدم حضور بازدارنده بررسی شد با افزایش دما عمل واجذب صورت می گیرد و خوردگی نیز در عدم حضور بازدارنده به علت افزایش تحرک یون ها و هم چنین افزایش میزان برخوردها زیاد می شود. در حضور بازدارنده نیز با افزایش دما فیلم رویین سریع تر از بین می رود و منطقه رویین کوتاه تر می شود و ورود به منطقه رویین در پتانسیل پایین تر اتفاق می افتد. دانسیته ی جریان کاتدی نیز با افزایش دما افزایش می یابد، هر چند که این افزایش از روند منظمی پیروی نمی کند. در دماهای بالا، افزایش غلظت بازدارنده تأثیر چندانی بر دانسیته جریان کاتدی ندارد. ایزوترم جذبی بررسی ها نشان دادند که جذب بازدارنده های طبیعی زردچوبه، روناس، دارچین و حنا از ایزوترم جذبی لانگ- میر تبعیت می کند. نظریه جذب سطحی لانگ- میر در مورد جذب گازها به سطح جامدات بیان شده است ولی قابل تعمیم در جذب مواد محلول به سطح جامدات نیز می باشد. محاسبه ی مقادیر ترمودینامیکی میتوان با استفاده از پارامترهای به دست آمده در جداول ارائه شده، کمیت های ترمودینامیکی مانند ، ?g، ?h و ?s مربوط به فرآیند خوردگی و جذب بازدارنده ها بر روی هر کدام از فلزات مس و فولاد در محیط کلرید سدیم را محاسبه و با یکدیگر مقایسه کرد. مطالعات ولتامتری چرخه ای (cv) برای اثبات عملکرد پوششی بازدارنده ها روی سطح الکترود در کار پژوهشی حاضر برای اثبات عملکرد پوششی بازدارنده ها از محیط آزمایش ذکر شده منحنی cv گرفته شد. منحنی های یاد شده که در حضور بازدارنده و در غیاب بازدارنده رسم شده است. نشان می دهد که ارتفاع پیک های رفت و برگشت با افزایش بازدارنده و افزایش زمان کاهش می یابند و در عمل مشاهده می شود که اثر پوششی بازدارنده روی سطح فلز مانع از فرآیند اکسایش و کاهش شده و مانند یک فیلم محافظ روی سطح فلز عمل می کند. و این نکته عملکرد پوششی و جذب فیزیکی بازدارنده ها را در این محیط اثبات می کند.