ممانعت از خوردگی فولاد نرم در محلول های اسیدی با استفاده از بازدارنده های دوستدار محیط زیست حاصل از عصاره گیاهان طبیعی

در این پژوهش اثر بازدارندگی عصاره گیاهان مختلف با استفاده از آزمون های الکتروشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت و این نتایج نشان داد که در میان گیاهان انتخاب شده فقط گیاه وسمه توانایی لازم برای حفاظت فولاد در محلول اسیدی را دارد. در ادامه اثر بازدارندگی عصاره ی گیاه وسمه برای ممانعت از خوردگی فولاد در محیط اسید کلریدریک 1 مولار و اسید سولفوریک 5/0 مولار با استفاده از آزمون های کاهش وزن، پلاریزاسیون پتانسیوداینامیک و امپدانس الکتروشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت. حداکثر راندمان بازدارندگی برای محلول های فوق به ترتیب 2/90 و 6/81% بدست آمد. نتایج حاصل از داده های الکتروشیمیایی نشان داد که عصاره وسمه به عنوان یک بازدارنده مختلط با جذب روی سطح فلز و مسدود کردن نقاط فعال باعث کاهش واکنش های آندی و کاتدی می شود. عملکرد این عصاره گیاهی در دو محلول اسیدی فوق و در دماهای مختلف با استفاده از روش های الکتروشیمیایی و کاهش وزن مورد ارزیابی قرار گرفت و مشخص شد در اثر افزایش دما راندمان بازدارندگی کاهش می یابد. جذب این عصاره روی فولاد از ایزوترم جذب لانگمیر تبعیت کرده و با کمک این ایزوترم پارامترهای ترمودینامیکی جذب محاسبه شدند. مقدار انرژی آزاد جذب عصاره وسمه در محلول اسید کلریدریک بیانگر جذب خودبخودی و گرماده این ماده بصورت ترکیبی از جذب فیزیکی و شیمیایی و با تمایل بیشتر به جذب فیزیکی است. همچنین مقادیر انرژی آزاد جذب این ماده در اسید سولفوریک بیانگر جذب فیزیکی آن روی سطح فولاد است. نتایج طیف نگاری مادون قرمز بیانگر حضور ترکیبات آلکالوئیدی پایه ایندولی در عصاره وسمه و فیلم تشکیل شده روی سطح بود. به همین دلیل اثر بازدارندگی سه ترکیب 5-هیدروکسی ایندول، ایزاتین و ایندول به عنوان ترکیبات اصلی عصاره وسمه با استفاده از روش های الکتروشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت. با استفاده از محاسبات شیمی کوانتوم مناطق فعال جذب سطحی ترکیبات پایه ایندولی معین شده و بین عملکرد آنها مقایسه انجام پذیرفت. به منظور بهبود راندمان بازدارندگی، پتاسیم یدید به محلول اسید کلریدریک 1 مولار و اسید سولفوریک 5/0 مولار حاوی عصاره وسمه اضافه شد که منجر به اثر هم افزایی گردید و مقادیر راندمان در حضور 5 میلی مولار یون ید به ترتیب به 3/96 و 7/93% افزایش یافت. در نهایت تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ نیروی اتمی عملکرد مفید این ماده در کاهش خوردگی سطح فولاد را تأیید کرد.