بررسی اثر عصاره گیاه گلرنگ به عنوان یک بازدارنده خوردگی سبز جهت جلوگیری از خوردگی فولاد نرم در محیط اسید کلریدریک 0.1 مولار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف

2 گروه خوردگی و پوشش‌های سطح، پژوهشگاه رنگ

3 گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه گلستان

چکیده

در این پژوهش، عصاره گیاه گلرنگ به عنوان بازدارنده سبز در محیط خورنده اسید کلریدریک 0.1 مولار استفاده شد تا میزان کاهش خوردگی فلز نرم در این محیط بررسی گردد. در گام نخست، از گیاه تازه گلرنگ عصاره تهیه شد. ترکیبات موجود در گیاه گلرنگ توسط آزمون تبدیل فوریه طیف‌سنجی زیر قرمز (FT-IR) شناسایی شد. سپس محلول اسید کلریدریک 0.1 مولار حاوی ppm 500 از عصاره گیاه گلرنگ تهیه شد. در مرحله بعد، میزان خوردگی فلز نرم غوطه‌ور شده در این محلول طی زمان توسط آزمون‌های طیف‌نگاری امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و پلاریزاسیون مورد بررسی قرار گرفت و نتایج آنها با نتایج حاصل از فلز غوطه‌ور شده در محلول اسید کلریدریک 0.1 مولار در عدم حضور بازدارنده مقایسه شد. ریخت‌شناسی سطح فولاد‌های غوطه‌ور شده توسط آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی انتشار میدانی (FE-SEM-EDX) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمون EIS حاکی از آن بود که اضافه کردن ppm 500 از بازدارنده سبز گلرنگ به محلول اسید کلریدریک 0.1 مولار باعث افزایش چشم‌گیری در میزان مقاومت خوردگی فولاد نرم در مقایسه با نمونه شاهد شد. نتایج آزمون پلاریزاسیون نشان داد سازوکار عملکرد بازدارنده به صورت مخلوط می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation the Effect of Safflower Extract as a Green Inhibitor for Corrosion Inhibition of Mild Steel in 0.1 M HCl Solution

نویسندگان [English]

  • B. Nematian 1
  • A. Ramazani S.A. 1
  • M. Mahdavian 2
  • Gh. Bahlakeh 3
  • S. A. Haddadi 1
1 Chemical and Petroleum Engineering Department, Sharif University of Technology
2 Department of Surface Coatings and Corrosion, Institute for Color Science and Technology
3 Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Golestan University
چکیده [English]

In this research, safflower extract was used as a green inhibitor in 0.1 M HCl solution to evaluate the rate of corrosion of mild steel in this environment. At the first step, the extract of fresh safflower plant (SPE) was prepared. The chemical structure of SPE was recognized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). At the second step the solution of 0.1 M HCl containing 500 ppm SPE was prepared and in the next step the corrosion inhibition performances of the extract solution were proved by means of electrochemical impedance spectroscopy (EIS) technique and potentiodynamic polarization measurement then the result of these analyses was compared to the result of the dipped mild steel sample in the 0.1 M HCl solution without inhibitor. The morphology of the mild steel surface immersed in the extract solutions was evaluated by scanning electron microscopy (FE-SEM). According to the EIS results, the significant increment was observed in corrosion inhibition of acidic solution containing SPE in comparison with Blank solution. The result of potentiodynamic polarization measurement showed this green inhibitor acted as a mixed type inhibitor.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Green corrosion inhibitor
  • Mild steel
  • Anti-corrosion
  • Safflower plant
Y. Qiang, S. Zhang, S. Yan, X. Zou, S. Chen, Three indazole derivatives as corrosion inhibitors of copper in a neutral chloride solution. Corros. Sci. 126 (2017) 295–304.
م. داوودی، ا. قاسمی، ب. رمضان‌زاده، م. مهدویان احدی، مروری بر ترکیبات آلی-معدنی حاوی بازدارنده‌های خوردگی: بررسی روش‌های ساخت و سازوکار حفاظت. نشریه علمی مطالعات در دنیای رنگ. (1397)8، 38-25.
سحر عبداللهی باغبان، منوچهر خراسانی، مطالعه رفتار بازدارندگی بنزوتزی آزول برای کنترل خوردگی در محیط‌های خورنده. نشریه علمی مطالعات در دنیای رنگ. (1397)8، 70-55.
S. Aribo, S. J. Olusegun, L. J. Ibhadiyi, A. Oyetunji, D. O. Folorunso, Green inhibitors for corrosion protection in acidizing oilfield environment. J. Assoc. Arab Univ. Basic Appl. Sci. (2016), 8–12. doi:10.1016/j.jaubas.2016.08.001.
م. مهدویان احدی، ش. اشهری، بررسی بازدارندگی خوردگی ترکیبات دارای گروه مرکاپتو جهت فولاد نرم در محلول اسید کلریدریک 1مولار طی زمان غوطه وری. نشریه علمی علوم و فناوری رنگ. (1389)6، 70-65.
ی. حاجی‌علی‌اکبری، ع. ا. سرابی، نانو کامپوزیت های اپوکسی رس مونت موریلونیت: اثر واکنش‌پذیری سخت کننده بر ریخت شناسی و خواص ضد خوردگی. نشریه علمی علوم و فناوری رنگ. (1391)6، 134-125.
ن. طهماسبی، ر. مرعشی، تاثیر ثیر شرایط جوی صنعتی و دریایی صنعتی بر عملکرد سامانه‌های پوششی اپوکسی غنی از روی و اتیل سیلیکات روی. نشریه علمی علوم و فناوری رنگ. (1393)8، 74-59.
G. Bahlakeh, M. Ramezanzadeh, B. Ramezanzadeh, Experimental and theoretical studies of the synergistic inhibition effects between the plant leaves extract (PLE) and zinc salt (ZS) in corrosion control of carbon steel in chloride solution. J. Mol. Liq. 248 (2017), 854–870.
A. Ghazi, E. Ghasemi, M. Mahdavian, B. Ramezanzadeh, M. Rostami, The application of benzimidazole and zinc cations intercalated sodium montmorillonite as smart ion exchange inhibiting pigments in the epoxy ester coating. Corros. Sci. 94 (2015), 207–217.
M. Mahdavian, S. Ashhari, Mercapto functional azole compounds as organic corrosion inhibitors in a polyester-melamine coating. Prog. Org. Coatings. 68 (2010), 259–264.
G. Khan, K. M. S. Newaz, W. J. Basirun, H. B. M. Ali, F. L. Faraj, G. M. Khan, Application of natural product extracts as green corrosion inhibitors for metals and alloys in acid pickling processes-a review, Int. J. Electrochem. Sci. 10(2015), 6120–6134.
P. Mourya, S. Banerjee, M. M. Singh, Corrosion inhibition of mild steel in acidic solution by Tagetes erecta (Marigold flower) extract as a green inhibitor. Corros. Sci. 85(2014), 352–363.
P. E. Alvarez, M. V. Fiori-Bimbi, A. Neske, S. A. Brandán, C. A. Gervasi, Rollinia occidentalis extract as green corrosion inhibitor for carbon steel in HCl solution. J. Ind. Eng. Chem. 58(2018), 92–99.
M. Znini, L. Majidi, A. Bouyanzer, J. Paolini, J. M. Desjobert, J. Costa, B. Hammouti, Essential oil of Salvia aucheri mesatlantica as a green inhibitor for the corrosion of steel in 0.5 M H2SO4. Arab. J. Chem. 5(2012), 467–474.
Z. Zhang, H. Ba, Z. Wu, Y. Zhu, The inhibition mechanism of maize gluten meal extract as green inhibitor for steel in concrete via experimental and theoretical elucidation. Constr. Build. Mater. 198 (2019), 288–298.
F. Mirzajani, F. Bernard, S. M. Zeinali, R. Goodarzi, Identification of hydroxy-safflor yellow A, safflor yellow B, and precarthaminin safflower using LC/ESI–MSMS. J. Food Meas. Charact. 9(2015), 332-336.
S. A. Haddadi, S. A. A. Ramazani, M. Mahdavian, P. Taheri, J. M. C. Mol, Fabrication and characterization of graphene-based carbon hollow spheres for encapsulation of organic corrosion inhibitors. Chem. Eng. J. 352 (2018), 909–922.
N. Parhizkar, B. Ramezanzadeh, T. Shahrabi, Corrosion protection and adhesion properties of the epoxy coating applied on the steel substrate pre-treated by a sol-gel based silane coating filled with amino and isocyanate silane functionalized graphene oxide nanosheets. Appl. Surf. Sci. 439(2018), 45–59.
M. Ramezanzadeh, Z. Sanaei, G. Bahlakeh, B. Ramezanzadeh, Highly effective inhibition of mild steel corrosion in 3.5% NaCl solution by green Nettle leaves extract and synergistic effect of eco-friendly cerium nitrate additive: Experimental, MD simulation and QM investigations. J. Mol. Liq. 256(2018), 67–83.
M. Mahdavian, A. R. Tehrani‐Bagha, K. Holmberg, Comparison of a cationic gemini surfactant and the corresponding monomeric surfactant for corrosion protection of mild steel in hydrochloric acid, J. Surfactants Deterg. 14(2011), 605–613.
F. Askari, E. Ghasemi, B. Ramezanzadeh, M. Mahdavian, Mechanistic approach for evaluation of the corrosion inhibition of potassium zinc phosphate pigment on the steel surface: Application of surface analysis and electrochemical techniques, Dye Pigm. 109(2014), 189–199