Influenta unui Extract Vegetal in Procesul de Inhibare al Coroziunii Otelului Moale

Imagine preview
(8/10)

Acest referat descrie Influenta unui Extract Vegetal in Procesul de Inhibare al Coroziunii Otelului Moale.
Mai jos poate fi vizualizat un extras din document (aprox. 2 pagini).

Arhiva contine 1 fisier doc de 8 pagini .

Profesor indrumator / Prezentat Profesorului: S.l dr. ing. Anca Cojocaru

Iti recomandam sa te uiti bine pe extras si pe imaginile oferite iar daca este ceea ce-ti trebuie pentru documentarea ta, il poti descarca. Ai nevoie de doar 3 puncte.

Domeniu: Chimie Generala

Extras din document

Introducere

Utilizarea inhibitorilor este una dintre metodele cele mai practice de protecţie împotriva coroziunii în special în soluţiile acide pentru a preveni dizolvarea neaşteptată de metal şi a consumului de acid. Diferiţi compuşi organici şi anorganici au fost studiaţi ca inhibitori pentru a proteja metale de atacul coroziunii. De obicei, compuşii organici care exercită o influenţă semnificativă asupra gradului de adsorbţie pe suprafata de metal pot fi folosiţi eficace ca inhibitori de coroziune. Eficienţa acestor inhibitori organici ai coroziunii

este legată de prezenţa de grupe funcţionale polare care conţin atomi de S, O sau N în molecula, compuşi heterociclici şi electroni π. Gruparea funcţională polară este de obicei considerată ca fiind centrul de reacţie pentru stabilirea procesului de adsorbţie.

Efectele cunoscute periculoase ale celor mai mulţi inhibitori organici sintetici şi reglementările restrictive de mediu au determinat cercetătorii să se concentreze asupra necesităţii de dezvoltare ieftină, non-toxică şi inofensivă pentru mediu a produselor naturale ca inhibitori ai coroziunii. Aceşti compuşi organici sunt fie extraşi din plante aromatice, condimente şi plante medicinale fie sintetizaţi. Extractele de plante sunt privite ca o sursă incredibil de bogată de compuşi chimici sintetizaţi natural care pot fi extraşi prin proceduri simple şi cu costuri scazute, fiind deasemenea biodegradabili în natură. Folosul acestor produse naturale precum compuşii extraşi frunze sau seminţe ca inhibitori de coroziune a fost recunoscut pe scară largă de mulţi cercetători. Gunasekaran şi colaboratorii au studiat inhibarea coroziunii pe oţel de extractul de Zenthoxylum alatum în HCl, precum şi în mediu de acid fosforic. El-Etre a studiat inhibarea coroziunii pe diferite metale cum ar fi Cu, Al, Zn, oţel folosind miere naturală si extract de Opuntia, Lawsonia şi Khillah. Oguzie a studiat inhibarea coroziunii data de extracte din frunze de Occimum viridis,Telferia occidentalis, Azadirachta indica şi Hibiscus sabdariffa, precum şi extracte din seminţe de Garcinia Kola privind coroziunea oţelului moale în soluţii acide. Pe langa extractele din plante, compuşii organici puri extraşi din produse naturale, cum ar fi acidul ascorbic, acidul succinic, tryptamina, cafeina, uleiul de Busuiocul cerbilor, aminoacizii şi de acidul cafeic sunt de asemenea folosite pentru inhibarea coroziunii.

Justicia Gendarussa aparţine familiei acanthaceae-lor şi, în general, se găseşte în regiunea de coastă a Indiei. S-a descoperit că unele specii de Justicia conţin alcaloizi, lignani, dimeri fenolici naturali, uleiuri de plante, flavonoide şi amine aromatice O-substituite. Cu toate acestea, niciodată nu a fost studiata în scopul inhibării coroziunii.

Acest studiu urmăreşte să obţină o perspectivă asupra coroziunii oţelului moale în HCl, în prezenţa extractului de J. gendarussa ca inhibitor de coroziune. Efectul inhibitor al acestei molecule biologice naturale asupra coroziunii oţelului moale în soluţie 1 M HCl a fost investigată prin uratoarele metode: pierdere de greutate, polarizare potentiodinamica, impedanţă electrochimică, AFM, XPS şi FT-IR. În plus, datele termodinamice au fost obţinute din graficele Arrhenius.

2. Studiu experimental

2.1. Materiale

2.1.1. Prepararea extractului:

Frunzele de J. Gendarussa au fost spălate, uscate în absenţa luminii şi maruntite. S-a efectuat operaţia de extracţie cu petrol uşor şi metanol. În urma operaţiei de extracţie cu petrol uşor s-au obţinut β-sitosterol, lupeol şi friedelin (nu fac obiectul studiului prezent). Extractul cu metanol a conţinut o cantitate considerabilă de acizi vegetali semisolizi care au fost separaţi cu acetona. Extractul metanolic a fost refluxat timp de 5 ore intr-un balon prevazut cu un refrigerent Leibig. Soluţia metanolică a fost filtrată si fiartă incă o ora pentru a obţine o soluţie concentrată. Soluţia metanolică viscoasă limpede de culoare galben-maronie a fost uscată la vid, depozitată ermetic în frigider(4ºC) şi folosită în studiul inhibării coroziunii. Solubilitatea maximă a extractului de JG în soluţie 1 M HCl a fost de 500 ppm.

2.1.2. Cromatografia de gaz - spectrometrie de masă(GC-MS) şi spectroscopia în infraroşu a transformatei Fourier(FT-IR)

Aproximativ 10 μL extract au fost analizaţi cu GC-MS folosind un cromatograf HP-GCD-1800A. Temperatura de lucru a fost crescută treptat de la 100 ºC până la 250 ºC cu o viteză de 10 ºC/minut. Gazul purtător a fost He(99,99%). Extractul(acoperit de un disc de KBr) a fost de asemenea analizat prin spectroscopie FT-IR cu un spectrometru NICOLET 5700 FT-IR.

2.1.3. Prepararea probelor de metal

A fost folosit oţel moale (0.023% P; 0.04% Si; 0.017% Ni; 0.37% Mn; 0.078% C; 0.02% S; 0.002% Mo; 99.45% Fe) de dimensiuni 1x4x0.2 cm si 1x1x0.2cm in vederea studiului electrochimic si a pierderii de masă. În prealabil plăcile de oţel au fost lustruite si degresate cu tricloroetilenă şi apoi spălate cu apă triplu distilată si uscate.

2.1.4. Electrolitul

Acid clorhidric 1 M preparat cu apa triplu distilată. Concentratia de extract de JG a variat intre 10 ppm si 500 ppm.

2.2. Metode de analiză

2.2.1. Metoda pierderii de masă

Placuţe de oţel (1x4x0.2 cm) au fost imersate in 200 mL electrolit cu şi fara extract de JG la 25 ºC si la 50 ºC - 70 ºC. Durata experimentelor a fost de 6 ore in cazul temperaturii de 25 ºC si 1 ora in cazul intervalului de temperatură de 50 ºC - 70 ºC in condiţii staţionare. La sfârsitul perioadei de expunere, a fost inregistrata masa plăcuţelor. Eficienţa inhibiţiei coroziunii a fost calculată cu ecuaţia:

EI(%)=[(M1-M2)x100]/M1

în care: M1-pierderea de masă in mg de oţel in soluţiile fără inhibitor

M2 -pierderea de masă in mg de oţel in soluţiile cu inhibitor

2.2.2. Măsurători electrochimice

A fost utilizată o celulă electrochimică cu 3 electrozi: o placuţă de oţel (1x1x0.2 cm) pe post de electrod de lucru, o plasă mare de platină ca electrod contor şi electrod saturat de calomel ca electrod referinţa. Temperatura de lucru a fost apx. 25 ºC. S-au folosit 100 mL electrolit (sol. 1M HCl) in condiţii staţionare. Înaintea fiecarei polarizări potenţiodinamice(Tafel) şi spectroscopiei cu impedanţă electrochimică(EIS), electrodului i-a fost permis să se corodeze şi potenţialul său de circuit deschis(OCP) a fost înregistrat în funcţîe de timp 15 minute. După acest timp o stare de echilibru OCP (corespunzând potenţialului de coroziune<Ecor> a electrodului de lucru) a fost atinsă. Măsurătorile potenţiodinamice Tafel au fost pornite pe direcţie catod-anod, E=Ecor±250 mV, cu o rata de scanare de 1mV/s. Procedurile enumerate mai sus au fost repetate pentru fiecare concentraţie de extract de JG. Măsurătorile obţinute prin spectroscopie cu impedanţa electrochimică(EIS) au fost realizate folosind semnale in curent alternativ de amplitudine 10 mV intre peak-uri, în gama de frecvenţă 10 kHz – 10 mHz.

Fisiere in arhiva (1):

  • Influenta unui Extract Vegetal in Procesul de Inhibare al Coroziunii Otelului Moale.doc

Alte informatii

Univ POLITEHNICA din Bucuresti Facultatea de Chimie Aplicata si Stiinta Materialelor anul 3