بررسی کاهش خوردگی فولاد در محیط اسیدهیدروکلریک در حضور عامل بازدارنده بر پایه نانوذرات اکسید آهن

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی پلیمر، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه گلستان، گرگان، ایران

2 پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، تهران، ایران

3 پژوهشکده مواد و سوخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، تهران، ایران

چکیده

هدف از این تحقیق، بررسی اثر بازدارندگی کمپلکس تهیه شده بر پایه نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن جهت افزایش میزان مقاومت سطح فلزات در برابر خوردگی می‌باشد. یک عامل شلاته کننده جدید و برای اولین بار از ترکیب زانتات و کلرواستامید تهیه و سپس بر روی نانوذرات اکسید آهن که به روش همرسوبی نشانده شدند. سطح نانوذرات جهت پایداری در برابر اکسایش و همچنین جلوگیری از تجمع آن‌ها با ماده سیلیکا پوشش داده شد و سپس این سطح توسط گروه‌های آمینی اصلاح و عامل‌دار شد. سپس کمپلکس تهیه شده بوسیله دستگاه‌های FT-IR, SEM, NMR مورد شناسایی قرار گرفت و اثر آن بر روی خوردگی سطح فلز در محیط اسید کلریدریک با استفاده از تست آمپدانس الکتروشیمیایی (EIS) مورد تحقیق و بررسی قرار گرفت. نتایج از لحاظ افزایش غلظت بازدارنده، ناهمواری سطح کاهش یافته و مقاومت لایه انتقال بار در سطح الکترود بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت بازدارنده، ناهمواری سطح کاهش یافته و مقاومت لایه انتقال بار در سطح الکترود تا cm2Ωا 57/356 افزایش می‌یابد و در غلظت ppm100 از بازدارنده بهترین نتیجه حاصل می‌شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of reducing corrosion of steel in hydrochloric acid medium in the presence of inhibitory agent based on iron oxide nanoparticles

نویسندگان [English]

  • Mohammad Moein Moharreri 1
  • Elham Sattarzadeh 2
  • Saeed Kakaei 2
  • Mahdi Ghaffari 1
  • Mustafa Aghazadeh 3
1 Department of Polymer Engineering, Faculty of Engineering, Golestan University, Gorgan, Iran
2 Radiation Application Research Institute, Nuclear Science and Technology Research Institute, Tehran, Iran
3 Nuclear Materials and Fuel Research Institute, Nuclear Science and Technology Research Institute, Tehran, Iran
چکیده [English]

The aim of this study was to investigate the inhibitory effect of a prepared complex on the magnetic iron oxide nanoparticles to increase the surface resistance of metals against corrosion. A new chelating agent was prepared from a coupling of xanthate and chloroacetamide and then grafted on surface of iron oxide nanoparticles that were synthesized by co-precipitation method. The surface of the nanoparticles was coated with silica to stabilize against oxidation as well as to prevent their accumulation, and then this surface was modified and functionalized by amine groups. Then the prepared complex was characterized by FT-IR, SEM and NMR and its effect on metal surface corrosion in hydrochloric acid medium was investigated using electrochemical impedance test (EIS). The results were evaluated in terms of increasing inhibitory concentration, decreased surface roughness and load transfer layer resistance at the electrode surface. The results showed that with increasing the inhibitor concentration, the surface roughness decreased and the resistance of the charge transfer layer at the electrode surface increased to 356.57 Ω cm2 and the best result was obtained at a concentration of 100 ppm of the inhibitor.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Magnetic nanoparticles
  • Corrosion inhibitor
  • Electrochemical impedance
  • Nyquist curve

مراجع

[1] T. Douadi. H. Hamani. D. Daoud. M. Al-noaimi. J. Taiwan Ins. Chem. Eng. 71 (2016) 1.
[2] A. Ghazoui. N. Benchat. F. El-hajjaji. M. Taleb. Z. Rais. J. Alloys. Compd. 693 (2017) 510.
[3] M. S. Al-Otaibi. A. Al-Mayouf. A. A. Mousa. Arab. J. Chem. 7 (2014) 340.
[4] I. B. Obot. N. O. Obi-Egbedi. S. A. Umoren. Corros. Sci. 51 (2009) 1868.
[5] A. Yıldırım. M. Çetin. Corros. Sci. 50 (2008) 155.
[6] V. Gentil. Corrosão, 4ª ed., Rio de Janeiro: LTC, (2003).
[7] S. Mato. G. Alcal´a. T. G.  Woodcock. Electrochim. Acta. 50 (2005) 2461.
[8] P. R. Roberge. Handbook of corrosion engineering. New York: Mc Graw Hill Handbook. (1999).
[9] S. Dimitra. Synth. Met. 118 (2001) 133.
[10] A. Negm. G. Kandile. A. Mohammed. Corros. Sci. 65 (2012) 94.
[11] A. M. Abdel-Gaber. B. A. Abd-El-Nabey. E. Khamis. Desalination. 278 (2011) 337.
[12] M. Salasi. T. Sharabi. E. Roayaei. M. Aliofkhazraei. Mat. Chem. Phys. 104 (2007) 183.
[13] G. Blustein. R. Romagnoli. Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp. 290 (2006) 7.
[14] P. Bommersbach. C. Alemany-Dumont. J. P.  Millet. Electrochim. Acta. 51 (2005) 1076.
[15] A. Lecante. F. Robert. P. A. Blandinières. C. Roos. Curr. Appl.Phys. 11 (2011) 714.
[16] K. Radojčić. S. Berković. J. Kovač. Corros. Sci. 50 (2008) 1498.
[17] P. C. Okafor. M. E. Ikpi. I. E. Uwah. Corros. Sci. 50 (2008) 2310.
[18] A. Umoren. M. Solomon. J. Environ. Chem. Eng. 5 (2017) 246.
[19] E. Ituen. O. Akaranta. A. James. Sustainable Materials and Technologies. 11 (2017) 12.
[20] M. Shabani-Nooshabadi. M. S. Ghandchi. J.  Ind. Eng. Chem. 31 (2015) 231.
[21] M. Bozorg.T. S. Farahani.Z. Chaghazardi. Ind. Eng. Chem. Res. 53 (2014) 4295.
[22] T. Douadi. H. Hamani. D. Daoud. M. Al-noaimi. J. Taiwan Inst. Chem. Eng. 71 (2017) 388.
[23] A. Ghazoui. N. Benchat. F. El-hajjaji. M. Taleb. R. Saddik. J. Alloys. Compd. 693 (2017) 510.
[24] T. T. Qin. J. Li.H. Q. Luo. Corros. Sci. 53 (2011) 1072.
[25] Z. Pourmanouchehri. M. Jafarzadeh. S. Kakaei. E. Sattarzadeh. J. Inorg. Organomet. Polym. Mater. 28 (2018) 1980.
[26] E. Sattarzadeh. M. M. Amini. S. Kakaei. A. Khanchi. Radiochim. Acta. 106 (2018) 897.
[27] S. T. Tabatabaei. A. Malekzadeh. L. Sarbaz. H. Niknejad. A. Ramazani. J. of Applied Chemistry. 15 (2020) 55. (In Persian).
[28] M. Fathi. F. Moghadamianpour. J. of Applied Chemistry. 11 (2016) 47. (In Persian).
[29] M. Bahmaie. L. Abbasi. M. Faraji. J. of Applied Chemistry. 8 (2013) 29. (In Persian)
[30] E. Sattarzadeh. M. M. Amini. S. Kakaei. A. Khanchi. J. Radioanal. Nucl. Chem. 317 (2018) 1333.
[31] E. Sattarzadeh. S. Kakaei S. M. M. Moharreri. Advances in Nanochemistry. 2 (2019) 62.
[32] P. D. T. O'Connor. Qual. Reliab. Eng. Int. 3 (1987) 210.
[33] M. S. razi. Corrosion control in industries. Iranian Corrosion Association. (1376) vol 1. (In Persian).
[34] C. Nathan. Corrosion inhibitors. Huston Texas, National Association of Corrosion Engineers (NACE), Houston. (1973). PP. 279.
[35] I. Radojcic. K. Berkovic. S. Kovac. Corros. Sci. 50 (2008) 1498.
[36] C. M. Fernandes. L. X. Alvarez. N. E. dos Santos. Corros. Sci. 149 (2019) 185.
[37] M. A. Bedair. S. A. Soliman. M. A. Hegazy. J. Adhes. Sci.Technol. 33 (2019) 1139.
[38] M. A. Hegazy. A. M. Badawi. Corros. Sci. 69 (2013) 110.
[39] R. Sadeghi Erami. M. Amirnasr. S. Meghdadi. M. Talebian. Corros. Sci. 151 (2019) 190.
[40] C. Wang C. J. Chen. J.  Han. C. Wang. J. Alloys. Compd. 771 (2019) 736.
شیمى کاربردى روز
دوره 16، شماره 61
دی 1400
صفحه 39-50

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار