استخراج پکتین از ضایعات گوجه‌فرنگی به روش فراصوت و بررسی عملکرد پکتین به‌عنوان مهارکننده خوردگی سبز

نویسندگان

1 گروه جداسازی، دانشکده مهندسی شیمی

2 دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، شهر بابل استان مازندران

3 گروه جداسازی، دانشکده مهندسی شیمی

4 دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، شهر بابل استان مازندران

doi
10.22104/jift.2021.5040.2053
چکیده

این تحقیق با هدف استخراج پکتین از ضایعات گوجه فرنگی به روشی نوین و بررسی اثر ضدخوردگی آن انجام شد. در این راستا استخراج پکتین با امواج فراصوت، تحت شرایط مختلف نوع حلال‌ (هیدروکلریک، اگزالیک و سیتریک اسید)، دمای استخراج (˚C 20، 30 و40) و زمان استخراج (min 10، 20 و30) انجام گردید. بالاترین بازده استخراج با سیتریک اسید و در دمای ˚C40 و زمان min 30 برابر 5/18% به‌دست آمد. درجه استریفیکاسیون، میزان گروه متوکسیل و گالاکتورونیک اسید پکتین تحت شرایط بهینه به‌ترتیب برابر 53، 25 و 45 % اندازه‌گیری شد. جهت بررسی اثر مهارکنندگی خوردگی از نمونه‌ی فولاد کم‌کربن در محلول هیدروکلریک اسید استفاده گردید. مکانیسم عملکرد بازدارندگی توسط آزمون‌های الکتروشیمیایی و روش‌های تحلیل سطحی بررسی شد. آزمون پلاریزاسیون الکتروشیمیایی پس از h1 غوطه‌وری فولاد در محلول M1 اسید حاوی غلظت‌های مختلف پکتین ( w/w % 2، 3 و 4) و در دماهای مختلف (˚C 20، 30 و 40) انجام شد. نتایج نشان داد با افزایش دما از ˚C20 به ˚C40 بازده مهار از 94% به 77% کاهش یافت. همچنین انرژی فعال‌سازی با افزایش غلظت پکتین از w/w %2 به w/w % 4 از 76/1% به 64/0% کاهش یافت. بررسی مورفولوژی و زبری سطح فولاد توسط آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی انتشار میدانی و میکروسکوپ نیروی اتمی نشان داد پکتین روی سطح فولاد جذب شده و لایه‌ای محافظ و پایدار روی آن تشکیل و مانع از خوردگی گردید. نتایج آنالیز طیف‌سنج پراش پرتو ایکس عدم وجود عناصر خورنده روی سطح فولاد و صحت اثر بخشی پکتین در جلوگیری از خوردگی را تأیید نمود. با توجه به نتایج حاصل، پکتین استخراجی می‌تواند به‌عنوان مهارکننده خوردگی سبز معرفی گردد.