بررسی تاثیر عصاره گال درخت بید به عنوان بازدارنده سبز خوردگی فولاد st37 در محیط هیدروکلریک اسید 1 مولار

نویسندگان

1

2 دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی

doi
10.71905/jnm.1403.1198641
چکیده

مقدمه : با پیشرفت صنایع و استفاده گسترده از فولاد St37، حفاظت از آن در برابر خوردگی به‌ویژه در محیط‌های اسیدی مانند HCl اهمیت ویژه‌ای دارد. بازدارنده‌های سنتی مانند کرومات‌ها به دلیل اثرات زیست‌محیطی محدود شده‌اند و بازدارنده‌های سبز نظیر عصاره گیاهان جایگزین شده‌اند. این عصاره‌ها با تشکیل فیلم محافظ بر سطح فلز، خوردگی را کاهش می‌دهند. در این پژوهش، اثر بازدارندگی عصاره گال درخت بید برای خوردگی فولاد St37 در محیط HCl با غلظت 1 مولار بررسی شده است. روش : عصاره گال پس از جمع‌آوری، خشک و آسیاب شده و با اتانول استخراج شد. غلظت‌های مختلفی از عصاره به محیط خورنده افزوده شد و آزمون‌های الکتروشیمیایی شامل پلاریزاسیون (PDP) و امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) انجام گرفت. کاهش وزن نمونه‌ها نیز در زمان‌های مختلف بررسی شد. به‌منظور شناسایی پیوندهای موجود در عصاره از آنالیز FTIR استفاده شد. همچنین، سطوح نمونه‌های غوطه‌ور در محلول با میکروسکوپ الکترونی روبشی مطالعه شد. نتایج نشان داد که عصاره گال، با تشکیل یک فیلم محافظ، نقش موثری در کاهش سرعت خوردگی و حفاظت از فولاد ایفا می‌کند. یافته­ ها : آزمایش FTIR نشان داد که عصاره گال درخت بید شامل گروه‌های -OH، C-H، N-H و ترکیبات آروماتیک و آلیفاتیک است که نقش مهمی در بازدارندگی خوردگی دارند. در آزمون EIS، منحنی‌های Nyquist و Bode نشان دادند که با افزایش غلظت عصاره، فیلم محافظ قوی‌تری روی سطح فولاد تشکیل شده، که مقاومت انتقال بار را افزایش و نرخ خوردگی را کاهش داده است. آزمون پلاریزاسیون نیز نشان داد که عصاره، نرخ واکنش‌های آندی و کاتدی را کاهش می‌دهد و بازده بازدارندگی در غلظت ppm 1200 به 95.8% رسید. آزمون کاهش وزن نیز کاهش چشمگیر نرخ خوردگی را تأیید کرد. تحلیل ایزوترم جذب نشان داد که جذب عصاره بر سطح الکترود از مدل لانگمویر پیروی می‌کند. تصاویر SEM تأیید کردند که عصاره با تشکیل فیلم محافظ، سطح الکترود را در برابر یون‌های مهاجم محافظت می‌کند. نتیجه­ گیری : عصاره گال درخت بید بازدارنده مختلط مؤثری برای خوردگی فولاد St37 در HCl 1M است. داده‌های الکتروشیمیایی، کاهش وزن و میکروسکوپ الکترونی تأیید کردند که در 1200 ppm بازده بازدارندگی به 95% می‌رسد. جذب فیزیکی عصاره مطابق ایزوترم لانگمویر بوده و بر واکنش‌های آندی و کاتدی تأثیر می‌گذارد.