O.O. Ogunleye

un Departament de Inginerie Chimică, Universitatea de Tehnologie Ladoke Akintola, Ogbomoso, Nigeria

caracteristicile

A.O. Arinkoola

un Departament de Inginerie Chimică, Universitatea de Tehnologie Ladoke Akintola, Ogbomoso, Nigeria

c Departamentul de Inginerie Petrolieră, Universitatea Africană de Știință și Tehnologie (AUST), Abuja, Nigeria

O.A. Eletta

b Departamentul de Inginerie Chimică, Universitatea din Ilorin, Ilorin, Nigeria

O.O. Agbede

un Departament de Inginerie Chimică, Universitatea de Tehnologie Ladoke Akintola, Ogbomoso, Nigeria

Y.A. Osho

un Departament de Inginerie Chimică, Universitatea de Tehnologie Ladoke Akintola, Ogbomoso, Nigeria

A.F. Morakinyo

un Departament de Inginerie Chimică, Universitatea de Tehnologie Ladoke Akintola, Ogbomoso, Nigeria

J.O. Hamed

d Centrul regional african pentru educația științei și tehnologiei spațiale în limba engleză, Universitatea Obafemi Awolowo, Ile-Ife, statul Osun, Nigeria

Abstract

Inhibarea coroziunii extractului de frunze Luffa cylindrica (LCLE) a fost investigată utilizând tehnici gravimetrice, de adâncime de atac și de analiză a suprafeței. Efectul concentrațiilor inhibitorilor (0,50-1,00 g/l), al temperaturilor (30-60 ° C) și al timpului de imersie (4-12 ore) a fost studiat pe eficiența inhibiției (IE) a extractului pe oțel ușor (MS) imersat în o soluție de HCI 0,5 M. Constituenții inhibitorului propus au fost identificați prin utilizarea unui GC-MS. Soluțiile media și filmul adsorbit pe MS au fost caracterizate folosind spectrofotometru FTIR. Microgramele SEM și testerul de suprafață au fost aplicate pentru studierea morfologiei suprafeței și a profunzimii profilului de atac. S-a obținut IE optim de 87,89%. Adsorbția LCLE pe MS a urmat izotermă Langmuir și cinetică de adsorbție pseudo-al doilea ordin. Energia de activare (28,71 kJ/mol), entropia (- 0,15 kJ/mol. K), entalpia medie (-28,00 kJ/mol) și energia liberă Gibbs (-11,43 kJ/mol) obținute în condiții optime indică procesul exoterm și adsorbția fizică mecanism. Rezultatul obținut în acest studiu s-a comparat bine cu mulți inhibitori verzi raportați pentru coroziunea MS.

1. Introducere

În multe operațiuni industriale, adăugarea de inhibitori la procesarea fluidelor pentru a minimiza rata de coroziune a metalelor este foarte frecventă. Produsele chimice sunt de obicei aplicate pe suprafețe metalice ca parte a procedurilor finale de finisare înainte de placare, vopsire sau depozitare (Bentiss și colab., 1999). Potrivit Patricia și colab. (2017), substanțele chimice sunt capabile să îndepărteze solzii, solul și rugina ușoară de pe suprafețele metalice. În afară de aceasta, conțineau deseori aproximativ 1% inhibitori de coroziune organică prin volumul acidului, cum ar fi acidul clorhidric. Inhibitorii sintetici au fost aplicați pe scară largă pentru a proteja suprafețele metalice împotriva coroziunii (Zhang și colab., 2012; Markhali și colab., 2013). Cu toate acestea, acești inhibitori sunt toxici, costisitori cu probleme de mediu și siguranță. S-au raportat pe scară largă surse alternative, inclusiv produse naturale, extracte din plante și alte surse organice benigne de mediu (Sharma și colab., 2015).

Coroziunea metalului are loc ori de câte ori există o interacțiune a două reacții electrochimice diferite pe suprafața materialului. Cu cunoștințe detaliate despre aceste procese electrochimice, teoria potențială este aplicată în mod obișnuit pentru predicția ratei de coroziune. În multe cazuri, aceste date nu sunt disponibile, ceea ce limitează aplicarea teoriei potențiale mixte cu încredere. Măsurătorile de laborator sunt, prin urmare, efectuate și interpretate în termeni de teorie a potențialului mixt, cum ar fi rezistența la polarizare, spectroscopia de impedanță electrochimică (EIS) și zgomotul electrochimic (Markhali și colab., 2013; Ostovari și colab., 2009; Kliskic și colab., 2000). Aceste metode implică utilizarea de instrumente avansate cu sfaturi de specialitate care adesea nu sunt disponibile pentru mulți cercetători. Metoda gravimetrică, cum ar fi pierderea în greutate, oferă informații privind pierderea de masă integrată din coroziune care a avut loc într-o anumită perioadă de timp. Datorită simplității și prieteniei economice, tehnicile gravimetrice sunt utilizate în mod obișnuit pentru a măsura rata generală de coroziune (Ogunleye și colab., 2018). Cu toate acestea, tehnicile gravimetrice nu sunt adecvate pentru monitorizarea continuă pe teren a ratelor de coroziune.

Prezentul studiu a implementat tehnici gravimetrice și calitative pentru a evalua un alt material ecologic (LCLE), pentru a fi utilizat ca inhibitor tehnic asupra MS scufundat într-o soluție de HCI 0,5 M. S-au stabilit condiția optimă, cinetica și parametrii termodinamici pentru inhibarea maximă a coroziunii folosind LCLE.

2. Materiale și echipamente

Cupoanele metalice utilizate, reactivii chimici, consumabilele și instalația cilindrică Luffa au fost toate furnizate local. Echipamente sensibile, cum ar fi aparate soxhlet, evaporator, uscător, baie de apă, cântărire și tester de suprafață (PCE-RT 11) au fost folosite pentru test. Caracterizarea materialelor și cupoanelor a fost realizată prin cromatografie cu gaze echipată cu spectrofotometru de masă (GC-MS; AGILENT 5789A), transformată Fourier în infraroșu (FTIR; BRUKER TENSOR 27) și microscopie electronică de scanare (SEM; echipament ZEISS).

2.1. Extracția și analiza extractului de frunze Luffa cylindrica

Planta cilindrică Luffa este un membru al familiei cucurbitacee cu fructe netede și rotunjite. Se numește tărtăcuță burete, burete vegetal, burete de baie sau tărtăcuță de pânză de vase (Velmurugan și colab., 2011). Plantele Luffa cresc urcând pe alte materiale solide fizice. Frunzele tipice ale unei plante cilindrice Luffa maturate sunt prezentate în Figura 1. Frunzele uscate ale plantei Luffa cylindrica au fost pulverizate mecanic și sortate la aproximativ 20 μm înainte de extracție. Aproximativ 100 g de pulbere LCEC au fost înmuiate în 1000 ml de etanol într-un aparat de extracție. Extractul a fost apoi concentrat într-un evaporator rotativ și depozitat într-un recipient steril etanș la aer. Descrierea detaliată a procesului de extracție este disponibilă în altă parte (Noyel și colab., 2015). Constituentul extractului a fost identificat folosind GC-MS. Grupurile funcționale dominante prezente în extract înainte și după studiul de coroziune au fost identificate folosind FT-IR.