Đánh giá khả năng ức chế ăn mòn của cao lá sung đối với thép carbon trong môi trường acid HCl 0,1M bằng phương pháp điện hóa và phân tích bề mặt

Trong nghiên cứu này đã sử dụng phương pháp điện hóa và phương pháp phân tích bề mặt bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) để nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn thép trong môi trường axit clohidric 0,1M của cao chiết lá sung. Phương pháp phân tích điện hóa cho thấy hiệu suất ức chế cao nhất đạt 93,11% khi nồng độ chất ức chế là 1500ppm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá khả năng ức chế ăn mòn của cao lá sung đối với thép carbon trong môi trường acid HCl 0,1M bằng phương pháp điện hóa và phân tích bề mặt ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ĂN MÒN CỦA CAO LÁ SUNG ĐỐI VỚI THÉP CARBON TRONG MÔI TRƯỜNG ACID HCl 0,1 M BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HÓA VÀ PHÂN TÍCH BỀ MẶT Hà Tuấn Anh 1 1. Trường Đại học Thủ Dầu MộtTÓM TẮT Thép carbon là một trong những hợp kim quan trọng của sắt, có nhiều ứng dụng côngnghiệp và kỹ thuật vì tính chất cơ học tuyệt vời của nó. Mặc dù thép carbon có ứng dụng rộngrãi, nhưng nó rất dễ bị ăn mòn do tính không ổn định nhiệt động của nó. Việc sử dụng các chấtức chế là một trong những phương pháp thiết thực nhất để bảo vệ chống ăn mòn, đặc biệt làtrong các dung dịch axit để ngăn chặn sự hòa tan kim loại. Trong nghiên cứu này đã sử dụngphương pháp điện hóa và phương pháp phân tích bề mặt bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM)để nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn thép trong môi trường axit clohidric 0,1M của cao chiếtlá sung. Phương pháp phân tích điện hóa cho thấy hiệu suất ức chế cao nhất đạt 93,11% khinồng độ chất ức chế là 1500ppm. Phân tích bề mặt bằng kính hiển vi điện tử quét cho thấy bềmặt thép bị ăn mòn nghiêm trọng khi dung dịch ăn mòn không có chất ức chế, nhưng ít bị ănmòn hơn trên khi có thêm chất ức chế. Như vậy cao lá sung là một chất ức chế ăn mòn rất tốtcho thép cacbon trong môi trường acid HCl 0,1M. Từ khóa: lá sung, ức chế ăn mòn, thép carbon, phân tích điện hóa, phân tích bề mặt1. ĐẶT VẤN ĐỀ Thép carbon đóng một vai trò quan trọng trong đời sống cũng như sử dụng trong cácngành công nghiệp trên toàn cầu, bao gồm xây dựng, sản xuất linh kiện ô tô, hàng hải, sản xuấtthiết bị công nghiệp, giao thông vận tải, xử lý hóa chất, ... (P.R. Knowles,1989) vì độ bền củachúng , các đặc điểm an toàn về môi trường, hỏa hoạn, lốc xoáy và bão, chi phí thấp và khảnăng chế tạo dễ dàng của chúng nhờ khả năng hàn và tạo hình (Norman Bailey,1994). Thậtkhông may, chúng dễ bị ăn mòn trong môi trường khí quyển ( đặc biệt trong môi trường chứamuối, axit…(A.M.El-Sherik, 2017). Do đó, nhiều nỗ lực đã tập trung vào việc cải thiện khảnăng chống ăn mòn của thép để mở rộng các ứng dụng của nó. Có nhiều phương pháp để bảovệ thép khỏi sự ăn mòn như sử dụng các nguyên tố hợp kim (N.D. Nam và nnk, 2012), lớp phủ(J.R. Deepak và nnk, 2019), cán nóng và nguội (N.D. Nam và nnk, 2014), thay đổi bề mặt (S.Bashir và nnk, 2019), sử dụng chất ức chế ăn mòn (N. Soltani và nnk, 2020). Trong các phương pháp chống ăn mòn thì phương pháp sử dụng chất ức chế ăn mòn đượcsử dụng phổ biến do tiết kiệm chi phí và dễ sử dụng, đặc biệt vì chúng không ảnh hưởng đếnquá trình xử lý (E. McCafferty,1979). Những hệ hợp chất có nền cromat được biết đến là chấtức chế ăn mòn hiệu quả và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Cromat chứaion CrO42- được hấp phụ trên bề mặt kim loại có tác dụng bảo vệ kim loại khỏi ăn mòn (H.J.Gibb và nnk, 2000). Các hệ thống này giảm thiểu tốc độ của cả phản ứng tan và khử thép, đồngthời tạo ra một lớp bảo vệ trên bề mặt kim loại, dẫn đến khả năng chống ăn mòn rộng rãi chokim loại trong môi trường ăn mòn mạnh. Tuy nhiên, chúng được coi là không thích hợp để sử 213dụng vài thập kỷ gần đây vì gây hại cho môi trường và sức khỏe, đặc biệt chúng có thể gây ranguy cơ ung thư phổi (L.T. Thanh và nnk, 2020) . Sau đó, imidazoline và các hợp chất của nóđược phát triển và được khuyến nghị là chất ức chế ăn mòn an toàn và hiệu quả, kiểm soát cảcực dương và cực âm của các phản ứng điện hóa, cho thấy hạn chế sự hòa tan kim loại và giảmtốc độ phản ứng (M. El Faydy và nnk, 2020). Imidazoline và các hợp chất của nó chứa cácnguyên tử nitơ có thể tự phát triển như một hiện tượng hấp phụ trên bề mặt để chặn các khu vựchoạt động tồn tại trên bề mặt, tạo thành một lớp rào cản vật lý ngăn cản sự hình thành của cácion xâm thực vào bề mặt thép. Tuy nhiên, một số imidazoline và các hợp chất của chúng rấtkhó phân hủy trong dung dịch nước và đôi khi dễ bị thủy phân, ngoài ra còn xảy ra hiện tượngăn mòn cục bộ (Y. Tan và nnk, 2011). Sau đó, các hợp chất hữu cơ đất hiếm (REM) nhanhchóng được phát triển như một lựa chọn an toàn hơn cho môi trường và sức khỏe, đồng thờicũng có hiệu quả hơn trong việc xử lý (T.D. Manh và nnk, 2019). Một phương pháp trong đólà tổng hợp hợp chất kim loại đất hiếm kết hợp với gốc hữu cơ tạo hợp chất có khả năng ức chếăn mòn cao. Hợp chất hữu cơ với kim loại đất hiếm đã trải qua sự phát triển nhanh chóng trongnhững thập kỷ gần đây. Việc kết hợp kim loại hiếm với các nhóm chức hữu cơ phức tạp đã tạora những hợp chất ức chế đa chức năng do sự kết hợp tính chất ức chế của cả gốc hữu cơ vàkim loại đất hiếm, những hợp chất này đã thể hiện khả năng ức chế ngoài mong đợi so vớinhững hợp chất riêng biệt tại cùng nồng độ. Bề mặt thép c ...