Corrosion inhibition of steel in hydrochloric acid media by some Salophen Schiff base compounds

Valizadeh- Pashabeigh, Vahideh and Seifzadeh, Davod and Bezaatpour, Abolfazl (2015) Corrosion inhibition of steel in hydrochloric acid media by some Salophen Schiff base compounds. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (بازدارندگی خوردگی فولاد در محیط اسید کلریدریک با استفاده از برخی ترکیبات شیف باز Salophen)
Vahideh Valizadeh- Pashabeigh.pdf

Download (1MB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

In the present work, inhibition effect of some synthesized Schiff base compounds based on condensation reaction between ortho-phenyl diamine and some aldehydes including 5-chloro methyl salicylate aldehyde (Schiff A), Salicylaldehyde (Schiff B), 5-Salicyl methoxyaldehyde (Schiff C) and 5-nitro Salicylaldehyde (Schiff D) on the corrosion of mild steel in 0.5 M HCl has been investigated by weight loss, potentiodynamic polarization, electrochemical impedance spectroscopy and electrochemical noise methods. The results of the weight loss method and also polarization curves showed that all the synthesized compounds act as effective inhibitors in the 0.5 M HCl. The currents of Both the anodic and cathodic processes were decreased after addition of the Schiff base compounds while the corrosion potebtial values did not change singnificantly in the presence of Schiff bases at various concentrations. Based on the above-mentioed results, it can be concluded that the studied Schiff bases act as mixed-type (anodic/cathodic) corrosion inhibitors. Corrosion inhibition percentage of all the Schiff bases increases when the inhibitor concentration increases more probably due to greater Schiff base molecules adsorption and blocking of the active anodic and cathodic sites and therefore reducing the free area available for corrosion. The results showed that the corrosion inhibition percentage of the synthesized Schiff bases in the same concentration is as follows: A>C>D>B High corrosion inhibition effect of the Chloromethyl-substituted compound is related with the resonant inductive effects that promote the positive charge on the iminic group (C = N) of the Schiff base which increases the adsorption ability on the metal surface. The results of electrochemical impedance spectroscopy studies showed that with increasing the concentrations of various studied inhibitors, the values of the charge transfer resistance increases while the values of the double layer capacitance on the mild steel decreases which confirmed the adsorptive nature of the Schiff base inhibitors. Electrochemical noise data were analyzed both in the time and frequency domains. The results obtained by the analysis in the frequency domain were in good agreement with the results of two other methodes. Different adsoprtion isotherms were used to investigate the Schiff base inhibitors adsorption. The adsorption mechanism of the inhibitors was disscused by calculation of the values of standard Gibbs energy. In addition, possibilyy of the physical adsorption of the inhibitors in their protonated forms was investigated by calculating the potential of zero charge of the mild steel surface in the blank and inhibited ( coantianing 30 ppm of the inhibitors) solutions using the electrochemical impedance spectroscopy method. Scanning electron microscopy images of the mild steel samples before and after immersion in the acidic blank and inhibited solutions were obtained which confirmed the results of the corrosion tests.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: بازدارندگی خوردگی فولاد در محیط اسید کلریدریک با استفاده از برخی ترکیبات شیف باز Salophen
Persian Abstract: در کار پژوهشی اخیر اثر بازدارندگی تعدادی از ترکیب شیف باز سنتز شده بر پایه واکنش تراکمی بین اورتو فنیل دی آمین و تعدادی از ترکیبات آلدهیدی شامل 5-کلرو متیل سالیسیل آلدهید (شیف باز A)، سالیسیل آلدهید (شیف باز B)، 5- متوکسی سالیسیل آلدهید (شیف باز C) و 5- نیترو سالیسیل آلدهید (شیف باز D) بر روی خوردگی فولاد در محیط اسیدکلریدریک 5/0 مولار با استفاده از روش-های کاهش وزن، پلاریزاسیون پتانسیودینامیک، اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی و نویز الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است¬. نتایج حاصل از روش کاهش وزن و نمودارهای پلاریزاسیون نشان دادند که تمامی ترکیبات سنتز شده به عنوان بازدارنده¬های مؤثر در محیط اسید کلریدریک 5/0مولار عمل می¬نماید. هر دو جریان مربوط به فرایندهای آندی و کاتدی در اثر افزودن ترکیبات شیف باز دچار کاهش شدند در حالی که مقدار پتانسیل خوردگی در حضور غلظتهای مختلف از شیف بازهای مذکور دچار تغییرات چندان شدیدی نگردید. از مجموع نتایج گفته شده چنین نتیجه گیری شد که شیف بازهای مطالعه شده به عنوان بازدارنده های خوردگی مختلط (آندی –کاتدی) عمل می¬نمایند. هم چنین مشاهده گردید که با افزایش غلظت تمامی شیف باز ها مقدار درصد بازدارندگی خوردگی افزایش پیدا می¬کند که به احتمال زیاد مربوط به جذب بیشتر بازدارنده های شیف باز بر روی سطح و بلوکه کردن سایتهای فعال آندی و کاتدی و در نتیجه کاهش سطح موثر فلز برای خوردگی می¬باشد. نتایج نشان داد که ترتیب درصد بازدارندگی شیف بازهای سنتز شده در غلظت یکسان به صورت زیر می¬باشد: A>C>D>B زیاد بودن اثر بازدارندگی ترکیب دارای استخلاف کلرو متیل مربوط به اثر القایی رزونانسی گروه مذکور می¬باشد که باعث تشدید بار مثبت برروی پیوند ایمینی شیف باز (¬C=N ) و افزایش عملکرد جذبی از این ناحیه بر روی سطح فلز می گردد. نتایج حاصل از مطالعات اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد که با افزایش غلظت بازدارنده های مختلف مطالعه شده، مقدار مقاومت انتقال بار افزایش و مقدار ظرفیت خازنی لایه دوگانه بر روی سطح فولاد نرم کاهش می¬باشد که تاییدی بر جذبی بودن بازدارنده¬های شیف باز می¬باشد. داده¬های حاصل از اندازه¬گیری¬های نویز الکتروشیمیایی در دو حوزه زمانی و فرکانسی مورد آنالیز قرار گرفتند که نتایج حاصل از آنالیز در حوزه فرکانسی همخوانی خوبی با نتایج حاصل از روش¬های دیگر استفاده شده داشت. از ایزوترم¬های جذبی مختلف برای بررسی جذب بازدارنده¬های شیف باز استفاده گردید. همچنین ضمن محاسبه تغییرات انرژی گیبس استاندارد برای فرایند جذب، بر روی مکانیزم جذب بازدارنده ها بحث گردید. به علاوه امکان جذب فیزیکی فرم¬های پروتونه شده بازدارنده های شیف باز از طریق محاسبه مقادیر پتانسیل بار صفر سطح فولاد نرم در محلولهای شاهد و حاوی غلظتppm 30 شیف باز با استفاده از روش اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی بررسی گردید. تصاویر میکروسکوپ روبشی الکترون نمونه های فولاد نرم قبل و بعد از غوطه وری در محلول¬های اسیدی شاهد و حاوی بازدارنده تهیه گردید که موید نتایج حاصل از مطالعات خوردگی بود
Supervisor:
SupervisorE-mail
Seifzadeh, DavodUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Bezaatpour, AbolfazlUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Basic Sciences > Department of Chemistry
Divisions > Faculty of Basic Sciences > Department of Chemistry
Divisions: Subjects > Faculty of Basic Sciences > Department of Chemistry
Faculty of Basic Sciences > Department of Chemistry
Date Deposited: 10 Nov 2018 20:26
Last Modified: 10 Nov 2018 20:26
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/1724

Actions (login required)

View Item View Item