16 October 2018 - سه شنبه 24 مهر 1397
جستجوی مقالات
کلید واژگان
جستجوی پیشرفته
شناسنامه ی نشریه
صاحب امتیاز:
موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش
مدیر مسئول:
پروفسور زهرا رنجبر
سردبیر:
دکتر شهره روحانی
مدیر اجرایی:
دکتر مریم عطائی فرد
شاپا چاپی:
2251-7278
شاپا الکترونیکی:
2383-2223
دسترسی سریع
آخرین شماره ها
نظر سنجی
نظر شما در مورد سایت نشریه دنیای رنگ چیست؟
مطلوب
نسبتا مطلوب
نیاز به بهسازی دارد
ضعیف

مطالعه رفتار بازدارندگی بنزوتری‌آزول براي كنترل خوردگی در محیط‌های خورنده

نشریه: سال هشتم - شماره دوم - تابستان 1397 - مقاله 8   صفحات :  55 تا 70



کد مقاله:
JSCW-2018-04-16-10352

مولفین:
سحر عبداللهی باغبان: دانشگاه صنعتی امیرکبیر - دانشكده مهندسی پلیمر و رنگ
منوچهر خراسانی: دانشگاه صنعتی امیرکبیر - دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ


چکیده مقاله:

یکی از روش‌‌های مهم کنترل خوردگی در محیط‌‌های گوناگون، استفاده از بازدارنده‌‌‌‌هایی نظیر نیترات‌‌ها و کرومات‌‌هاست. یافتن ترکیبات جایگزین برای این ترکیبات، بنا به‌‌دلایل زیست محیطی از اهميت بسیار بالایی برخوردار است. بنزوتری‌‌آزول و خانواده‌‌ی آزول‌‌ها یکی از این جایگزین‌‌ها به شمار می‌‌روند که به طریق شیمیایی و با اشتراک‌‌گذاری جفت الکترون ناپیوندی اتم نیتروژن با اوربیتال خالی فلز، روی سطح جذب شیمیایی می‌‌شوند و از انحلال و خوردگی آن جلوگیری می‌‌کنند. در این مقاله‌‌ی مروری، خلاصه‌‌ای از مطالعات صورت‌‌گرفته بر روی رفتار بازدارندگی این ترکیب شیمیایی بر خوردگی فلزاتی مانند مس و فولاد در محیط‌‌های اسیدی (حاصل از اسید هیدروکلریک و اسید سولفوریک) و بازی گزارش شده‌‌است. مطالعات نشان می‌‌دهند که این ترکیب به دلیل داشتن توانایی تشکیل کمپلکس‌‌های فلزی و رسوبات نامحلول تک‌‌لایه (در مقیاس مولکولی و کمتر از 50 آنگستروم) بر روی سطح فلز، خاصيت بازدارندگی بسیار بالایی در تمامی محیط‌‌ها دارد. این ترکیب در محیط‌‌های اسیدی رفتار بازدارنده‌‌ی مختلط و در محیط‌‌های بازی رفتار بازدارنده‌‌ی آندی، را از خود نشان می‌‌دهد. افزایش غلظت این ترکیب تا مقدار بهینه، موجب کاهش چگالی جریان خوردگی می‌‌شود و افزایش بیش از حد آن، تاثیری در کاهش نرخ خوردگی ندارد. وجود هرگونه ناخالصی در محیط خورنده، با توجه به ایجاد رقابت بین مولکول‌‌های بنزوتری‌‌آزول و ناخالصی بر سر جذب در مناطق فعال فلز، می‌‌تواند تاثیرات چشمگیری در عملکرد بازدارندگی آن داشته باشد.


Article's English abstract:

One of the most important methods to control the corrosion in various environments is the use of inhibitors such as nitrates and chromates. Finding alternative compounds for these compounds is very important for environmental reasons. Benzotriazoles and the family of azoles are one of these alternatives that are absorbed to the surface chemically by sharing of the lone pair of electrons of a nitrogen atom with an orbital metal which prevent dissolving and corrosion. In this review article, a summary of the studies on the inhibitory behavior of this chemical composition in different conditions such as acidic (hydrochloric acid and sulfuric acid) and basic environments is reported. Studies have shown that this compound has a very high inhibitory effect in all environments due to the ability to form metal complexes and insoluble monolayers (less than 50 angstroms) on the metal surface. This compound exhibits a mixed and anodic inhibitory behavior in acidic and alkaline environments, respectively. Increasing the concentration of this compound to an optimal level reduces the corrosion density and its excessive increase does not have an effect on reducing the corrosion rate. The presence of any impurities in the corrosive environment, due to the competition between benzotriazole molecules and impurities on absorption in the active sites of the metal, can have significant effects on its inhibitory efficiency.


کلید واژگان:
بازدارنده ی جذب شونده بر روی سطح، خوردگی، بنزوتری آزول، جذب شیمیایی، بازدارنده ی آندی، بازدارنده ی مخلوط.

English Keywords:
Chemisorptive Inhibitors, Corrosion, Benzotriazole, Chemisorption, Anodic inhibitors, Mixed inhibitors.

منابع:
5. م. داوودی، ا. قاسمی، ب. رمضانزاده، م. مهدویان احدي، "مروري بر ترکيبات آلي-معدني حاوي بازدارنده‌هاي خوردگي: بررسي روش‌هاي ساخت و سازوکار حفاظت"، نشريه علمي ترويجي مطالعات در دنياي رنگ،8، 38-25، 1397.

English References:
1. S. Saji Viswanathan, "A review on recent patents in corrosion inhibitors", Corros. Sci. 2, 6-12, 2010. 2. M. M. Mennucci, E. P. Banczek, P. R. P. Rodrigues, I. Costa, "Evaluation of benzotriazole as corrosion inhibitor for carbon steel in simulated pore solution", Cem. Concr. Compos. 31, 418–424, 2009. 3. J. B. Cotton, I. R. Scholes, "Benzotriazole and related' compounds as corrosion inhibitors for copper", Brit. Corros. J. 2, 1-5, 1967. 4. B. P. Markhalia, R. Naderi, M. Mahdavian, M. Sayebani, S. Y. Arman, "Electrochemical impedance spectroscopy and electrochemical noise measurements as tools to evaluate corrosion inhibition of azole compounds on stainless steel in acidic media", corros. Sci. 75, 269-279, 2013. 6. A. Popova, M. Christov, "Evaluation of impedance measurements on mild steel corrosion in acid media in the presence of heterocyclic compounds", Corr. Sci. 48, 3208–3221, 2006. 7. S. T. Selvi, V. Raman, N. Rajendran, "Corrosion inhibition of mild steel by benzotriazole derivatives in acidic medium", J. Appl. Electrochem. 33, 1175–1182, 2003. 8. Zh. Chen, L. Huang, G. Zhang, Y. Qiu, X. Guo, “Benzotriazole as a volatile corrosion inhibitor during the early stage of copper corrosion under adsorbed thin electrolyte layers”, Corr. Sci. 65, 214-222, 2012. 9. M. Amini, M. Aliofkhazraei, A. H. Navidi Kashani, A. Sabour Rouhaghdam, "Mild steel corrosion inhibition by benzotriazole in 0.5M sulfuric acid solution on rough and smooth surfaces", Int. J. Electrochem. Sci. 12, 8708 – 8732, 2017. 10. M. M. Antonijevic, S. M. Milic, M. D. Dimitrijevic, M. B. Petrovic, M. B. Radovanovic, A. T.Stamenkovic, "The influence of pH and chlorides on electrochemical behavior of copper in the Presence of Benzotriazole", Int. J. Electrochem. Sci., 4, 962 – 979, 2009. 11. J. Ishwara Bhat, V. D. P. Alva, "nhibition effect of miconazole nitrate on the corrosion of mild steel in hydrochloric acid medium", Int. J. Electrochem. 2011, 1-8, 2011. 12. G. K. Gomma, "Corrosion inhibition of steel by benzotriazole in sulphuric acid", Mater. Chem. Phys. 55, 235–240, 1998. 13. P. R. P. Rodrigues, A. H. P. Andrade, S. M. L. Agostinho "Benzotriazole as corrosion inhibitor for type 304 stainless steel in water–ethanol media containing 2 M H2SO4", Br. Corros. J. 33(3), 211–223, 1998. 14. K. Sabet Bokati, Ch. Dehghanian,"Adsorption behavior of 1H-benzotriazole corrosion inhibitor on aluminum alloy 1050, mild steel and copper in artificial seawater", J. Environment. Chem. Eng. 6, 1613-1624, 2018. 15. K. Efil, I. B. Obot, "Quantum chemical investigation of the relationship between molecular structure and corrosion inhibition efficiency of benzotriazole and its alkyl-Derivatives on iron", Protect. Metals. Phy. Chem. Sur. 53, 1139–1149, 2017. 16. D. Abrantes, L. Cristina, R. V. Guerreiro, S. Cl?udia, E. BrunoMarinoa, "Smart coating based on double stimuli-responsive microcapsules containing linseed oil and benzotriazole for active corrosion protection", Corr. Sci. 130, 56-63, 2018. 17. Z. Liu, L. Wang, C. Wang, S. Sun, L. Qin, Y. An, Y. S. Xing, H. W. Sun, "Effect of corrosion inhibitor benzotriazole on the uptake and translocation of Cd in rice (Oryza sativa L.) under different exposure conditions", Chemosphere 186, 24-30, 2017. 18. A. Kulikovsky, "Why impedance of the gas diffusion layer in a PEM fuel cell differs from the Warburg finite-length impedance", Electroch. Commun. 84, 28-31, 2017. 19. G. Barbero, "Theoretical interpretation of Warburg's impedance in unsupported electrolytic cells", Phys. Chem. Chem. Phys. 48, 203-214, 2017. 20. A. Husain, K. Kupwade-Patil, A. F. Al-Aibani, M. F.Abdulsalam, "In situ electrochemical impedance characterization of cement paste with volcanic ash to examine early stage of hydration", Construct. Build. Mater. 133, 107-117, 2017. 21. K. Efil, I. B. Obot, "Quantum Chemical Investigation of the Relationship Between Molecular Structure and Corrosion Inhibition Efficiency of Benzotriazole and its Alkyl-Derivatives on Iron", Prot. Met. Phys. Chem. 53, 1139-1149, 2017. 22. K. Sabet Bokati, Ch. Dehghanian, S. Yari, "Corrosion inhibition of copper, mild steel and galvanically coupled copper-mild steel in artificial sea water in presence of 1H-benzotriazole, sodium molybdate and sodium phosphate", Corr. Sci. 126, 272-285, 2017. 23. J. Rodriguez, M .Mouanga, A. Roobroeck, D. Cossement, A. Mirisol, M. G. Olivier, "Study of the inhibition ability of benzotriazole on the Zn-Mg coated steel corrosion in chloride electrolyte", Corr. Sci. 132, 56-67, 2018. 24. Zh. Liu, L. Wang, Ch. Wang, Sh. Sun, L. Qin, Y. An, Y. Xing, H. Suna, "Effect of corrosion inhibitor benzotriazole on the uptake and translocation of Cd in rice (Oryza sativa L.) under different exposure conditions", Chemosphere, 186, 24-30, 2017. 25. K. Kamburov, T. Radev, "Polyelectrolyte-modified kaolinite nanocontainers for entrapment of corrosion inhibitor benzotriazole", Colloid. Polym. Sci. 215-226, 2018. 26. Ch. Jing, Zh. Wanga, Y. Gong, H. Huang, Y. Ma, H. Xie, H. Li, Sh. Zhang, F. Gao, "Photo and thermally stable branched corrosion inhibitors containing two benzotriazole groups for copper in 3.5?wt% sodium chloride solution", Corr. Sci. 138, 353-371, 2018. 27. H. L. Huang, Z. H. Dong, Z. Y. Chen, X. P. Guo, "The effects of Cl ion concentration and relative humidity on atmospheric corrosion behaviour of PCB–Cu under adsorbed thin electrolyte layer", Corr. Sci. 53, 1230-1236, 2011. 28. W. J. Liu, F. H. Cao, A. N. Chen, L. R. Chang, J. Q. Zhang, C. N. Cao, "Corrosion behavior of AM60 magnesium alloys containing Ce or La under thin electrolyte layers. Part 1: microstructural characterization and electrochemical behavior", Corr. Sci. 52, 627-638, 2010. 29. A. Subramania, A.R. Sathiya Priya, T. Vasudevan, "Diethylamine phosphate as VPI for steel components", Mater. Chemist. Phys. 100, 193-197, 2006. 30. D. Q. Zhang, Z. X. An, Q. Y. Pan, L. X. Gao, G. D. Zhou, "Volatile corrosion inhibitor ?lm formation on carbon steel surface and its inhibition effect on the atmospheric corrosion of carbon steel", Appl. Surf. Sci. 253, 1343-1348, 2006. 31. C. H. Liang, C. J. Yang, N. B. Huang, "Tarnish protection of silver by octadecanethiol self-assembled monolayers prepared in aqueous micellar solution", Surf. Coat. Technol. 203, 1034-1044, 2009. 32. R. McConnell, "Volatile corrosion inhibitors offer effective protection for processing and shipment of metal-based products", Met. Finish. 106, 23-27, 2008. 33. D. M. Bastidas, E. Cano, E. M. Mora, "Volatile corrosion inhibitors: a review", Anti. Corros. Method. M. 52, 71-77, 2005. 34. J. M. Bastidas, E. M. Mora, S. Feliu, "Protective action of two vapour phase inhibitors on the corrosion of mild steel", Mater. Corros. 41, 343-347, 1990. 35. S. M. Milic, M. M. Antonijevic, "Some aspects of copper corrosion in presence of benzotriazole and chloride ions", Corr. Sci., 51, 28-34, 2009. 36. M. M. Antonijevic, S. M. Milic, M. B. Petrovic, "Films formed on copper surface in chloride media in the presence of azoles", Corr. Sci. 51, 1228-1237, 2009. 37. M. M. Antonijevic, S. M. Milic, "Electrochemical behaviour of Cu24Zn5Al alloy in alkaline medium in the presence of chloride ions and benzotriazole", Mater. Chem. Phys.118, 385-391, 2009. 38. M. Fin?gar, I. Milo?ev, "Inhibition of copper corrosion by 1,2,3-benzotriazole: a review", Corr. Sci. 52, 2737-2749, 2010. 39. T. Koseca, A. Legata, I. Milo?ev, "The comparison of organic protective layers on bronze and copper", Prog. Org. Coat. 69, 199-206, 2010. 40. J. Izquierdo, J. José Santanal, S. Gonzlez, R.M. Souto, "Uses of scanning electrochemical microscopy for the characterization of thin inhibitor ?lms on reactive metals: The protection of copper surfaces by benzotriazole", Electrochim. Acta.55, 8791-8800, 2010. 41. J. P. Zeng, J. Y. Zhang, X. D. Gong, "Molecular dynamics simulation of interaction between benzotriazoles and cuprous oxide crystal", Comput. Theor. Chem. 963, 110-114, 2011. 42. T. Simbeck, S. Thomaier, C. Stock, E. Riedl, H.J. Gores, "Measurement of adsorption kinetics of benzotriazole on copper surfaces via impedance scanning quartz crystal microbalance studies", Electroch. Commun. 13, 803-805, 2011. 43. G. Danick, P. Michel, S. Stephan, "Inhibition of cobalt active dissolution by benzotriazole in slightly alkaline bicarbonate aqueous media", Electrochim. Acta. 52, 4927–4941, 2007. 44. N. Bellakhal, M. Dachraoui, "Study of the benzotriazole efficiency as a corrosion inhibitor for copper in humid air plasma", Mater. Chem. Physic. 85, 366-369, 2004. 45. S. A. Abd El–Maksoud, "The Effect of Organic Compounds on the Electrochemical Behaviour of Steel in Acidic Media. A review" Int. J. Electroch. Sci. 3, 528-555, 2008. 46. S. Muralidharan, K. L. N. Phani, S. Pitchumani, S. Ravichandran, S. V. K. Iyer, "Polyamino?Benzoquinone Polymers: A New Class of Corrosion Inhibitors for Mild Steel", J. Electroch. Soc. 142, 1478-1485, 1995. 47. E. E. Ebenso, U. J. Ekpe, B. I. Ita, O. E. Offiong, U. J. Ibok, Mat. "Effect of molecular structure on the efficiency of amides and thiosemicarbazones used for corrosion inhibition of mild steel in hydrochloric acid", Chem. Phys. 60, 79-87, 1999.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 138
تعداد دریافت فایل مقاله : 10