مطالعهی الکتروشیمیایی بازدارندگی یکی از مشتقات ایمیدازولین بر خوردگی CO2 فولاد کربنی ساده و اثر یونهای ید بر عملکرد آن

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مواد، گرایش خوردگی و حفاظت از مواد، بخش مهندسی مواد، دانشگاه شیراز.

2 استادیار، بخش مهندسی مواد، دانشگاه شیراز

چکیده

 در این پژوهش، بازدارندگی یکی از مشتقات ایمیدازولین بر خوردگی CO2 فولاد کربنی ساده و اثر یون های ید بر عملکرد
آن با استفاده از آزمون پتانسیودینامیک در محدودهی تافل مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان دهندهی بازدارندگی
ایمیدازولین در محلول 3 درصد کلرید سدیم اشباع شده با CO2 در برابر خوردگی شیرین فولاد کربنی ساده بوده است.
همچنین، مشاهده گردید که ایمیدازولین از جمله بازدارندههای آندی- کاتدی بوده و بازدهی بازدارندگی آن وابسته به غلظت
است و با افزایش غلظت آن در محلول افزایش مییابد. افزودن 0/2% KI به سامانه باعث افزایش بازدهی ایمیدازولین شده و
اثر هم افزایی بین KI و ایمیدازولین مشاهده گردید. همچنین، پارامتر هم افزایی محاسبه شده بزرگتر از واحد بود که تایید
کنندهی اثر هم افزایی در نتیجهی ترکیب ایمیدازولین و یدید پتاسیم میباشد. جذب مولکولهای بازدارندهی ایمیدازولین روی
سطح فولاد به تنهایی و در حضور 0/2% KI از ایزوترم جذب لانگمویر پیروی کرده و جذب آن روی سطح به صورت شیمیایی
بوده است. بررسی سطح نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی نشان دهندهی تشکیل فیلم محافظ در حضور ایمیدازولین
و یکنواخت تر شدن آن به دلیل افزودن یدید پتاسیم به سیستم بود.

کلیدواژه‌ها


1- D.A. Lopez, S.N. Simison, S.R. de Sanchez,“Inhibitors performance in CO2 corrosion EIS
studies on the interaction between theirmolecular structure and steel microstructure”,
Corrosion Science, Vol. 47, pp. 735-755, 2004.
2- D.A. Lopez, W.H. Schreiner, S.R. deSanchez, S.N. Simison, “The influence of
inhibitors molecular structure and steelmicrostructure on corrosion layers in CO2
corrosion An XPS and SEM characterization”,Applied Surface Science, Vol. 236, pp. 77-97,
2004.
3- X. Zhang, F. Wang, Y. He, Y. Du, “Studyof the inhibition mechanism of imidazoline
amide on CO2 corrosion of armco iron”,Corrosion Science, Vol. 43, pp. 1417-1431,
2001.
4- M. B. Kermani, L. A. Smith, CO2 corrosionin oil and gas production, The Institute of
Materials, p. 4, London, 1997.
5- K. S. George, “Electrochemicalinvestigation of carbon dioxide corrosion of
mild steel in the presence of acetic acid”, M.S.thesis presented to the faculty of the Fritz. J.
and Dolores H. Russ College of Engineeringand Technology of Ohio University, 2003.
6- J. W. Palmer, The Use of CorrosionInhibitors in Oil and Gas Production, Maney ,
London, 2004.
7- H. Chaghervand, , “Investigation ofeffective parameters on service operation of
injected corrosion inhibitors in gas wells andpipelines” MS. Thesis in Materials Science and
Engineering, Shiraz University, Shiraz, Iran,2010.
8- G. Zhang, C. Chena, M. Lub, C. Chai, Y.Wu, “Evaluation of inhibition efficiency of an
imidazoline derivative in CO2-containingaqueous solution”, Materials Chemistry and
Physics, Vol. 105, pp. 331-340, 2007.
9- T. Hong, Y. H. Sun, W. P. Jepson, “Studyon corrosion inhibitor in large pipelines under
multiphase flow using EIS”, CorrosionScience, Vol. 44, pp. 101-112, 2002.
10- Y. Chen, W. P. Jepson, “EIS measurementfor corrosion monitoring under multiphase
flow conditions”, Electrochimica Acta, Vol.44, pp. 4453-4464, 1999.
11- T. Hong, W. P. Jepson, “Corrosioninhibitor studies in large flow loop at high
temperature and high pressure”, CorrosionScience, Vol. 47, pp. 1839-1849, 2001.
12- Y. Chen, T. Hong, M. Gopal, W. P.Jepson, “EIS studies of a corrosion inhibitor
behavior under multiphase flow conditions”,Corrosion Science, Vol. 42, pp. 979-990, 2000.
13- Seala, S., Sapre, K., Kale, A., Desai, V.,Gopal, M., Jepson, W.P., “Effect of multiphase
flow on corrosion of C-steel in presence ofinhibitor: a surface morphological and
chemical study”, Corrosion Science, Vol. 42,pp. 1623-1634, 2000.
14- P. C. Okafor, C. B. Liu, Y. G. Zheng,“Corrosion inhibition and adsorption behavior
of imidazoline salt on N80 carbon steel inCO2-saturated solutions and its synergism withthiourea”, Journal of Solid State Chemistry,Vol. 14, pp. 1367-1376, 2010.
15- W. H. Durnie, B. J. Kinsela, R. De Marco,A. Jefferson, “A study of adsorption properties
of commercial carbon dioxide corrosioninhibitor” Journal of Applied Electrochemistry,
Vol. 31, pp. 1221-1226, 2001.
16- P. C. Okafor, Y. Zheng, “Synergisticinhibition behaviour of methylbenzyl
quaternary imidazoline derivative and iodideions on mild steel in H2SO4 solutions”,
Corrosion Science, Vol. 51, pp. 850–859,2009.
17- X. Jiang, Y. G. Zheng, W. Ke, “Effect offlow velocity and entrained sand on inhibition
performances of two inhibitors for CO2corrosion of N80 steel in 3% NaCl solution”,
Corrosion science, Vol. 47, pp. 2636–2658,2005.
18- M. Bouklah, B. Hammouti, A. Aouniti, M.Benkaddour, A. Bouyanzer, “Synergistic effect
of iodide ions on the corrosion inhibition ofsteel in 0.5 M H2SO4 by new chalcone
derivatives”, Applied Surface Science, Vol.252, pp. 6236-6242, 2006.
19- E. E. Oguzie, Y. Li, F. H. Wang,“Corrosion inhibition and adsorption behavior
of methionine on mild steel in sulfuric acid andsynergistic effect of iodide ion”, Journal of
Colloid and Interface Science, Vol. 310, pp.90-98, 2007.
20- E. E. Ebenso, H. Alemu, S. A. Umoren, I.B. Obot, “Inhibition of Mild Steel Corrosion in
Sulphuric Acid Using Alizarin Yellow GGDye and Synergistic Iodide Additive”,
International Journal of ElectrochemicalScience, Vol. 3, pp. 1325-1339, 2008. 
21- I. B. Obot, “Synergistic Effect of Nizoraland Iodide Ions on the Corrosion Inhibition of
Mild Steel in Sulphuric Acid Solution”,Portugaliae Electrochimica Acta, Vol. 27, pp.
539-553, 2009.
22- S. Khan, “Synergistic Effect of PotassiumIodide on Inhibitive Performance of
Thiadiazoles During Corrosion of Mild Steelin 20% Sulfuric Acid”, The Arabian Journal
for Science and Engineering, Vol. 35, pp. 71-82, 2010.
23- N. caliskan, S. Bilgic, “Effect of iodideions on the synergistic inhibition of the
corrosion of manganese-14 steel in acidicmedia”, Applied Surface Science, Vol. 153,pp. 128-133, 2000.
24- S. A. Umoren, Y. Li, F. H. Wang,“Electrochemical study of corrosion inhibitionand adsorption behaviour for pure iron bypolyacrylamide in H2SO4: Synergistic effect ofiodide ions”, Corrosion Science, Vol. 52, pp.1777-1786, 2010.
25- E. Kalman, I. Felhosi, F. H. Karman, I.Lukovits, J. Telegdi, G. Palinkas,
“Environmentally Friendly CorrosionInhibitors, in Corrosion and EnvironmentalDegradation”, Materials Science andTechnology, Vol. 1, pp. 471-537, 2000.
26- U. M. Eduok, S. A. Umoren, A. P. Udoh,“Synergistic inhibition effects between leaves
and stem extracts of Sida acuta and iodide ionfor mild steel corrosion in 1 M H2SO4
solutions”, Arabian Journal of Chemistry, InPress, 2010.
27- S. A. Umoren, I. B. Obot, I. O. Igwe,“Synergistic Inhibition Between
Polyvinylpyrollidone and Iodide Ions onCorrosion of Aluminium in HCl, The OpenCorrosion Journal, Vol. 2, pp. 1-7, 2009.
28- A. Khavasfar, M. H. Moayed, A. H. Jafari,“an investigation on the performance of an
imidazoline based commercial corrosioninhibitor on CO2 corrosion of mild steel”, IJE
Transactions A: Basics, Vol. 20, pp. 35-44,2007.
29- S. A. Umoren, M. M. Solomon, “Effect ofHALIDE IONS ADDITIVES ON THE
CORROSION INHIBITION OF ALUMINUMIN HCl BY POLYACRYLAMIDE”, The
Arabian Journal for Science and Engineering,Vol. 35, pp. 115-129, 2010.
30- A. R. Yazdzad, T. Shahrabi, M. G.Hosseini, “Inhibition of 3003 aluminum alloy
corrosion by propargyl alcohol and tartrate ionand their synergistic effects in 0.5% NaCl
solution, Materials Chemistry and Physics,Vol. 109, pp. 199-205, 2008.
31- L. Larabi, Y. Harek, M. Traisnel, A.Mansri, “Synergistic influence of poly(4-
vinylpyridine) and potassium iodide oninhibition of corrosion of mild steel in 1M
HCl”, Journal of Applied Electrochemistry,Vol. 34, pp. 833-839, 2004.
32- I. Zaafarany, M. Abdallah, “EthoxylatedFatty Amide as Corrosion Inhibitors for
Carbon Steel in Hydrochloric Acid Solution”,International Journal of Electrochemical
Science, Vol. 5, pp. 18-28, 2010.
33- P. C. Okafor, X. Liu, Y. G. Zheng,“Corrosion inhibition of mild steel by
ethylamino imidazoline derivative in CO2-saturated solution”, Corrosion Science, Vol.51, pp. 761-768, 2009.
34- F. Farelas, A. Ramirez, “Carbon DioxideCorrosion Inhibition of Carbon Steels Through
Bis-imidazoline and Imidazoline compoundsby EIS”, Journal of Electrochemical Science,Vol. 5, pp. 797-814, 2010.