3-4- ایزوترم جذب
شکل 3 فاکتور پوشش دهی سطح (θ) برای غلظت های گوناگون بازدارنده ایمیدازولین بر حسب غلطت مورد استفاده با توجه به بازده بازدارندگی بدست آمده از آزمون تافل را نشان می دهد که در آن 100 / θ = η می باشد. با بررسی و تطبیق نتایج بدست آمده با ایزوترم های گوناگون جذب مشاهده شد که جذب این بازدارنده از ایزوترم لانگمویر پیروی می کند که بصورت زیر نشان داده می شود، شکل 4 :

که در آن C غلظت بازدارنده در سیستم، θ فاکتور پوشش دهی سطح و Kads ثابت تعادلی واکنش جذب سطحی بازدارنده می باشد. پیروی از مکانیزم جذب ایزوترم خوردگی مورد انتظار تئوری (صورت کسر) که بر اساس نرخ خوردگی در حضور هریک از بازدارندهها به تنهایی محاسبه میشود را با نرخ خوردگی اندازه گیری شده در
حضور همزمان دو بازدارنده (مخرج کسر) مقایسه میکند لانگمویر بیانگر آن است که هیچ فعل و انفعالی بین
C / θ = 1/Kads + Cمولکول های جذب شده ایمیدازولین بر روی سطح فولاد وجود ندارد، [32]. در نتیجه می توان رابطه بین C/θ و C را می توان به صورت زیر نشان داد:
6395.8 + C/θ = 0.9587 Cبا مقایسه بین رابطه 13 و 14 می توان116/0 =Kads بدست آورد. رابطه بین Kads و Goads∆ با رابطه زیر نشان داده میشود:
(Kads = (1/55.5) exp (-∆Goads / RTکه در آن R ثابت جهانی گازها و برابر با J/K.mol3144/8 بوده و همچنین، T دما بر حسب کلوین میباشد. مقدار 5/55 غلظت آب در محلول بر حسب مول بر لیتر میباشد [16و19و27و33]. با قرار دادن Kads در فرمول بالا Goads = – 37/86 kJ/mol∆ بدست آمد. منفی بودن و مقدار زیاد Goads∆ بدست آمده نشان دهندهی آن است که از نظر ترمودینامیکی جذب سطحی ایمیدازولین امکان پذیر است و جذب آن به خوبی انجام میشود. به طور کلی Goads = -20 kJ/mol∆ را مرز بین جذب سطحی فیزیکی و شیمیایی میدانند [3]. بنابراین، جذب ایمیدازولین روی سطح فولاد عمدتاً به صورت شیمیایی میباشد.
شکل 5 نسبت C/θ را بر حسب C برای غلظت های گوناگون ایمیدازولین در حضور % KI2/0 نشان میدهد. همان گونه که مشاهده میشود، جذب ایمیدازولین در حضور % KI2/0 نیز از ایزوترم لانگمویر تبعیت میکند.
ثابت تعادلی جذب سطحی 225/0 =Kads و Goads = -39/81 kJ/mol∆ بدست آمد که نشان می دهد افزودن یدید پتاسیم به سیستم باعث افزایش ثابت تعادلی جذب سطی و همچنین، افزایش مقدار Goads ∆ میشود. مقدار کم افزایش در Goads∆ نشان دهندهی این است که بازدارندگی در حالت IM+KI بیشتر مربوط به جذب ایمیدازولین می باشد، اگرچه افزایش Goads∆ بیانگر این مطلب است که یونهای ید باعث پایدارتر شدن جذب مولکول های ایمیدازولین شده است.
بررسی ریخت شناسی سطح بازدارندهی ایمیدازولین روی سطح فولاد به تنهایی و در
ریخت شناسی سطح نمونههای فولاد API 5L X52 حضور % KI2/0 از ایزوترم جذب لانگمویر پیروی در محلول 3 درصد کلرید سدیم اشباع شده از دی اکسید میکند.
کربن در غیاب و در حضور ppm IM 50 و
قدردانی
در پایان، نویسندگان این مقاله از مسئولان آزمایشگاه بخش مهندسی مواد قدردانی میکنند .همچنین، از معاونت محترم پژوهشی دانشگاه شیراز و دانشکدهی مهندسی که هزینههای این پروژه را از راه گرانت 90-GR-ENG-104 به دکتر جاویدی پرداخت نمودند، قدردانی میشود.
ppm IM + 0/2% KI 50 در 4pH= و در دمای Co25 و پس از 2 ساعت غوطه وری به وسیلهی میکروسکوپ الکترونی (SEM) بررسی شد. نتایج بدست آمده در شکل 6 نشان داده شده است. در نبود بازدارندهی ایمیدازولین به دلیل خوردگی سریع به وسیلهی محلول اشباع شده از دی اکسید کربن سطحی خشن مشاهده میشود. خوردگی در این حالت نسبتا یکنواخت بوده و نشانه ای از خوردگی موضعی مشاهده نمیشود. در حضور
بازدارنده ایمیدازولین ppm) 50) و همچنین، در حالتی که یدید پتاسیم به سیستم اضافه شده است KI) %2/0 + ppm IM 50)، زبری سطح فولاد کاهش یافته که این نشان دهندهی تشکیل فیلم روی سطح فلز و اثر بازدارندگی آن است. با بررسی دقیق تر شکل 6 بنظر
میرسد که فیلم تشکیل شده در حضور
ppm IM + 0/2% KI 50 بسیار فشرده تر از فیلم تشکیل شده به وسیلهی ایمیدازولین به تنهایی است. این اثر میتواند مربوط به اثر همزمان بین مولکولهای ایمیدازولین و یون های ید باشد [33و34].

نتیجه گیری
بررسیهای الکتروشیمایی به روش پتانسیودینامیک و محاسبهی بازده بازدارندگی، فاکتور پوشش نشان دهندهی بازدارندگی ترکیب ایمیدازولین در محلول 3 درصد کلرید سدیم اشباع شده با 2CO در برابر خوردگی شیرین فولاد API 5L X52 است. بازدهی بازدارندگی ایمیدازولین وابسته به غلظت آن در سیستم بوده و با افزایش غلظت آن در محلول افزایش مییابد. افزودن % KI2/0 به سیستم باعث افزایش بازدهی ایمیدازولین شده و اثر هم افزایی بین یدید پتاسیم 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

temperature and high pressure”, Corrosion Science, 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 of inhibitor: a surface morphological and chemical study”, Corrosion Science, Vol. 42, pp. 1623-1634, 2000.
P. C. Okafor, C. B. Liu, Y. G. Zheng, “Corrosion inhibition and adsorption behavior of imidazoline salt on N80 carbon steel in CO2-saturated solutions and its synergism with thiourea”, Journal of Solid State Chemistry, Vol. 14, pp. 1367-1376, 2010.
W. H. Durnie, B. J. Kinsela, R. De Marco, A. Jefferson, “A study of adsorption properties of commercial carbon dioxide corrosion inhibitor” Journal of Applied Electrochemistry, Vol. 31, pp. 1221-1226, 2001.
P. C. Okafor, Y. Zheng, “Synergistic inhibition behaviour of methylbenzyl quaternary imidazoline derivative and iodide ions on mild steel in H2SO4 solutions”, Corrosion Science, Vol. 51, pp. 850–859, 2009.
X. Jiang, Y. G. Zheng, W. Ke, “Effect of flow velocity and entrained sand on inhibition performances of two inhibitors for CO2 corrosion of N80 steel in 3% NaCl solution”, Corrosion science, Vol. 47, pp. 2636–2658, 2005.
M. Bouklah, B. Hammouti, A. Aouniti, M. Benkaddour, A. Bouyanzer, “Synergistic effect of iodide ions on the corrosion inhibition of steel in 0.5 M H2SO4 by new chalcone derivatives”, Applied Surface Science, Vol. 252, pp. 6236-6242, 2006.
E. E. Oguzie, Y. Li, F. H. Wang,
“Corrosion inhibition and adsorption behavior of methionine on mild steel in sulfuric acid and synergistic effect of iodide ion”, Journal of Colloid and Interface Science, Vol. 310, pp. 90-98, 2007.
E. E. Ebenso, H. Alemu, S. A. Umoren, I.
B. Obot, “Inhibition of Mild Steel Corrosion in
Sulphuric Acid Using Alizarin Yellow GG Dye and Synergistic Iodide Additive”, International Journal of Electrochemical Science, Vol. 3, pp. 1325-1339, 2008.
منابع
1- D.A. Lopez, S.N. Simison, S.R. de Sanchez, “Inhibitors performance in CO2 corrosion EIS studies on the interaction between their molecular structure and steel microstructure”,
Corrosion Science, Vol. 47, pp. 735-755, 2004. 2- D.A. Lopez, W.H. Schreiner, S.R. de Sanchez, S.N. Simison, “The influence of inhibitors molecular structure and steel microstructure on corrosion layers in CO2 corrosion An XPS and SEM characterization”, Applied Surface Science, Vol. 236, pp. 77-97, 2004.
X. Zhang, F. Wang, Y. He, Y. Du, “Study of the inhibition mechanism of imidazoline amide on CO2 corrosion of armco iron”, Corrosion Science, Vol. 43, pp. 1417-1431, 2001.
M. B. Kermani, L. A. Smith, CO2 corrosion in oil and gas production, The Institute of Materials, p. 4, London, 1997.
K. S. George, “Electrochemical investigation 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 Engineering and Technology of Ohio University, 2003. 6- J. W. Palmer, The Use of Corrosion Inhibitors in Oil and Gas Production, Maney , London, 2004.
H. Chaghervand, , “Investigation of effective parameters on service operation of injected corrosion inhibitors in gas wells and pipelines” MS. Thesis in Materials Science and Engineering, Shiraz University, Shiraz, Iran, 2010.
G. Zhang, C. Chena, M. Lub, C. Chai, Y. Wu, “Evaluation of inhibition efficiency of an imidazoline derivative in CO2-containing aqueous solution”, Materials Chemistry and Physics, Vol. 105, pp. 331-340, 2007. 9- T. Hong, Y. H. Sun, W. P. Jepson, “Study on corrosion inhibitor in large pipelines under multiphase flow using EIS”, Corrosion
Science, Vol. 44, pp. 101-112, 2002. 10- Y. Chen, W. P. Jepson, “EIS measurement for corrosion monitoring under multiphase flow conditions”, Electrochimica Acta, Vol. 44, pp. 4453-4464, 1999.
11- T. Hong, W. P. Jepson, “Corrosion inhibitor studies in large flow loop at high 28- A. Khavasfar, M. H. Moayed, A. H. Jafari, “an investigation on the performance of an imidazoline based commercial corrosion inhibitor on CO2 corrosion of mild steel”, IJE Transactions A: Basics, Vol. 20, pp. 35-44, 2007.
S. A. Umoren, M. M. Solomon, “Effect of
HALIDE IONS ADDITIVES ON THE CORROSION INHIBITION OF ALUMINUM IN HCl BY POLYACRYLAMIDE”, The Arabian Journal for Science and Engineering, Vol. 35, pp. 115-129, 2010.
A. R. Yazdzad, T. Shahrabi, M. G. Hosseini, “Inhibition of 3003 aluminum alloy corrosion by propargyl alcohol and tartrate ion and their synergistic effects in 0.5% NaCl solution, Materials Chemistry and Physics, Vol. 109, pp. 199-205, 2008.
L. Larabi, Y. Harek, M. Traisnel, A. Mansri, “Synergistic influence of poly(4vinylpyridine) and potassium iodide on inhibition of corrosion of mild steel in 1M HCl”, Journal of Applied Electrochemistry, Vol. 34, pp. 833-839, 2004.
I. Zaafarany, M. Abdallah, “Ethoxylated Fatty Amide as Corrosion Inhibitors for Carbon Steel in Hydrochloric Acid Solution”, International Journal of Electrochemical Science, Vol. 5, pp. 18-28, 2010.
P. C. Okafor, X. Liu, Y. G. Zheng, “Corrosion inhibition of mild steel by ethylamino imidazoline derivative in CO2saturated solution”, Corrosion Science, Vol. 51, pp. 761-768, 2009.
F. Farelas, A. Ramirez, “Carbon Dioxide Corrosion Inhibition of Carbon Steels Through Bis-imidazoline and Imidazoline compounds by EIS”, Journal of Electrochemical Science,
Vol. 5, pp. 797-814, 2010. 21- I. B. Obot, “Synergistic Effect of Nizoral and Iodide Ions on the Corrosion Inhibition of Mild Steel in Sulphuric Acid Solution”, Portugaliae Electrochimica Acta, Vol. 27, pp. 539-553, 2009.
S. Khan, “Synergistic Effect of Potassium Iodide on Inhibitive Performance of Thiadiazoles During Corrosion of Mild Steel in 20% Sulfuric Acid”, The Arabian Journal for Science and Engineering, Vol. 35, pp. 7182, 2010.
N. caliskan, S. Bilgic, “Effect of iodide ions on the synergistic inhibition of the corrosion of manganese-14 steel in acidic media”, Applied Surface Science, Vol. 153, pp. 128-133, 2000.
S. A. Umoren, Y. Li, F. H. Wang,
“Electrochemical study of corrosion inhibition and adsorption behaviour for pure iron by polyacrylamide in H2SO4: Synergistic effect of iodide ions”, Corrosion Science, Vol. 52, pp. 1777-1786, 2010.
E. Kalman, I. Felhosi, F. H. Karman, I. Lukovits, J. Telegdi, G. Palinkas, “Environmentally Friendly Corrosion Inhibitors, in Corrosion and Environmental Degradation”, Materials Science and
Technology, Vol. 1, pp. 471-537, 2000.
U. M. Eduok, S. A. Umoren, A. P. Udoh, “Synergistic inhibition effects between leaves and stem extracts of Sida acuta and iodide ion for mild steel corrosion in 1 M H2SO4 solutions”, Arabian Journal of Chemistry, In Press, 2010.
S. A. Umoren, I. B. Obot, I. O. Igwe, “Synergistic Inhibition Between
Polyvinylpyrollidone and Iodide Ions on Corrosion of Aluminium in HCl, The Open Corrosion Journal, Vol. 2, pp. 1-7, 2009.

پیوست ها
جدول 1- ترکیب شیمیایی نمونه های فولادی API 5L X52
نیکل نیوبیوم مس آلومینیوم گوگرد فسفر مولیبدن سیلیسیم کربن عنصر
0/016 0/023 0/01 0/016 0/003 0/006 0/867 0/186 0/09 درصد وزنی

جدول 2- پارامترهای مربوط به پلاریزاسیون برای خوردگی فولاد API 5L X52 در محلول 3 درصد کلرید سدیم اشباع شده از 2CO در غیاب و در حضور بازدارنده ایمیدازولین و در حضور % KI2/0 بعد از 90 دقیقه غوطه وری و در 4pH= و در دمای Co 25.

سیستم (V پتانسیل خوردگیچگالی 2جریان خوردگی بازده بازدارندگی (%)
(A/cm )Ag/AgCl)

– 9/11*10 -5 -0/656 بدون بازدارنده
77/41 2/06*10 -5 -0/661 25 ppm IM
85/07 1/36*10 -5 -0/664 50 ppm IM
95/77 3/85*10 -6 -0/695 75 ppm IM
96/24 3/42*10 -6 -0/660 100 ppm IM
97/94 1/875*10 -6 -0/722 150 ppm IM
94/23 5/25*10 -6 -0/723 50 ppm IM + 0/2 % KI
97 2/73*10 -6 -0/751 75 ppm IM + 0/2 % KI
97/94 1/88*10 -6 -0/775 100 ppm IM + 0/2 % KI
23 7/015*10 -5 -0/663 0/2 % KI

جدول3- پارامتر هم افزایی برای غلظت های گوناگون ایمیدازولین و % KI2/0 ، در محلول 3 درصد کلرید سدیم اشباع شده با 2CO، برای فولاد کربنی ساده.
سیستم S
50 ppm IM + 0/2 % KI 1/99
75 ppm IM + 0/2 % KI 1/09
100 ppm IM + 0/2 % KI 1/4

شکل 1- نمودرهای پلاریزاسیون برای فولاد API 5L X52 در محلول 3 درصد کلرید سدیم اشباع شده از 2CO در غیاب و در حضور بازدارنده ایمیدازولین و در حضور % KI2/0 بعد از 90 دقیقه غوطه وری و در 4pH= و در دمای Co 25.

شکل 2- نمودرهای پلاریزاسیون برای فولاد API 5L X52 در محلول 3 درصد کلرید سدیم اشباع شده از 2CO در غیاب
و در حضور بازدارنده ایمیدازولین و در حضور % KI2/0 بعد از 90 دقیقه غوطه وری و در 4pH= و در دمای Co 25.

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

شکل 3- نمودار درصد بازدارندگی ایمیدازولین بر حسب غلظت برای فولاد API 5L X52 در محلول 3 درصد کلرید سدیم اشباع شده از دی اکسید کربن.

شکل 4- ایزوترم لانگمویر برای فولاد API 5L X52 در محلول 3 درصد کلرید سدیم اشباع شده از 2CO حاوی ایمیدازولین.

شکل 5- ایزوترم لانگمویر برای فولاد API 5L X52 در محلول 3 درصد کلرید سدیم اشباع شده از 2CO حاوی ایمیدازولین و % KI2/0

شکل6- تصویر SEM سطح فولاد API 5L X52 در محلول 3 درصد کلرید سدیم اشباع شده از دی اکسید کربن (a) در غیاب بازدارنده (b) در حضور ppm IM + 0/2% KI (c) 50 ppm IM 50 بعد از 2 ساعت غوطه وری.

  • 1

دیدگاهتان را بنویسید