مناقشة رسالة طالبة الماجستير هبة جمعة حسين من قسم علوم الكيمياء

 

جرت يوم الاحد الموافق   25 / 11 / 2018  على  قاعة المرحوم الاستاذ الدكتور فهد علي الجبوري المناقشة العلنية لرسالة طالبة الماجستير هبة جمعة حسين الموسومة :

تثبيط تآكل بعض السبائك الفلزية بواسطة مثبطات صديقة للبيئة

حيث تألفت لجنة المناقشة من التدريسيين الأفاضل :

أ.د . عامر فاضل داود                                رئيسا

أ.م.د. احمد محمد عباس                           عضوا

أ.م.د . فراس حبيب عبدالرزاق                  عضوا

م.د. زينب وجدي احمد                              عضوا ومشرفا

يتناول موضوع الرسالة دراسة كهروكيميائية لتآكل سبيكة الفولاذ الكاربوني  في محلول ملحيNaCl)   0.6 mol.l -1) وفي محيط حامضي من حامض الهيدروكلوريك  في قيم مختلفة من الاس الهيدروجيني(1,2,4)  وفي مدى من درجات الحرارة  (298-313)Kباستخدام جهاز المجهاد الساكن، إذ تم عن طريقه الحصول على قيم كثافة تيار التآكل وجهد التآكل . وقد اوضحت النتائج العملية :

1-    أن زيادة حامضية الوسط و درجات الحرارة تؤدي الى زيادة كثافة تيار التآكل إذ تبلغ اعلى قيمة لها(410.16A.cm-2) عند pH=1  ودرجة حرارة 308K ، وتتذبذب قيم جهود التآكل  Ecorr.)) بسبب عدم تجانس  مواقع الطاقة الكامنة على سطح السبيكة الفلزية  .

2-    تمت دراسة تأثير اضافة ايون الكلوريد ( ملح كلوريد الصوديوم بتركيز 0.6 mol.l-1 ) الى الوسط الحامضي، وقد اظهرت النتائج ان قيم كثافة تيار التآكل تزداد بوجود ايون الكلوريد، وتكون جهود التآكل اكثر سالبية ( بالاتجاه الفعال).

3-    تمت دراسة تأثير التثبيط (Inhibition ) لسبيكة الفولاذ الكاربوني في المحلول الملحي وفي وسط حامضي pH=1 من حامض HCl في المدى الحراري K ( 298-308 )  بواسطة المضادات الحيوية كمثبطات صديقة للبيئة التتراسيكلينTetracycline) ) والتتراسيكلين هيدروكلورايد(Tetracycline hydrochloride) والدوكسي سيكلين (Deoxy cycline) على مدى التراكيز, 1×10-4 ,2×10-4)Mol.dm-3 4(0.5×10-.

  تم حساب كفاءة التثبيط ( Inhibition effeciency) ولوحظ ان اعلى كفاءة تثبيط كانت باستعمال التتراسيكلين، إذ بلغت كفاءة التثبيط ( 98.11) عند درجة حرارة 298K.ولوحظ ان كفاءة التثبيط تزداد بزيادة تركيز المثبط وتقل بزيادة درجات الحرارة.

4-    درست حركيات التآكل من قيم تيار التآكل واعتمادها على درجات الحرارة بوجود وبعدم وجود المثبطات، وتم حساب قيم طاقات التنشيط استناداً الى معادلة ارينيوس عن طريق رسم العلاقة بين لوغارتم سرعة التآكل  متمثلة بكثافة تيار التآكل (log icorr) وقيمة مقلوب درجة الحرارة(1/T)  ، إذ وجد ان قيم طاقة التنشيط عند استعمال المثبطات (Inhibitors ) تفوق نظيراتها بغياب المثبط مما يدل على ان المثبط رفع حاجز الطاقة الى مستويات اعلى، اي ان سرعة التآكل قلت باستعمال المثبط ، وتبلغ اعلى قيمة طاقة تنشيط للفولاذ الكاربوني بوجود المضاد الحيوي(109.44 ). ولوحظ وجود علاقة خطية بين قيم طاقة التنشيط  Ea)) وقيم مسبوق المقدار الاسي logA)) المناظرة لها، تدل هذه العلاقة الخطية على ان تفاعل التآكل يحدث على مواقع متباينة على سطح السبيكة الفلزية المعرضة للتآكل من حيث طاقات التنشيط ، وان تفاعل التآكل يبدأ أولاً بالمواقع ذات طاقة التنشيط الاوطأ ثم ينتشر منها الى المواقع التي تمتلك طاقة تنشيط اعلى .

5-    حسبت  الكميات الثرموديناميكية لتفاعل التآكل (Sº ΔGº, Δ Hº, Δ) وكانت قيم الدوال كلها سالبة، تدل الاشارة السالبة لطاقة جبس الحرة ΔGº على تلقائية التفاعل والاشارة السالبة للانثالبي على كون التفاعل باعثاً للحرارة.

6-    كما تم حساب الكميات الثرموديناميكية لعملية التثبيط باستخدام المضادات الحيوية كمثبطات صديقة للبيئة، وكان عمل المثبطات معتمداً على عملية امتزازها على سطح الفولاذ الكاربوني عن طريق خضوعه الى متساوي درجة الحرارة للانكماير (Langmuir isotherm ) إذ تم حساب ثابت التوازن لعملية امتزاز/ ابتزاز adsorption/ desorption processes) ) و   ΔGº,ΔHº,ΔSº) ) .

7-    تم دراسة وفحص سطح سبيكة الفولاذ الكاربوني عن طريق فحوصات المجهر الضوئي ، واتضح ان جزيئات المثبط قد عملت على تقليل المناطق المتضررة من جراء تآكل السبيكة في وسط التآكل .

---

 

The MSc thesis discussion of student (Hiba Juma’a Hussein) from department of Chemistry

On Sunday, the 25th of November 2018, at the hall of the late Dr.Fahad Ali Al-Juboori, the The MSc thesis discussion of student (Hiba Juma’a Hussein) from department of Chemistry entitled (Corrosion inhibition of some metal alloys by environmentally friendly Inhibitors)has been discussed 

The discussion committee

Prof.Dr.Amir Fadhil Dawood     head

Asst.prof.Dr.Ahmed Mohammed Abbas   member

Asst.prof.Dr.Firas Habib Abdulraza   member

The instructor Zainab Wajdi Ahmed    supervisor member

Summary

This dissertation studied the electrochemistry of corrosion of carbon steel in saline solutions (0.6 mol.l-1NaCl) and in acidic medium of hydrochloric acid in different pH (1,2,4) and in a temperature range of (298-308 K) using potentiostatic technique, which gave the current densities and corrosion potential. Practical results showed the following:

1-The increase of acidity of medium leads to increase in the corrosion current density, which reaches its maximum value (410 µA.cm-2) when pH=1 and temperature=308K, simultaneously corrosion potential (Ecorr-) fluctuates, due to heterogeneity of corrosion process on the surface of metal.

2-The addition of chloride ion (NaCl 0.6 mol.l-1) to the acidic medium, results in increase in values of corrosion current densities, and corrosion potentials become more negative (active direction).

3-Inhibition effect of Tetracycline, Deoxytetracycline and Tetracycline Chloride on carbon steel had been studied insaline acidic solution (HCl pH=1), in temperature range (298-308K) and concentration range of (0.5×10-4,1×10-4,2×10-4) mol.dm-3.

Inhibition efficiencies were calculated, and results showed that, the highest one, was (98.11 ) in 298K, which is by using ( Tetracycline). Also, inhibition efficiency increase as the concentration of inhibitor increases but, it decreases as the temperature degrees increase.

4-Corrosion kinetics had been studied, using corrosion current values and their dependence on temperature degrees, in the presence and absence of inhibitors. Arrhenius equation had been used to calculate activation energy values, by drawing the relation between logarithm of the corrosion rate (corrosion current density logIcorr.) and the inverse of temperature value (1/T). It had been found that activation energy values are higher when using inhibitors compared those in the absence of inhibitors, which indicates that the inhibitor increased energy barrier to higher levels, i.e., corrosion rate decreased due to use of inhibitor and it reaches the highest level of Ea of carbon steel in the existence of the antibiotic ( 109.44  ) . A linear relationship was found for (Ea) and logA in the studied system, which suggests compensation effect in the kinetics of inhibition. Corrosion reactions supposed to initiate on positions with lower Ea first there   after propagating to those with higher Ea.

5- (ΔGº,ΔHº,ΔSº) values of corrosion reaction had been calculated and they were all negative. The negativity of   ΔGº reflects the spontaneity of the reaction, while the negativity of ΔHº reflects that the reaction is exothermic.

6-Values of (ΔGº,ΔHº,ΔSº and Kads)were obtained for inhibition operation using three antibacterial drugs ( tetracycline, tetracycline hydrochloride ,deoxy tetracycline) as inhibitors for carbon steel corrosion. The inhibitors effect was rely on their adsorption process on carbon steel surface. The adsorption operation fit to Langmuir isotherm.

7- Surface morphology was examined by optical microscope. It showed that inhibitor particles had reduced the damaged areas of alloys due to their corrosion in corrosive medium.