Nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn thép CT38 trong dung dịch HCl 1M của dịch chiết cây thuốc lá Thái Nguyên

Dịch chiết nước lá cây thuốc lá trồng tại Thái Nguyên đã được chiết lại bằng một hệ các dung môi có độ phân cực tăng dần và dịch nước cuối cùng được sử dụng làm chất ức chế ăn mòn cho thép CT38 trong dung dịch HCl 1M.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn thép CT38 trong dung dịch HCl 1M của dịch chiết cây thuốc lá Thái NguyênTrương Thị Thảo và ĐtgTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ122(08): 73 - 77NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ĂN MÒN THÉP CT38 TRONG DUNGDỊCH HCl 1M CỦA DỊCH CHIẾT CÂY THUỐC LÁ THÁI NGUYÊNTrương Thị Thảo*, Nguyễn Thị CúcTrường Đại học Khoa học - ĐH Thái NguyênTÓM TẮTDịch chiết nước lá cây thuốc lá trồng tại Thái Nguyên đã được chiết lại bằng một hệ các dung môicó độ phân cực tăng dần và dịch nước cuối cùng được sử dụng làm chất ức chế ăn mòn cho thépCT38 trong dung dịch HCl 1M. Thử nghiệm ăn mòn đã thực hiện bằng các phép đo điện hóa vàphương pháp quan sát vi mô. Kết quả thực nghiệm cho thấy hiệu quả ức chế ăn mòn tăng đáng kểso với sử dụng dịch chiết nước lá thuốc lá làm chất ức chế ăn mòn mà không chiết lại qua hệ thốngdung môi, từ khoảng 64% lên khoảng 77% . Tính toán nhiệt động học cho thấy, cơ chế ức chế ănmòn là cơ chế hấp phụ, quá tình hấp phụ thuộc hấp phụ vật lý, tự diễn biến và tuân theo mô hìnhhấp phụ đẳng nhiệt Langmuir.Từ khóa: ức chế ăn mòn, dịch chiết thuốc lá, thépMỞ ĐẦU*Quá trình ăn mòn kim loại hầu hết làm suygiảm tính chất và khả năng ứng dụng của vậtliệu kim loại nói chung, dẫn đến nhiều tổnthất cho nền kinh tế cũng như ảnh hưởng đếnsức khỏe con người và môi trường. Sử dụngchất ức chế là một trong những biện pháp đơngiản mà lại hiệu quả nhằm hạn chế quá trìnhăn mòn kim loại xảy ra. Một trong những xuhướng hiện nay là tìm kiếm các chất ức chếthân thiện môi trường và con người. Nhiềunghiên cứu đã chứng minh dịch chiết câytrồng có thể sử dụng làm chất ức chế xanh [19].phần bã sau đó được ngâm tiếp 15h rồi đemlọc. Gom cả 3 phần dịch lọc, đem cô cáchthuỷ cho đến khi thu được dịch chiết đặcsánh. Dịch chiết này tiếp tục được chiết lầnlượt bằng các dung môi: n-hexan, điclometan,etylaxetat, n-butanol theo tỉ lệ 250ml dịchchiết: 50ml dung môi trộn trong máy khuấy từ30 phút, chuyển vào phễu chiết để lắng phânpha 30 phút và chiết lấy phần dịch nước. Mỗidung môi tiến hành ba lần. Dịch chiết cuốicùng sau khi chiết bằng n-butanol được dùnglàm chất ức chế ăn mòn cho thép CT38 trongdung dịch HCl 1M ở các nồng độ 0,25 đến5,00g/l.Nhằm tăng khả năng ức chế ăn mòn théptrong dung dịch HCl 1M của dịch chiết câythuốc lá, chúng tôi tiến hành loại trừ cácthành phần kém hoạt động điện hóa trongdịch chiết nước lá thuốc lá bằng nhiều dungmôi và tiếp tục đánh giá khả năng ức chế ănmòn của sản phẩm này.THỰC NGHIỆMĐiều chế chất ức chế ăn mònLá cây thuốc lá thu hái tại La Hiên, Võ Nhai,Thái Nguyên vào tháng 10 được rửa sạch,phơi khô rồi xay nhỏ, ngâm trong nước cất tạinhiệt độ phòng, sau 15h đem lọc chiết lần 1,phần bã đem ngâm tiếp 15h rồi lọc lần 2,*Tel: 0915 216469, Email: thao.truong671@gmail.comHình 1: Mẫu nghiên cứuChuẩn bị mẫuMẫu thép Thái Nguyên có thành phần 97,5%Fe; 0,021%C; 0,652%Si; 1,630%Mn; 0,197%(P,S,Co,Cu,Al,Nb,Sn) được chế tạo thànhmẫu tròn đường kính 1cm (hình 1) dùng làmđiện cực làm việc trong các phép thử nghiệmđiện hoá và chụp ảnh hiển vi quang học SEM.73Trương Thị Thảo và ĐtgTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆCác điện cực trước khi làm việc được màibằng giấy nhám từ thô đến mịn, rửa sạch, tẩydầu mỡ thấm ướt hoàn toàn rồi làm khô trướckhi đặt vào dung dịch nghiên cứu.Đo đạcCác phép đo điện hoá được thực hiện trênthiết bị đo tổng trở Par star 2273, với hệ 3điện cực: Cực làm việc WE là điện cực chếtạo từ thép Thái Nguyên, điện cực so sánh làđiện cực Ag/AgCl trong KCl bão hoà, điệncực phụ là điện cực Pt tại phòng Ăn mòn,viện Khoa học Vật liệu, Viện Hàn lâm Khoahọc và Công nghệ Việt Nam. Các phép đobao gồm đo điện thế mạch hở (Ur), đo điệntrở phân cực (xung quanh khoảng thếUr±25mV, tốc độ quét 0,5mV/s), đo tổng trởđiện hoá EIS được tiến hành theo chế độ đo:thời gian ổn định 10 phút, đo trong dải tần số10kHz đến 5mHz và 7 điểm/decade, đođường cong phân cực (khoảng thế -730mVđến -200mV, tốc độ quét 3mV/s). Ảnh hiển viđiện tử quét SEM được tiến hành trên máyJEOL 6490 của Trung tâm đánh giá hư hỏngvật liệu, Viện Khoa học Vật liệu, Viện Hànlâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.Các thử nghiệm được tiến hành sau khi ngâmmẫu trong dung dịch nghiên cứu 60 phút. Mỗiphép thử nghiệm gồm 3 mẫu và lấy kết quảtrung bình.122(08): 73 - 77KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNKết quả đo điện hóa điện hóaHình 2 cho ta thấy các đường cong phân cựcdạng log và phổ tổng trở Nyquist của thépCT38 trong dung dịch HCl 1M khi có vàkhông có mặt chất ức chế.Phổ tổng trở (Hình 2a) thu được đều có dạngbán nguyệt hơi bị nén chứng tỏ quá trình ănmòn và dịch chiết thuốc lá có thể đã tạo ramột lớp sản phẩm trên bề mặt mẫu nhưngkhông bám chắc và đồng đều mà có thể dạngxốp nên phổ đồ có dạng nén. Giá trị tổng trởđiện cực trong dung dịch nghiên cứu khi cómặt chất ức chế tăng mạnh so với khi khôngcó chất ức chế và khác nhau không nhiều khinồng độ chất ức chế tăng từ 0,25 tới 5g/l .Đường cong phân cực dạng log (Hì ...