1. JCCT
  2. Всі випуски
  3. Випуск 17, Номер 1, 2023
  4. Синергічний ефект BaCl2 на інгібування олією Mentha Spicata корозії міді в 1м нітратній кислоті: гравіметричне та раман-спектроскопічне дослідження

Синергічний ефект BaCl2 на інгібування олією Mentha Spicata корозії міді в 1м нітратній кислоті: гравіметричне та раман-спектроскопічне дослідження

JCCT.
2023;
Випуск 17, Номер 1
: cc. 7 - 17
https://doi.org/10.23939/chcht17.01.007
Автори:
  1. Nadia Belarbi
  2. Fayçal Dergal
  3. Ilyas Chikhi
  4. Djahida Lerari
  5. Benamar Dahmani
  6. Noureddine Choukchou-Braham
  7. Khaldoun Bachari
1
Centre de Recherche Scientifique et Technique en Analyses Physico-Chimiques, Université Belhadj Bouchaib
2
Centre de Recherche Scientifique et Technique en Analyses Physico-Chimiques, Laboratoire de Catalyse et Synthèse en Chimie Organique, Faculté des Sciences, Université de Tlemcen
3
Laboratoire de Catalyse et Synthèse en Chimie Organique, Faculté des Sciences, Université de Tlemcen, Université Belhadj Bouchaib
4
Centre de Recherche Scientifique et Technique en Analyses Physico-Chimiques
5
Centre de Recherche Scientifique et Technique en Analyses Physico-Chimiques
6
Laboratoire de Catalyse et Synthèse en Chimie Organique, Faculté des Sciences, Université de Tlemcen
7
Centre de Recherche Scientifique et Technique en Analyses Physico-Chimiques

За допомогою методів втрати ваги та hаман-спектроскопії досліджено вплив суміші олії Mentha Spicata та суміші BaCl2 й олії Mentha Spicata на корозію міді в 1М HNO3. Дослідження показало, що олія Mentha Spicata ефективніше інгібує мідь у присутності BaCl2 порівнянj з самою олією. Ефективність інгібування збільшувалась із підвищенням концентрації добавок. З використанням самої лише олії Mentha Spicata dslpyfxtyj найвищу ефективність інгібування 56,12 %. Підвищену ефективність інгібування 75,13 % спостерігали для суміші олії Mentha Spicata і BaCl2 за 298 K в 1М HNO3; цей ефект пояснюється синергізмом між олією Mentha Spicata і BaCl2. Ефективність інгібування знижувалася з підвищенням температури від 298 до 328 К. Адсорбція молекул інгібітора на поверхні металу відповідала ізотермі Фрумкіна та Ленгмюра. Термодинамічні параметри, такі як ентальпія ∆H, вільна енергія адсорбції ∆G та ентропія адсорбції, були отримані з експериментальних температур у діапазоні 298–328 К. Для дослідження поверхневих шарів використовували Раман-спектроскопію та мапінг.

корозійні процеси
мідь
олія Mentha Spicata
інгібітори
кисле середовище
синергізм
  1. Chapter 24: Corrosion Control-Cooling Systems. In Handbook of Industrial Water Treatment; Suez, Ed.; Suez: Trevose, 2019.
  2. Cragnolino, G.A. 2 - Corrosion Fundamentals and Characterization Techniques. In Techniques for Corrosion Monitoring; Woodhead Publishing, 2021, pp 7-42. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-103003-5.00002-3
  3. Adebayo, E.O. Corrosion and Corrosion Control of Petroleum Pipelines. Thesis, Department of Mechanical Engineering, University of Ilorin, Nigeria, 2004.
  4. Hart, K.; James, A.O. Corrosion Inhibition of Copper in Hydrochloric and Tetraoxosulphate (VI) Acid Solutions Using Aloe Vera Barbadensis Gel. Curr. Appl. Sci. Technol. 2014, 4, 4052-4065. https://doi.org/10.9734/BJAST/2014/9658
  5. Jmiai, A.; Tara, A.; El Issami, S.; Hilali, M.; Jbara, O.; Bazzi, L. A New Trend in Corrosion Protection of Copper in Acidic Medium by Using Jujube Shell Extract as an Effective Green and Environmentally Safe Corrosion Inhibitor: Experimental, Quantum Chemistry Approach and Monte Carlo Simulation Study. J. Mol. Liq. 2021, 322, 114509. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.114509
  6. Corrosion Resistance of Copper and Copper Alloys; Schütze, M.; Feser, R.; Bender, R., Eds.; Wiley, 2011.
  7. Shinato, K.W.; Zewde, A.A.; Jin, Y. Corrosion Protection of Copper and Copper Alloys in Different Corrosive Medium Using Environmentally Friendly Corrosion Inhibitors. Corros. Rev. 2020, 38, 101-109. https://doi.org/10.1515/corrrev-2019-0105
  8. Antonijevic, M.M.; Petrovic, B.M. Copper Corrosion Inhibitors. A Review. Int. J. Electrochem. Sci. 2008, 3, 1-28.
  9. Tansuǧ, G.; Tüken, T.; Giray, E.S.; Fındıkkıran, G.; Sığırcık, G.; Demirkol, O.; Erbil, M. A New Corrosion Inhibitor for Copper Protection. Corros. Sci. 2014, 84, 21-29. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2014.03.004
  10. Petrović Mihajlović, M.B.; Radovanović, M.B.; Tasić, Ž.Z.; Antonijević, M.M. Imidazole Based Compounds as Copper Corrosion Inhibitors in Seawater. J. Mol. Liq. 2017, 225, 127-136. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2016.11.038
  11. Metals Handbook Desk Edition; Davis, J.R., Ed.; ASM International, 1998.
  12. Nkuzinna, O.; Menkiti, M.; Onukwuli, O.; Mbah, G.; Okolo, B.; Egbujor, M.; Government, R. Application of Factorial Design of Experiment for Optimization of Inhibition Effect of Acid Extract of Gnetum africana on Copper Corrosion. Nat Resour. J. 2014, 5, 299-307. https://doi.org/10.4236/nr.2014.57028
  13. Mas'ud, Z.A.; Darmawan; N.; Dawolo, J.; Apriliyanto, Y.B. Fatty Amidine as Copper Corrosion Inhibitor. J. Chem. 2020, 2020. https://doi.org/10.1155/2020/1092643
  14. Fateh, A.; Aliofkhazraei, M.; Rezvanian, A.R. Review of Corrosive Environments for Copper and its Corrosion Inhibitors. Arab. J. Chem. 2020, 13, 481-544. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2017.05.021
  15. Tasić, Ž.Z., Petrović Mihajlović, M.B., Radovanović, M.B.; Antonijević, M.M. New Trends in Corrosion Protection of Copper. Chem. Pap. 2019, 73, 2103-2132. https://doi.org/10.1007/s11696-019-00774-1
  16. Miralrio, A.; Espinoza Vázquez, A. Plant Extracts as Green Corrosion Inhibitors for Different Metal Surfaces and Corrosive Media: A Review. Processes 2020, 8, 942. https://doi.org/10.3390/pr8080942
  17. Khadraoui, A.; Khelifa, A.; Hadjmeliani, M.; Mehdaoui, R.; Hachama, K.; Tidu, A.; Azari, Z.; Obot, I.B.; Zarrouk, A. Extraction, Characterization and Anti-Corrosion Activity of Mentha Pulegium Oil: Weight Loss, Electrochemical, Thermodynamic and Surface Studies. J. Mol. Liq. 2016, 216, 724-731. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2016.02.005
  18. Khadraoui, A.; Khelifa, A.; Boutoumi, H.; Mettai, B.; Karzazi, Y.; Hammouti, B. Corrosion Inhibition of Carbon Steel in Hydrochloric Acid Solution by Mentha Pulegium Extract. Port. Electrochimica Acta 2014, 32, 271-280. https://doi.org/10.4152/pea.201404271
  19. Znini, M.; Bouklah, M.; Majidi, L.; Kharchouf, S.; Aouniti, A.; Bouyanzer, A.; Hammouti, B.; Costa, J.; Al-Deyab S.S. Chemical Composition and Inhibitory Effect of Mentha Spicata Essential Oil on the Corrosion of Steel in Molar Hydrochloric Acid. Int. J. Electrochem. Sci. 2011, 6, 691-704.
  20. Bouyanzer, A.; Hammouti, B.; Majidi., L. Pennyroyal Oil from Mentha pulegium as Corrosion Inhibitor for Steel in 1M HCl. Mater. Lett. 2006, 60, 2840-2843. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2006.01.103
  21. Khadraoui, A.; Khelifa, A.; Boutoumi, H.; Hammouti, B. Mentha Pulegium Extract as a Natural Product for the Inhibition of Corrosion. Part I: Electrochemical Studies. Nat. Prod. Res. 2014, 28, 1206-1209. https://doi.org/10.1080/14786419.2014.919288
  22. Khadraoui, A.; Khelifa, A.; Hamitouche, H.; Mehdaoui, R. Inhibitive Effect by Extract of Mentha Rotundifolia Leaves on the Corrosion of Steel in 1M HCl Solution. Res. Chem. Intermed. 2014, 40, 961-972. https://doi.org/10.1007/s11164-012-1014-y
  23. Ansari, A.; Znini, M.; Laghchimi, A.; Costa, J.; Ponthiaux P.; Majidi, L. Chemical Composition, Adsorption Proprieties and Corrosion Inhibition on Mild Steel of Mentha Rotundifolia L. Essential Oil from Morocco. Der Pharm. Lett. 2015, 7, 125-140.
  24. Bensabah, F.; Houbairi, S.; Essahli, M.; Lamiri A.; Naja, J. Chemical Composition and Inhibitory Effect of the Essential Oil from Mentha Spicata Irrigated by Wastewater on the Corrosion of Aluminum in 1 Molar Hydrochloric Acid. Port. Electrochimica Acta 2013, 31, 195-206. https://doi.org/10.4152/pea.201304195
  25. Hamdani, I.; Chikri, M.; Fethi, F.; Salhi, A.; Bouyanzer, A.; Zarrouk, A.; Hammouti, B.; Costa, J.; Desjobert, J.M. Essential Oil Mentha Suaveolens L : Chemical Composition, Anticorrosive Properties on Mild Steel in 0.5M H2SO4 and Chemometric Approach. J. Mater. Environ. Sci. 2017, 8, 526-538.
  26. Merah, S.; Larabi, L.; Benali, O.; Harek, Y. Synergistic Effect of Methyl Red Dye and Potassium Iodide on Inhibition of Corrosion of Carbon Steel in 0.5 M H2SO4. Pigment. Resin Technol. 2008, 37, 291-298. https://doi.org/10.1108/03699420810901963
  27. Brahmi, F.; Adjaoud, A.; Marongiu, B.; Falconieri, D.; Yalaoui-Guellal, D.; Madani, K.; Chibane, M. Chemical and Biological Profiles of Essential Oils from Mentha Spicata L. Leaf from Bejaia in Algeria. J. Essent. Oil Res. 2016, 28, 211-220. https://doi.org/10.1080/10412905.2015.1118411
  28. Bouchard-Abouchacra, M. PhD Thesis, Mus'eum National d'Histoire Naturelle. Laboratoire de Min'eralogie, 2001.
  29. McCann, L.I.; Trentelman, K.; Possley, T.; Golding, B. Corrosion of Ancient Chinese Bronze Money Trees Studied by Raman Microscopy. J. Raman Spectrosc. 1999, 30, 121-132. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-4555(199902)30:2%3C121::AID-JRS355%3E3.0.CO;2-L
  30. Di Lonardo, G.; Martini, C.; Ospitali, F.; Poli, G.; Prandsraller, D.; Tullini, F. In Proceedings of the 7th International Conference on Non-destructive Testing and Micro-analysis for the Diagnostics and Conservation of the Cultural and Environmental Heritage, 2-6 June 2002, Congress Centre Elzenveld: Antwerp, Belgium Antwerp, 2002.
  31. Geethamani, P. Corrosion inhibitors; London: Intechopen, 2019.
  32. Xavier, G.T.; Thirumalairaj, B.; Jaganathan, M. Effect of Piperidin-4-ones on the Corrosion Inhibition of Mild Steel in 1 N H2SO4. Int. J. Corros. 2015, 2015, 15. https://doi.org/10.1155/2015/410120
  33. Aramaki, K.; Hackerman, N. Inhibition Mechanism of Medium‐Sized Polymethyleneimine. J. Electrochem. Soc. 1969, 116, 568. https://doi.org/10.1149/1.2411965
  34. Larabi, L.; Harek, Y. Effect of Iodide Ions on Corrosion Inhibition of Mild Steel in 0.5M H2SO4 by Poly(4-Vinylpyridine). Port. Electrochimica Acta 2004, 22, 227-247.
  35. Bruneton, J. Pharmacognosie, Phytochimie des Plantes Médicinales. Revue et Augmentée ; Tec & Doc : Paris, 1999.
  36. Ivanov, E.S. Metallurgy, Moscow 1986.
  37. Singh, A.; Ahamad, I.; Yadav, D.K.; Singh, V.K.; Quraishi, M.A. The Effect of Environmentally Benign Fruit Extract of Shahjan (Moringa Oleifera) on the Corrosion of Mild Steel in Hydrochloric Acid Solution. Chem. Eng. Commun. 2012, 199, 63-77. https://doi.org/10.1080/00986445.2011.570390
  38. Attar, T.; Larabi, L.; Harek, Y. Inhibition Effect of Potassium Iodide on the Corrosion of Carbon Steel (XC 38) in Acidic Medium. Int. J. Adv. Chem. 2014, 2, 139-142. https://doi.org/10.14419/ijac.v2i2.3272
  39. Ansari, K.; Yadav, D.K.; Ebenso, E.E.; Quraishi, M. Novel and Effective Pyridyl Substituted 1,2,4-Triazole as Corrosion Inhibitor for Mild Steel in Acid Solution. Int. J. Electrochem. Sci. 2012, 7, 4780-4799.
  40. El Guerraf, A.; Titi, A.; Cherrak, K.; Mechbal, N.; Azzouzi, M.E.; Touzani, R.; Hammouti, B.; Lgaz, H. The Synergistic Effect of Chloride Ion and 1,5-Diaminonaphthalene on the Corrosion Inhibition of Mild Steel in 0.5 M Sulfuric Acid: Experimental and Theoretical Insights. Surf. Interfaces 2018, 13,168-177. https://doi.org/10.1016/j.surfin.2018.09.004
  41. Popova, A.; Sokolova, E.; Raicheva, S.; Christov, M. AC and DC Study of the Temperature Effect on Mild Steel Corrosion in Acid Media in the Presence of Benzimidazole Derivatives. Corros. Sci. 2003, 45, 33-58. https://doi.org/10.1016/S0010-938X(02)00072-0
  42. Bentiss, F.; Lebrini, M.; Lagrenée, M. Thermodynamic Characterization of Metal Dissolution and Inhibitor Adsorption Processes in Mild Steel/2,5-bis(n-thienyl)-1,3,4-thiadiazoles/hydrochloric Acid System. Corros. Sci. 2005, 47, 2915-2931. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2005.05.034
  43. Abdul Rahiman, A.F.S.; Sethumanickam, S. Corrosion Inhibition, Adsorption and Thermodynamic Properties of Poly(Vinyl Alcohol-Cysteine) in Molar HCl. Arab. J. Chem. 2017, 10, S3358-S3366. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2014.01.016
  44. Larouj, M.; Ourrak; K.; El M'Rabet, M.; Zarrok, H.; Serrar, H.; Boudalia, M.; Boukhriss, S.; Warad, I.; Oudda, H.; Touir, R. Thermodynamic Study of Corrosion Inhibition of Carbon Steel in Acidic Solution by New Pyrimidothiazine Derivative J. Mater. Environ. Sci. 2017, 8, 3921-3931.
  45. El Ouali, I.; Hammouti, B.; Aouniti, A.; Ramli, Y.; Azougagh, M.; Essassi, E.M.; Bouachrine, M. Thermodynamic Characterisation of Steel Corrosion in HCl in the Presence of 2-Phenylthieno(3, 2-b)quinoxaline. J. Mater. Environ. Sci. 2010, 1, 1-8.
  46. Keleş, H.; Keleş, M.; Dehri, I.; Serindağ, O. The Inhibitive Effect of 6-Amino-m-cresol and its Schiff Base on the Corrosion of Mild Steel in 0.5M HCI Medium. Mater. Chem. Phys. 2008, 112, 173-179. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2008.05.027
  47. Salghi, R.; Jodeh, S.; Ebenso, E.E.; Lgaz, H.; Ben Hmamou, D.; Belkhaouda, M.; Ali, I.H.; Messali, M.; Hammouti, B.; Fattouch, S. Inhibition of C-steel Corrosion by Green Tea Extract in Hydrochloric Solution. Int. Int. J. Electrochem. Sci. 2017, 12, 3283-3295. https://doi.org/10.20964/2017.04.46
  48. Cano, E.; Polo, J.L.; Iglesia, A.L.A.; Bastidas, J.M. A Study on the Adsorption of Benzotriazole on Copper in Hydrochloric Acid Using the Inflection Point of the Isotherm. Adsorption 2004, 10, 219-225. https://doi.org/10.1023/B:ADSO.0000046358.35572.4c
  49. Shaju, K. S.; K. Joby Thomas; Vinod P. Raphael; Aby Paul. Synergistic Effect of KI on Corrosion Inhibition of Mild Steel by Polynuclear Schiff Base in Sulphuric Acid. Int. Sch. Res. Notices 2012, 2012, 425878. https://doi.org/10.5402/2012/425878
  50. Lgaz, H.; Bhat, K.S.; Salghi, R.; Shubhalaxmi; Jodeh, S.; Algarra, M.; Hammouti, B.; Ali, I.H.; Essamri, A. Insights into Corrosion Inhibition Behavior of Three Chalcone Derivatives for Mild Steel in Hydrochloric Acid Solution. J. Mol. Liq. 2017, 238, 71-83. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2017.04.124
  51. Belarbi, N.; Dergal, F.; Chikhi, I.; Merah, S.; Lerari, D.; Bachari, K. Study of anti-corrosion activity of Algerian L. stoechas oil on C38 carbon steel in 1 M HCl medium. Int. J. Ind. Chem. 2018, 9, 115-125. https://doi.org/10.1007/s40090-018-0143-6
  52. El-Sabbah, M.M.B.; Bedair, M.A.; Abbas, M.A.; Fahmy, A.; Hassaballa, S.; Moustafa, A.A. Synergistic Effect between Natural Honey and 0.1M KI as Green Corrosion Inhibitor for Steel in Acid Medium. Z. Phys. Chem. 2018. https://doi.org/10.1515/zpch-2018-1208
  53. Momeni, M.M.; Ghayeb, Y.; Menati, M. Fabrication, Characterization and Photoelectrochemical Properties of Cuprous Oxide-Reduced Graphene Oxide Photocatalysts for Hydrogen Generation. J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2018, 29, 4136-4146. https://doi.org/10.1007/s10854-017-8358-4