استفاده از بازدارنده خوردگی سبز جهت استفاده در صنایع مختلف

پدیده خوردگی واکنش شیمیایی یا الکتروشیمیایی بین یک ماده و محیط اطراف آن می‌باشد که به تغییر خواص ماده منجر خواهد شد. این پدیده در تمامی دسته‌های اصلی مواد، شامل فلزات، سرامیک­ها، پلیمرها و کامپوزیت­ها اتفاق می­افتد. وقوع این پدیده در فلزات آنقدر شایع و فراگیر بوده و اثرات مخربی بجای می‌گذارد که هرگاه صحبت از خوردگی به میان می­آید، ناخودآگاه خوردگی یک فلز به ذهن متبادر می‌شود. در واقع خوردگی موجب از بین رفتن فلزات به واسطه فعل و انفعالات شیمیایی و الکتروشیمیایی می شود که علت آن میل فلزات به حالت اولیه خود یعنی اکسیدهای فلزی است که حالت اولیه آنها در طبیعت می باشد. برای کنترل پدیده خوردگی از روش­های متعددی استفاده می شود که استفاده از بازدارنده­های خوردگی، مؤثرترین و انعطاف پذیرترین روش در صنایع است.

بازدارنده خوردگی یک ماده شیمیایی یا ترکیبی از مواد است که وقتی در غلظت­های بسیار پایین به محیط خورنده اضافه شود، بدون تغییر دادن محیط به طور مؤثر سرعت خوردگی فلز را کاهش داده یا از وقوع آن پیشگیری می­کند. محصولات ضد خوردگی می توانند به صورت جامد، مایع یا گاز باشند و در محیط های جامد مثل بتن و پوشش­های آلی، محیط های مایع مثل آب و حلال های آلی یا محیط های در حالت گاز مثل اتمسفر یا بخار آب مورد استفاده قرار گیرند. بازدارنده­های خوردگی بر اساس حلالیت یا پراکندگی در سیالی که باید عمل بازدارندگی در آن انجام شود، انتخاب می­شوند.

بازدارنده­ها می­توانند ترکیبات آلی یا معدنی باشند. بعضی از مؤثرترین بازدارنده های معدنی عبارتند از کرومات، نیترات، سیلیکات، کربنات و فسفات و از جمله معروف­ترین بازدارنده­های آلی می­توان به آمین ها، ترکیبات هتروسیکل نیتروژن دار، ترکیبات گوگرد دار مانند تیواتر، تیوالکل، تیوآمید، تیواوره و هیدرازین اشاره کرد. استفاده از کرومات ها و نمک های روی امروزه به دلیل سمی بودن به طور چشمگیری کاهش یافته و عمدتاً توسط بازدارنده های آلی جایگزین شده اند.

به منظور کاربرد گسترده، بازدارنده­ها باید خصوصیت­های زیر را داشته باشند:
1-سازگاری با دیگر مواد شیمیایی
2-پایداری در برابر دما و فشار بالا
3-پایداری فیلم محافظ با گذشت زمان
4-حلالیت مناسب بازدارنده در حلال­های غیرسمی
5-غیرسمی بودن

امروزه استفاده از برخی بازدارنده­ها مانند کرومات­ها، به دلیل سمی بودن ممنوع شده است. بسیاری از بازدارنده­های آلی از سمیت بالایی برخوردار هستند، همچنین خطرات زیست محیطی بسیاری به همراه دارند. به علاوه این بازدارنده ها معمولاً گران قیمت هستند و استفاده از آنها از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست. این دلایل پژوهشگران را به شناسایی و بررسی مواد طبیعی با ساختارهای مشابه با بازدارنده­های مؤثر علاقمند کرده است. گیاهان علاوه بر عدم آسیب رسانی به محیط زیست، منابعی سرشار از ترکیبات شیمایی هستندکه به طور طبیعی سنتز شده، ارزان، در دسترس، تجدید پذیر و قابل استخراج به وسیله روش­های ساده با هزینه کم می­باشند و به علاوه پسماند آن­ها در طبیعت تجزیه پذیر است. بنابراین یافتن یک ماده طبیعی که در برابر خوردگی فلزات به ویژه در محیط اسیدی ودر راکتورها، بویلرها،کندانسورها، مبدل­های حرارتی، برج­های خنک کننده و در صنایع غذایی و داروسازی اثرحفاظتی داشته و از سوی دیگر برای انسان و محیط زیست اثرات مخربی به همراه نداشته باشد، از اهمیت بالایی برخوردار است.

مکانیسم­های عمل مختلف برای خاصیت بازدارندگی خوردگی محصولات طبیعی پیشنهاد­شده­است. به عنوان مثال یکی از ترکیباتی که به عنوان بازدارنده طبیعی استفاده­شده­است، شقایق مکزیکی با نام علمی Argemone Mexicana  می­باشد. این گیاه دارای دانه های خردل می­باشد که در آن ترکیب آلکالوئید berberine وجود دارد. این ترکیب دارای زنجیر طولانی از حلقه آروماتیک (دارای اتم نیتروژن)می­باشد که در ساختار آن به جای اتم هیدروژن متصل به کربن، گروه­های –CH، –OCH3 و –O جایگزین شده است. الکترون­های آزاد برروی اتم اکسیژن و نیتروژن با الکترون­های موجود در سطح فلز پیوند می­دهد. این ترکیب در آب یونیزه شده و پروتون(H+) آزاد می­کند. این کار باعث می­شود اتم اکسیژن بار منفی پیدا کرده و باعث پیوند قوی­تر الکترون های آزاد اتم نیتروژن با الکترون­های سطح فلز می­شود.

این مطلب را به اشتراک بگذارید

این مطلب را به اشتراک بگذارید