3-4- ايزوترم جذب
شكل 3 فاكتور پوشش دهي سطح (θ) براي غلظت هاي گوناگون بازدارنده ايميدازولين بر حسب غلطت مورد استفاده با توجه به بازده بازدارندگي بدست آمده از آزمون تافل را نشان مي دهد كه در آن 100 / θ = η مي باشد. با بررسي و تطبيق نتايج بدست آمده با ايزوترم هاي گوناگون جذب مشاهده شد كه جذب اين بازدارنده از ايزوترم لانگموير پيروي مي كند كه بصورت زير نشان داده مي شود، شكل 4 :

كه در آن C غلظت بازدارنده در سيستم، θ فاكتور پوشش دهي سطح و Kads ثابت تعادلي واكنش جذب سطحي بازدارنده مي باشد. پيروي از مكانيزم جذب ايزوترم خوردگي مورد انتظار تئوري (صورت كسر) كه بر اساس نرخ خوردگي در حضور هريك از بازدارندهها به تنهايي محاسبه ميشود را با نرخ خوردگي اندازه گيري شده در
حضور همزمان دو بازدارنده (مخرج كسر) مقايسه ميكند لانگموير بيانگر آن است كه هيچ فعل و انفعالي بين
C / θ = 1/Kads + Cمولكول هاي جذب شده ايميدازولين بر روي سطح فولاد وجود ندارد، [32]. در نتيجه مي توان رابطه بين C/θ و C را مي توان به صورت زير نشان داد:
6395.8 + C/θ = 0.9587 Cبا مقايسه بين رابطه 13 و 14 مي توان116/0 =Kads بدست آورد. رابطه بين Kads و Goads∆ با رابطه زير نشان داده ميشود:
(Kads = (1/55.5) exp (-∆Goads / RTكه در آن R ثابت جهاني گازها و برابر با J/K.mol3144/8 بوده و همچنين، T دما بر حسب كلوين ميباشد. مقدار 5/55 غلظت آب در محلول بر حسب مول بر ليتر ميباشد [16و19و27و33]. با قرار دادن Kads در فرمول بالا Goads = – 37/86 kJ/mol∆ بدست آمد. منفي بودن و مقدار زياد Goads∆ بدست آمده نشان دهندهي آن است كه از نظر ترموديناميكي جذب سطحي ايميدازولين امكان پذير است و جذب آن به خوبي انجام ميشود. به طور كلي Goads = -20 kJ/mol∆ را مرز بين جذب سطحي فيزيكي و شيميايي ميدانند [3]. بنابراين، جذب ايميدازولين روي سطح فولاد عمدتاً به صورت شيميايي ميباشد.
شكل 5 نسبت C/θ را بر حسب C براي غلظت هاي گوناگون ايميدازولين در حضور % KI2/0 نشان ميدهد. همان گونه كه مشاهده ميشود، جذب ايميدازولين در حضور % KI2/0 نيز از ايزوترم لانگموير تبعيت ميكند.
ثابت تعادلي جذب سطحي 225/0 =Kads و Goads = -39/81 kJ/mol∆ بدست آمد كه نشان مي دهد افزودن يديد پتاسيم به سيستم باعث افزايش ثابت تعادلي جذب سطي و همچنين، افزايش مقدار Goads ∆ ميشود. مقدار كم افزايش در Goads∆ نشان دهندهي اين است كه بازدارندگي در حالت IM+KI بيشتر مربوط به جذب ايميدازولين مي باشد، اگرچه افزايش Goads∆ بيانگر اين مطلب است كه يونهاي يد باعث پايدارتر شدن جذب مولكول هاي ايميدازولين شده است.
بررسي ريخت شناسي سطح بازدارندهي ايميدازولين روي سطح فولاد به تنهايي و در
ريخت شناسي سطح نمونههاي فولاد API 5L X52 حضور % KI2/0 از ايزوترم جذب لانگموير پيروي در محلول 3 درصد كلريد سديم اشباع شده از دي اكسيد ميكند.
كربن در غياب و در حضور ppm IM 50 و
قدرداني
در پايان، نويسندگان اين مقاله از مسئولان آزمايشگاه بخش مهندسي مواد قدرداني ميكنند .همچنين، از معاونت محترم پژوهشي دانشگاه شيراز و دانشكدهي مهندسي كه هزينههاي اين پروژه را از راه گرانت 90-GR-ENG-104 به دكتر جاويدي پرداخت نمودند، قدرداني ميشود.
ppm IM + 0/2% KI 50 در 4pH= و در دماي Co25 و پس از 2 ساعت غوطه وري به وسيلهي ميكروسكوپ الكتروني (SEM) بررسي شد. نتايج بدست آمده در شكل 6 نشان داده شده است. در نبود بازدارندهي ايميدازولين به دليل خوردگي سريع به وسيلهي محلول اشباع شده از دي اكسيد كربن سطحي خشن مشاهده ميشود. خوردگي در اين حالت نسبتا يكنواخت بوده و نشانه اي از خوردگي موضعي مشاهده نميشود. در حضور
بازدارنده ايميدازولين ppm) 50) و همچنين، در حالتي كه يديد پتاسيم به سيستم اضافه شده است KI) %2/0 + ppm IM 50)، زبري سطح فولاد كاهش يافته كه اين نشان دهندهي تشكيل فيلم روي سطح فلز و اثر بازدارندگي آن است. با بررسي دقيق تر شكل 6 بنظر
ميرسد كه فيلم تشكيل شده در حضور
ppm IM + 0/2% KI 50 بسيار فشرده تر از فيلم تشكيل شده به وسيلهي ايميدازولين به تنهايي است. اين اثر ميتواند مربوط به اثر همزمان بين مولكولهاي ايميدازولين و يون هاي يد باشد [33و34].

نتيجه گيري
بررسيهاي الكتروشيمايي به روش پتانسيوديناميك و محاسبهي بازده بازدارندگي، فاكتور پوشش نشان دهندهي بازدارندگي تركيب ايميدازولين در محلول 3 درصد كلريد سديم اشباع شده با 2CO در برابر خوردگي شيرين فولاد API 5L X52 است. بازدهي بازدارندگي ايميدازولين وابسته به غلظت آن در سيستم بوده و با افزايش غلظت آن در محلول افزايش مييابد. افزودن % KI2/0 به سيستم باعث افزايش بازدهي ايميدازولين شده و اثر هم افزايي بين يديد پتاسيم و ايميدازولين مشاهده گرديد.
همچنين، پارامتر هم افزايي محاسبه شده بزرگتر از واحد بود كه تاييد كنندهي اثر هم افزايي در نتيجهي تركيب ايميدازولين و يديد پتاسيم ميباشد. جذب مولكولهاي

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.

پيوست ها
جدول 1- تركيب شيميايي نمونه هاي فولادي API 5L X52
نيكل نيوبيوم مس آلومينيوم گوگرد فسفر موليبدن سيليسيم كربن عنصر
0/016 0/023 0/01 0/016 0/003 0/006 0/867 0/186 0/09 درصد وزني

جدول 2- پارامترهاي مربوط به پلاريزاسيون براي خوردگي فولاد API 5L X52 در محلول 3 درصد كلريد سديم اشباع شده از 2CO در غياب و در حضور بازدارنده ايميدازولين و در حضور % KI2/0 بعد از 90 دقيقه غوطه وري و در 4pH= و در دماي Co 25.

سيستم (V پتانسيل خوردگيچگالي 2جريان خوردگي بازده بازدارندگي (%)
(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 افزايي براي غلظت هاي گوناگون ايميدازولين و % KI2/0 ، در محلول 3 درصد كلريد سديم اشباع شده با 2CO، براي فولاد كربني ساده.
سيستم 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

شكل 1- نمودرهاي پلاريزاسيون براي فولاد API 5L X52 در محلول 3 درصد كلريد سديم اشباع شده از 2CO در غياب و در حضور بازدارنده ايميدازولين و در حضور % KI2/0 بعد از 90 دقيقه غوطه وري و در 4pH= و در دماي Co 25.

شكل 2- نمودرهاي پلاريزاسيون براي فولاد API 5L X52 در محلول 3 درصد كلريد سديم اشباع شده از 2CO در غياب
و در حضور بازدارنده ايميدازولين و در حضور % KI2/0 بعد از 90 دقيقه غوطه وري و در 4pH= و در دماي 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

شكل 3- نمودار درصد بازدارندگي ايميدازولين بر حسب غلظت براي فولاد API 5L X52 در محلول 3 درصد كلريد سديم اشباع شده از دي اكسيد كربن.

شكل 4- ايزوترم لانگموير براي فولاد API 5L X52 در محلول 3 درصد كلريد سديم اشباع شده از 2CO حاوي ايميدازولين.

شكل 5- ايزوترم لانگموير براي فولاد API 5L X52 در محلول 3 درصد كلريد سديم اشباع شده از 2CO حاوي ايميدازولين و % KI2/0

شكل6- تصوير SEM سطح فولاد API 5L X52 در محلول 3 درصد كلريد سديم اشباع شده از دي اكسيد كربن (a) در غياب بازدارنده (b) در حضور ppm IM + 0/2% KI (c) 50 ppm IM 50 بعد از 2 ساعت غوطه وري.


دیدگاهتان را بنویسید