دراسة فيزيائية لتثبيط سبيكة الفولاذ منخفض الكاربون باستخدام مستخلصات نباتية

by مريم جاسم محمد

Sunday 8 Sept 2024, 11:00 → 13:00 Asia/Baghdad

البناية المشتركة (قاعة المرحوم أ.د. فهد علي حسين )

تم تحديد معدل تآكل الفولاذ منخفض الكربون باستخدام طريقة الوزن المفقود عند درجات حرارة مختلفة (30، 40، 50، 60) كلفن، في وسط تآكل يتكون من محلول كلوريد الصوديوم بتراكيز (0.2، 0.4، 0.6) مولاري، بوجود وعدم وجود مستخلصات نباتية كمثبطات، وهي الميرمية والبابونج والكجرات، بتراكيز (0.2، 0.4، 0.6، 0.8، 1.0) مولاري. أظهرت النتائج أن معدل التآكل يزداد بزيادة درجات الحرارة. كما أظهرت الدراسة أن أعلى كفاءة تثبيط كانت لمستخلص نبات البابونج بنسبة 92.35‎%‎، بينما كانت كفاءة التثبيط لمستخلص نبات الميرمية 86.02‎%‎، وللكجرات 75‎%‎. تم تطبيق نظريات امتزاز لانكماير وفريندلش لدراسة ميكانيكية التآكل. وأظهرت الدراسة الحركية أن قيم طاقات التنشيط (Ea) كانت أقل من 50 كيلو جول/مول، مما يشير إلى أن عملية الامتزاز هي امتزاز فيزيائي. بسبب تلقائية الامتزاز، كانت قيم الطاقة الحرة القياسية سالبة. وتم حساب الأنثالبيات والانتروبيات للتنشيط من معدلات التآكل التجريبية، حيث لوحظت زيادتها مع زيادة تركيز المثبط في جميع درجات الحرارة. تم استخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) لدراسة الخواص المورفولوجية لسطح سبيكة الفولاذ منخفض الكربون قبل وبعد التآكل في الوسط الملحي، بوجود وبدون المثبطات. أظهرت صور SEM بعد

التثبيط أن السبيكة مغطاة بطبقة واقية ناتجة عن امتزاز المثبط.​ كما استخدمت تقنية الأشعة تحت الحمراء (FT-IR) لتحديد المجموعات الفعالة في المستخلصات النباتية (البابونج، الميرمية، الكجرات) قبل وبعد غمر سبائك الفولاذ. أظهرت المقارنة بين الطيفين لكل مستخلص أن المجموعات الفعالة ارتبطت بسطح السبائك، مما شكل طبقة واقية ضد التآكل. تم إجراء مطيافية تشتت الأشعة السينية (EDS) لتحديد النسب المئوية الوزنية للعناصر على سطح سبيكة الفولاذ منخفض الكربون بغياب ووجود المستخلصات النباتية كمثبطات في الوسط الملحي لكلوريد الصوديوم بتركيز 0.6 مولاري. لوحظ زيادة في نسبة عنصر الأوكسجين نتيجة للأكسدة على سطح سبيكة الفولاذ. أخيرًا، أُجريت كروماتوغرافيا الغاز (GC-MASS) للمستخلصات الثلاثة (البابونج، الميرمية، الكجرات). أظهرت النتائج أن أغلب المركبات المفصولة هي أحماض كربوكسيلية ونسب ضئيلة من الإسترات التي امتزت على سطح الفولاذ، مما أدى إلى حماية السبائك الفولاذية من التآكل.