การยับยั้งการกัดกร่อนของเหล็กกัลวาไนซ์ในสารละลายกรดไฮโดรคลอริกโดยใช้ 1,8-ไดเอซาไบไซโคล[5.4.0]อันเดค-7-อีน เป็นตัวยับยั้งอินทรีย์ชนิดใหม่

Abstract

          ในงานวิจัยนี้ 1,8-ไดเอซาไบไซโคล[5.4.0]อันเดค-7-อีน (DBU) ได้ถูกใช้งานเป็นตัวยับยั้งการกัดกร่อนอินทรีย์ของเหล็กกัลวาไนซ์ในสารละลายกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น 1.0 M เป็นครั้งแรกปฏิกิริยาการกัดกร่อนของเหล็กกัลวาไนซ์ในสารละลายกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น 1.0 M ที่มี DBU เข้มข้น 3.0 6.0 9.0 และ 50.0 mM และที่ปราศจาก DBU ได้ถูกติดตามโดยการวัดปริมาตรของแก๊ส และน้ำหนักที่หายไป จากทั้งสองเทคนิคพบว่า DBU เป็นตัวยับยั้งการกัดกร่อนของเหล็กกัลวาไนซ์ในสารละลายกรดที่มีประสิทธิภาพสูง โดยประสิทธิภาพการยับยั้งการกัดกร่อนของ DBU สูงถึง 88% ณ อุณหภูมิ 30 °C จากการศึกษาทางจลนศาสตร์ พบว่าอัตราการกัดกร่อนของแผ่นเหล็กลดลงเมื่ออุณหภูมิลดต่ำลงและความเข้มข้นของ DBU สูงขึ้น นอกจากนี้ค่าพลังงานก่อกัมมันต์ (Ea) จะเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นของ DBU จากการวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์ พบว่าการดูดซับของ DBU บนพื้นผิวของเหล็กเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นเองได้ และเป็นกระบวนการดูดซับทางกายภาพ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระของระบบมีค่าเป็นลบ (∆G อยู่ระหว่าง -14 ถึง -27 kJ/mol) จากผลการทดลองแสดง ให้เห็นว่า DBU สามารถลดความเสียหายของแผ่นเหล็กในสารละลายกรดไฮโดรคลอริกได้อย่างมีนัยสำคัญ           In this work, 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (DBU) was, for the first time, utilized as the organic corrosion inhibitor for galvanized steel in 1.0 M HCl, at 30 °C and 40 °C. The corrosion reactions of galvanized steel in 1.0 M HCl with DBU concentrations: 3.0, 6.0, 9.0 and 50.0 mM and without DBU had been investigated by gasometrical and weight loss measurements. The results from both techniques showed that DBU was found to be the highly effective corrosion inhibitor for galvanized steel in an acidic media. The highly inhibiting efficiency of DBU was up to 88% at 30 °C. The result from kinetics study showed that the corrosion rate of steel was decreased with decreasing of temperature and increasing of DBU concentration. Moreover, the activation energy (Ea) was increased with increasing of DBU concentration. From thermodynamic analysis, the adsorption of DBU on steel surface was physical adsorption and spontaneous process, due to the free energy changes of adsorption are negative (∆G values are -14 to -27 kJ/mol). Overall results suggested that, in significant, the presence of DBU can effectively prevent the damage of steel sheet in HCl solution.