خالد عزیزی

در بخش نظری این پژوهش برخی از جنبه‌های خواص ضدخوردگی یون‌های دی کربوکسیلات (DCIs) سوکسینات، تارتارات، آدپات و آزلات در محیط قلیایی و در حضور عوامل خورنده‌ی یون کلراید (Cl-)، یون هیدروکسید (OH-)، یون بی‌کربنات (HCO3-)، یون سولفات (SO42-)، اکسیژن (O2)، آب (H2O) و مونو اتیلن گلیکول (MEG) نسبت به یک خوشه فلزی Al-تیتانیوم (Al16Ti) مورد بررسی قرار گرفته است. برای این هدف، از تابعی m062x به همراه مجموعه پایه‌ی 6-311g(d,p) برای بهینه‌سازی ساختار هندسی گونه‌های شیمیایی استفاده شده و برای حصول نتایج قابل استناد تأثیر پارامترهای شیمی کوانتومی شامل انرژی بالاترین اوربیتال مولکولی اشغال شده (EHOMO)، انرژی پایین‌ترین اوربیتال مولکولی اشغال نشده(ELUMO) ، شکاف انرژی(Egap) ، پتانسیل شیمیایی(μ) ، الکترونگاتیوی (χ)، نرمی کل (σ)، سختی کل (η)، انرژی یونیزاسیون (I)، الکترون‌خواهی (A) و انتقال الکترون (ΔN) از گونه مهارکننده خوردگی به خوشه Al16Ti مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. نتایج نشان می‌دهد که انرژی جذب DCIs بر سطح خوشه فلزی بیشتر از مقدار مربوط به عوامل خورنده HCO3-، Cl-، H2O و MEG بوده و لذا حضور مقدار کافی DCIsمی‌تواند امکان حمله این عوامل خورنده را محدود سازد. علاوه براین، نشان داده شده که با افزایش طول زنجیر آلیفاتیکی DCIsانرژی جذب به خوشه فلزی کاهش می‌یابد. با این وجود، براساس پارامترهای شیمی کوانتومی DCIs با زنجیر آلیفاتیکی بلندتر موقعیت مساعدتری را برای جذب دومین DCIs فراهم آورده و در توافق با نتایج تجربی عملکرد بهتری در مهار خوردگی دارند. همچنین نشان داده شده که مکانیزم مهار خوردگی توسط DCIs مبتنی بر انتقال الکترون به فلز بوده و وجود گروه‌های الکترون‌کشنده نظیر Cl و OH بر بخش هیدروکربنی DCIsقابلیت مهار خوردگی را از طریق کاهش توانایی انتقال الکترون کاهش می‌دهند. در بخش تجربی این تحقیق از روش کاهش وزن برای بررسی توانایی دی‌کربوکسیلیک اسیدهای (DCAs) آزلائیک، سوکسینیک، تارتاریک و تری‌کلرو استیک اسید در مهار خوردگی Al در محیط قلیایی استفاده شده است. براساس نتایج به دست آمده کارایی ترکیبات مورد بررسی از نظر مهار خوردگی Al به صورت آزلائیک اسید > سوکسینیک اسید > تارتاریک اسید > تری کلرو استیک اسید می‌باشد. بنابراین، DCAs با زنجیر آلیفاتیکی بلند و فاقد گروه‌های OHتوانایی بیشتری در مهار خوردگی Al دارند. همچنین نتایج نشان می‌دهد با افزایش غلظت آزلائیک اسید بازده مهار خوردگی افزایش می‌یابد و برای سوکسینیک اسید تأثیر غلظت معکوس است.