INHIBITION OF MILD STEEL CORROSION BY RHEUM RIBES (IŞGIN) GREEN EXTRACTS IN 1,0 M HCI SOLUTION
Abstract
ABSTRACT
In this study, flower (RR flower), leaf (RR leaf), and root (RR root) extracts of Rheum
Ribes (Işgin) (RR) were prepared, and their protective effects on mild steel corrosion in
an acidic medium were investigated. Additionally, the extracts were applied as corrosion
inhibitor at a specific concentration for copper and steel rebar embedded in reinforced
concrete. Excerpts from various plant parts were dissolved in a 1 M HCl solution with
various RR extract concentrations. Open circuit potential (Eocp-t), linear polarization
resistance (LPR), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and potentiodynamic
polarization (PP) measurements were performed to investigate protection ability of the
extracts. The stability of surface film was evaluated using chronoamperometry (CA) and
cyclic voltammetry (CV) studies. After being exposed to a corrosive medium, the
surfaces of metals were examined using scanning electron microscopy (SEM), energy
dispersive X-ray spectroscopy (EDX), atomic force microscopy (AFM) and contact angle
measurements.
The results demonstrated that the extract molecules formed adherent, homogenously
distributed and protective films on metal surface and provide protection ability againt to
corrosion. Increasing the concentration of RR green extracts and the immersion time
resulted in a strong inhibition effect against corrosive attacks on the alloy's surface. The
protective performance of the extracts were in the order of RR flower > RR leaf > RR
root. The presence of iodide ions in the inhibited solutions generally provided better
protecton ability via a synergistic inhibition effect. At 1000 ppm extract concentration;
the protection efficiency of RR root extract increased from 84.5% to 89.1%, protection
efficieny of RR leaf extract increased from 89% to 93.1% after the addition of 1000 ppm
KI to the inhibited solution. But, there was not a synergism between iodide ions and RR
flower, which had 94.6% inhibition efficiency individually. The inhibition efficiency of
this extract on mild steel corrosion increased to 98.3% after 6 hours exposure. The extract
molecules adsorbed to metal surface via physical and chemical interactions. The surface
extract films were very stable. Despite this, the inhibition efficiencies of the extracts on
copper were lower with respect to mild steel. RR root extract was almost incapable of
protecting copper from corrosive ions in 1 M HCl solution. The order of inhibitor
properties of the extracts were the same as mild steel. Lastly, the inhibition effect of the
RR flower extract on the breakdown of steel rebar by adding to the reinforced concrete
structures was investigated in 3.5% NaCl solution. The results indicated thet RR flower is
a good corrosion inhibitor for steel rebar embedded in reinforced concrete. Even after 168
hours, it still offered a very high protection efficiency of 84.0%. ÖZET
Bu çalışmada, Rheum Ribes (Işgın) (RR) bitkisinin çiçek (RR çiçek), yaprak (RR yaprak)
ve kök (RR kök) ekstraktları hazırlanmış ve asidik ortamda yumuşak çelik korozyonuna
koruyucu etkileri araştırılmıştır. Ayrıca, en iyi performansı gösteren özütün bakır ve
betonarme yapıya gömülmüş inşaat (donate) çeliğinin korozyonuna inhibitor etkisi de
incelenmiştir. RR’nin farklı bölgerlerinden elde edilen özütler farklı RR deirşimlerinde 1
M HC1 çözeltisinde çözülmüştür. Özütlerin inhibisyon etkileri açık devre potansiyelinin
zamanla değişimi (Eocp-t), lineer polarizasyon direnci (LPR), elektrokimyasal empedans
spektroskopisi (EIS) ve potansiyodinamik polarizasyon (PP) ölçümleri ile incelenmiştir.
Metal yüzeyinde oluşan filmin kararlılığı kronoamperometri (CA) ve döngüsel voltametri
(CV) teknikleri ile araştırılmıştır. Korozif bir ortama maruz bırakıldıktan sonra metallerin
yüzeyleri taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi
(EDX), atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve temas açısı ölçümleri kullanılarak
incelenmiştir.
Elde edilen bulgular, özüt moleküllerinin metal yüzeyinde sıkı tutunmuş, homojen
dağılmış ve koruyucu filmler oluşturduğunu ve korozyona karşı koruma sağladıklarını
göstermiştir. Ekstrakt derişiminin ve daldırma süresinin artması ile inhibisyon etkisi
artmıştır. Özütlerin koruyucu performansı RR çiçek > RR yaprak > RR kök şeklinde
değiştiği belirlenmiştir. İnhibitörlü çözeltilerde iyodür iyonlarının varlığı, genellikle
sinerjistik etki ile koruma etkinliğin arttırmıştır. 1000 ppm özüt derişiminde; ortama 1000
ppm KI eklendiğinde RR kök ekstraktının koruma etkisi %84,5'ten %89,1'e, RR yaprak
ekstraktının koruma etkisi ise %89'dan %93,1'e yükselmiştir. Ancak, tek başına %94,6
inhibisyon sağlayan RR çiçeği içeren ortama KI eklenmesi sinerjitik etki oluşturmamıştır.
Bu özütün yumuşak çeliğin korozyonuna inhibisyon etkisi 6 saat daldırma sonunda
%98,3'e yükselmiştir. Özüt molekülleri metal yüzeyine fiziksel ve kimyasla etkileşimler
ile adsorbe olmuştur. Yüzeyde oluşan özüt filmlerinin son derece kararlı olduğu
belirlenmiştir. Ancak, ekstraktların bakırın korozyonuna inhibisyon etkilerinin yumuşak
çelik ile kıyaslandığında daha düşük olduğu belirlenmiştir. RR kök özütünün, 1 M HC1
çözeltisinde bakırın korozyonuna neredeyse etki etmediği belirlenmiştir. Özütleirn
koruyucu performans sıralaması yumuşak çelik ile aynıdır. Son olarak, RR çiçek özütü
betonarme yapılara ilave edilerek inşaat (donate) çeliğinin korozyonuna inhibisyon etkisi
%3,5 NaCl çözeltisinde incelenmiştir. Sonuçlar, RR çiçeğinin, çelik için iyi bir korozyon
inhibitörü olduğunu göstermiştir. 168 saat sonra bile %84,0 gibi çok yüksek bir koruma
etkisi göstermiştir.
Collections
- Kimya [50]
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by-nc-nd/4.0/88x31.png)
DSpace@BİNGÖL by Bingöl University Institutional Repository is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 Unported License..