Zeitschrift für Physikalische Chemie und Biophysik
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Abstrakt

Thermodynamische und kinetische Studien leistungsstarker umweltfreundlicher Inhibitoren; Costus afer , Uvaria chamae und Xylopia aethiopia zur Kontrolle der Korrosion von Weichstahl in HCl-Lösung.

Obike AI, Uwakwe KJ, Ebeagwu MC, Okafor PC und Ogili EC

Die hemmende Wirkung der Methanolextrakte dreier starker umweltfreundlicher Inhibitoren ( Costus afer (COA), Uvaria chamae (UVC) und Xylopia aethiopica (XYA)) auf die Korrosion von Weichstahl in 2,5 M HCl-Lösungen mit Inhibitorkonzentrationen von 0,5 g/l, 1,0 g/l, 2,0 g/l und 4,0 g/l) bei Temperaturen von 30 °C und 60 °C wurde mithilfe gravimetrischer (Gewichtsverlust) und gasometrischer (Wasserstoffentwicklung) Techniken untersucht, um ihre Hemmwirkung zu bestimmen und den Hemmmechanismus dieser drei grünen Inhibitoren zu charakterisieren. Die gravimetrische Technik wurde 5 Tage (120 Stunden) lang durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Blattextrakte den Korrosionsprozess stark hemmen. COA-, UVC- und XYA-Extrakte zeigten eine Hemmwirkung von (83,7, 84,6 und 87,0) bzw. (85,0, 62,5 und 76,1) bei der gravimetrischen (Gewichtsverlust) bzw. gasometrischen Analyse. Die Hemmwirkung nahm mit zunehmender Extraktkonzentration zu und mit zunehmender Zeit (Tage) und Temperatur ab. Die Hemmwirkung folgte bei der gravimetrischen bzw. gasometrischen Analyse dem Trend XYA>UVC>COA bzw. COA>XYA>UVC. Thermodynamische Betrachtungen ergaben, dass die Aktivierungsenergie Ea in Gegenwart der Pflanzenextrakte zunahm. Die kinetischen Daten bestätigten, dass es sich um einen Reaktionsprozess erster Ordnung handelte. Die Adsorption der Pflanzenextrakte auf der Oberfläche von Weichstahl ist ein exothermer und spontaner Prozess, wie aus den überwiegend negativen Qads-Mittelwerten von -7,40 KJ/mol, -2,14 KJ/mol und -32,18 KJ/mol für COA, UVC und XYA und den negativen ΔGads-Werten von -9,28 KJ/mol und -12,0 KJ/mol für COA, -9,46 KJ/mol und -11,23 KJ/mol für UVC und -7,73 KJ/mol und 6,29 KJ/mol für XYA bei 30 °C bzw. 60 °C hervorgeht. Der für den Pflanzenextrakt auf der Oberfläche von Weichstahl vorgeschlagene Adsorptionsmechanismus ist die physikalische Adsorption. Die erhaltenen experimentellen Daten passen zur Langmuir-Adsorptionsisotherme.