3.5. Tính chất ức chế ăn mòn kim loại của dịch chiết và tinh dầu vỏ quả
3.5.2.Khả năng ức chế ăn mòn kim loại của dịch chiết vỏ quả bưởi
3.5.2.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ nước chưng trong hệ nước chưng - ancol
a. Môi trường muối NaCl 3,5%
+Mẫu thép
Cân 1 mẫu thép có khối lượng mk. Ngâm 1 mẫu thép vào 1 cốc thủy tinh
250 ml chứa dung dịch NaCl 3,5% thời gian 24h.Vớt ra để ráo trong thời gian 30 phút ở nhiệt độ thường.
Cân chính xác 5 mẫu thép có khối lượng mk, (đánh số từ 2-6). Tiếp tục
5 mẫu thép (từ 2 - 6) có cùng kích thước vào 5 cốc thủy tinh loại 250 ml chứa 5 dung dịch ức chế ăn mòn với tỉ lệ thể tích nước chưng-ancol tương ứng trong cùng thời gian 24h. Vớt ra để khô ráo trong thời gian 30 phút. Cân được
khối lượng mc.
Sau đó lấy 5 mẫu thép trên ngâm vào dung dịch NaCl 3,5% trong thời
gian 24h rồi vớt ra để khô ráo thời gian 30 phút rồi cân khối lượng mc,. Kết
quả được thể hiện ở bảng 3.2.
Bảng 3.21. Ảnh hưởng của tỉ lệ nước chưng -ancol đến mẫu thép trong môi trường muối
Mẫu thép ∆mk =mk’ -mk Mẫu thép ∆mc =mc’ -mc Z% Mẫu 1 0,055 Mẫu 2 (20%) 0,038 30,90 Mẫu 3 (30%) 0,031 43,63 Mẫu 4 (40%) 0,025 54,54 Mẫu 5 (50%) 0,022 60,00 Mẫu 6 (60%) 0,023 58,18
Với kết quả trên ta thấy nước chưng vỏ bưởi có khả năng ức chế sự ăn mòn kim loại và hiệu quả ức chế tăng dần theo tỉ lệ nước chưng từ 20% đến 50%. So sánh với tinh dầu thì hệ số tác dụng bảo vệ của nước chưng cao hơn so tinh dầu. Điều này chứng tỏ trong nước chưng có chứa một số chất có tác
dụng ức chế ăn mòn như limonene, hợp chất ancol như trans-P-2,8- Menthadien-1-ol, cis Geraniol ...
+Mẫu đồng
Khảo sát yếu tố ảnh hưởng tỉ lệ thể tích nước chưng-ancol đến sự ăn mòn
của kim loại đồng được tiến hành tương tự như mục 3.5.2.1. Kết quả được thể
hiện ở bảng 3.22.
Bảng 3.22.Ảnh hưởng của tỉ lệ nước chưng -ancol đến mẫu đồng trong môi trường muối
Mẫu đồng ∆mk =mk’ -mk Mẫu đồng ∆mc =mc’ -mc Z% Mẫu 1 0,045 Mẫu 2 (20%) 0,027 40,00 Mẫu 3 (30%) 0,023 48,89 Mẫu 4 (40%) 0,021 53,33 Mẫu 5 (50%) 0,019 64,44 Mẫu 6 (60%) 0,018 60,00
Từ kết quả bảng 3.22, đối với mẫu đồng thì hiệu quả bảo vệ tốt nhất là 64,44% ứng với tỉ lệ nước chưng-ancol là 50%.
b. Môi trường axit HCl 0,1M
+ Mẫu thép
Chúng tôi cũng tiến hành khảo sát yếu tố ảnh hưởng của tỉ lệ nước chưng- ancol lên mẫu thép trong môi trường axit cũng tương tự như trong môi trường NaCl. Kết quả được thể hiện ở bảng 3.23.
Bảng 3.23. Ảnh hưởng của tỉ lệ nước chưng-ancol đến mẫu thép trong môi
trường axit Mẫu thép ∆mk =mk -mk, Mẫu thép ∆mc =mc -mc, Z% Mẫu 1 0,066 Mẫu 2 (20%) 0,038 42,42 Mẫu 3 (30%) 0,037 43,94 Mẫu 4 (40%) 0,033 50,00 Mẫu 5 (50%) 0,030 54,54 Mẫu 6 (60%) 0,042 45,45
Từ bảng kết quả trên ta thấy trong môi trường axit hiệu quả ức chế sự ăn mòn kim loại của nước chưng bưởi đối với thép thấp hơn so với môi trường muối. Vì trong môi trường axit kim loại dễ hòa tan hơn so với môi trường muối cho nên khi nước chưng hấp thụ lên bề mặt kim loại, một phần kim loại bị hòa tan trong axit nên lúc này kim loại dễ ăn mòn và dẫn đến hiệu quả bảo vệ không cao.
+Mẫu đồng
Tương tự như mẫu thép ta cũng tiến hành các bước thí nghiệm cho mẫu
đồng. Kết quả được thể hiện ở bảng 3.24.
Bảng 3.24. Ảnh hưởng của tỉ lệ nước chưng -ancol đến mẫu đồng trong môi
trường axit Mẫu đồng ∆mk =mk -mk, Mẫu đồng ∆mc =mc -mc, Z% Mẫu 1 0,047 Mẫu 2 (20%) 0,035 25,53 Mẫu 3 (30%) 0,030 36,17 Mẫu 4 (40%) 0,025 46,80 Mẫu 5 (50%) 0,031 59,57 Mẫu 6 (60%) 0,022 53,19
Từ bảng kết quả 3.24 cho thấy hệ số tác dụng bảo vệ tăng dần theo tỉ lệ nước chưng ancol và ở tỉ lệ nước chưng 50% thì hiệu quả bảo vệ cao nhất. So với điện cực thép thì điện cực đồng khả năng ức chế ăn mòn kim của nó cao hơn. Vì so với thép thì đồng là kim loại không tan trong axit, khi nước chưng hấp thu lên bề mặt kim loại tạo ra lớp màng ngăn cản kim loại với môi trường và hiệu quả bảo vệ sẽ cao hơn.
3.5.2.2. Ảnh hưởng của thời gian ngâm trong hệ nước chưng –ancol
a. Môi trường muối NaCl 3,5%
+Mẫu thép
Tiến hành khảo sát yếu tố thời gian ngâm cho mẫu thép ứng với tỉ lệ thể tích trong hệ nước chưng-ancol là 50%, cách tiến hành tương tự như các bước
ở các mục trên. Ở đây chỉ thay đổi thời gian khảo sát 12h, 24h, 36h, 48h, 60h. Kết quả được thể hiện ở bảng 3.25.
Bảng 3.25. Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến mẫu thép trong môi trường
muối Mẫu thép ∆mk =mk’ -mk Mẫu thép ∆mc =mc’ -mc Z% Mẫu 1 0,060 Mẫu 2 (12h) 0,034 43,33 Mẫu 3 (24h) 0,024 60,00 Mẫu 4 (36h) 0,021 65,00 Mẫu 5(48h) 0,019 68,33 Mẫu 6 (60h) 0,023 61,67
Từ bảng kết quả trên ta thấy khi thời gian ngâm mẫu càng tăng thì hệ số tác dụng bảo vệ càng tăng. Khi ngâm đến 48h thì khả năng bảo vệ kim loại thay đổi không đáng kể và ở thời gian ngâm tối ưu này thì hệ số tác dụng bảo vệ là 68,33% .
+Mẫu đồng
Tiến hành khảo sát yếu tố thời gian ngâm cho mẫu đồng ứng với tỉ lệ thể tích trong hệ nước chưng-ancol là 50%, cách tiến hành tương tự như các bước ở các mục trên. Chỉ thay đổi thời gian khảo sát 12h, 24h, 36h, 48h, 60h. Kết quả được thể hiện ở bảng 3.26.
Bảng 3.26. Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến mẫu đồng trong
môi trường muối
Mẫu đồng ∆mk =mk’ -mk Mẫu đồng ∆mc =mc’ -mc Z% Mẫu 1 0,045 Mẫu 2 (12h) 0,022 57,78 Mẫu 3 (24h) 0,016 64,44 Mẫu 4 (36h) 0,015 66,67 Mẫu 5(48h) 0,010 77,78 Mẫu 6 (60h) 0,014 68,89
Từ kết quả bảng 3.26, ở cùng thời gian ngâm 48h nhưng hệ số tác dụng bảo vệ của kim loại đồng nhỏ hơn thép. Điều đó cho thấy khả năng ức chế ăn mòn của kim loại đồng lại cao hơn so với thép.
b. Môi trường axit HCl 0,1 M + Mẫu thép
Tiến hành khảo sát yếu tố thời gian ngâm cho mẫu thép ứng với tỉ lệ thể
tích trong hệ nước chưng-ancol là 50%, cách tiến hành tương tự như các bước ở các mục trên. Ở đây chỉ thay đổi thời gian khảo sát 12h, 24h, 36h, 48h, 60h. Kết quả được thể hiện ở bảng 3.20.
Bảng 3.27. Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến mẫu thép trong môi trường axit Mẫu thép ∆mk =mk -mk, Mẫu thép ∆mc =mc -mc, Z% Mẫu 1 0,062 Mẫu 2 (12h) 0,032 48,39 Mẫu 3 (24h) 0,027 56,45 Mẫu 4 (36h) 0,025 59,68 Mẫu 5(48h) 0,028 54,06 Mẫu 6 (60h) 0,026 58,06
Từ bảng kết quả ở bảng 3.27 cho thấy thời gian ngâm tối ưu của mẫu thép trong môi trường axit là 36h tương ứng với hệ số tác dụng bảo vệ là 59,68%. Ở thời gian này khả năng ức chế ăn mòn của nước chưng bưởi lên kim loại thép là cao nhất.
+Mẫu đồng
Tiến hành khảo sát yếu tố thời gian ngâm cho mẫu đồng ứng với tỉ lệ thể tích trong hệ nước chưng-ancol là 50%, cách tiến hành tương tự như các bước ở các mục trên. Ở đây chỉ thay đổi thời gian khảo sát 12h, 24h, 36h, 48h, 60h. Kết quả được thể hiện ở bảng 3.28.
Bảng 3.28. Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến mẫu đồng trong
môi trường axit
Mẫu đồng ∆mk =mk -mk, Mẫu đồng ∆mc =mc -mc, Z% Mẫu 1 0,048 Mẫu 2 (12h) 0,024 50,00 Mẫu 3 (24h) 0,019 60,41 Mẫu 4 (36h) 0,018 62,50 Mẫu 5(48h) 0,016 66,67 Mẫu 6 (60h) 0,017 64,58
Từ kết quả bảng 3.21 ta thấy khi thời gian ngâm mẫu tăng dần thì hệ số tác dụng bảo vệ cũng tăng dần. Ở thời gian ngâm tối ưu là 48h thì hệ số tác dụng bảo vệ cao nhất 66,67%. So với mẫu thép, đồng có hệ số bảo vệ cao hơn và thời gian ngâm lâu hơn. Vì trong môi trường axit đồng không hòa tan dẫn đến khi nước chưng hấp thụ lên bề mặt kim loại tạo ra lớp màng bảo vệ bề mặt kim loại, lớp màng này không bị phá hủy bởi các yếu tố xung quanh. Chính vì vậy hệ số bảo vệ của đồng cao hơn so với thép.
Để hiểu sâu hơn nữa tính chất ức chế ăn mòn của dịch chiết và tinh dầu bưởi lên kim loại, chúng tôi tiếp tục dùng phương pháp vật lý là đo nhiễu xạ tia X và chụp SEM.