Formulation de molécules polyfonctionnelles et leurs applications en protection anticorrosion

Abstract

La faible résistance à la corrosion de l'acier au carbone est un problème sérieux dans de nombreuses applications industrielles. L'une des alternatives en vue de lutter contre la corrosion est l’application des inhibiteurs. Aujourd'hui, en raison des directives mondiales de plus en plus strictes concernant l'utilisation de molécules présentant certaines toxicités vis-à-vis de l'environnement et des personnes qui manipulent ces molécules. Des molécules issues de la biomasse ayant des caractéristiques biodégradables peuvent être considérées comme des inhibiteurs de corrosion verts à la place des produits chimiques de synthèse nocifs. L'objectif de ce travail est la formulation de nouvelles molécules à base de la biomasse lignocellulosique pour lutter contre la corrosion de l'acier au carbone. La lignine a été extraite par le procédé Kraft et ensuit modifiée par un procédé d’oxydation et réduite soit par la Phénylhydrazine soit par l’hydroxyde d’ammonium afin d’assurer des molécules à caractère polyfonctionnel. L'influence de la lignine-phénylhydrazone (LP) et l’Amino- lignine (AL) sur la corrosion de l'acier au carbone dans un milieu salin et acide a été étudiée par des méthodes électrochimiques à savoir stationnaires telles que la Résistance à la Polarisation et la Polarisation Potentiodynamique et des méthodes non stationnaires telles que la Spectroscopie d'Impédance Electrochimique. Les résultats de ces tests révèlent que le comportement des inhibiteurs est de type mixte. Le mécanisme d'adsorption de l'inhibiteur suit le modèle de l’isotherme de Langmuir. L'énergie de Gibbs montre que le processus d'inhibition de l'acier au carbone est spontané. Les photographies de MEB confirment que l'inhibiteur réduit la corrosion de l'acier et arrête le phénomène de piqûre de corrosion. Les inhibiteurs testés montrent une bonne performance qui est de l’ordre de 95% pour tous milieux étudiés. Les calculs DFT sont utilisés pour corréler la potentialité d'inhibition avec les paramètres moléculaires intrinsèques. La géométrie optimisée des inhibiteurs LP et AL, de la distribution des électrons dans HOMO et LUMO et des modes d'interaction possibles des inhibiteurs avec les aciers au carbone ont été prédits. Les calculs ont montré une bonne stabilité et une bonne réactivité, la position plane de l'AL et LP adsorbées sur du Fe (1 1 0) indique une meilleure couverture de la surface.