Page 27 - Zmist-n5-2015

2
вила 2 mV/c. Поверхню зразків металу з площею робочої поверхні 1 cm перед
зануренням у корозивне середовище обробляли шліфувальним папером марки
Р320 та знежирювали ацетоном. Вимірювали за триелектродною схемою: робо-
чий електрод – сплав Д16Т, електрод порівняння – хлоридсрібний насичений,
допоміжний – платиновий. Струми корозії сплаву визначали екстраполяцією та-
фелевських ділянок поляризаційних кривих за допомогою комп’ютерної програ-
ми ACM Analysis v4.
Корозивним середовищем слугував синтетичний кислий дощ такого складу:
3,18 g/l Н 2SO 4 + 4,62 g/l (NH 4) 2SO 4 + 3,20 g/l Na 2SO 4 + 1,58 g/l HNO 3 + 2,13 g/l
NaNO 3 + 8,48 g/l NaCl з рН 4,5 за додавання до нього РБК у кількості ефективної
речовини 0,06 g/l; 0,1 g/l та 0,5 g/l. РБК синтезовано у Відділенні фізико-хімії го-
рючих копалин Інституту фізико-органічної хімії і вуглехімії ім. Л. М. Литвинен-
ка НАН України.
Досліджували ефективність інгібування корозії алюмінієвого сплаву з меха-
нічно активованою поверхнею на спеціальному пристрої-гільйотині згідно з ме-
тодикою [17]. Зразок у вигляді дроту діаметром 3 mm зі сплаву Д16Т подавали
крізь ущільнений отвір у комірку з інгібованим корозивним розчином до міні-
гільйотини з керамічним непровідним лезом. Кулачковим механізмом дріт відрі-
зали по лінії перерізу, щоб одержати свіжоутворену поверхню без оксидної плів-
ки на торці. За допомогою потенціостата, електрода порівняння та допоміжного
електрода на торці дроту після зрізання утримували стаціонарне значення потен-
ціалу вільної корозії сплаву Д16Т у вихідному стані, одночасно фіксуючи струм
його анодної поляризації.
Поверхню зразків алюмінієвого сплаву Д16Т після витримки в корозивних
середовищах вивчали на сканівному електронному мікроскопі Zeiss EVO-40XVP.
Для прогнозування реакційної здатності РБК моделювали та розраховували
молекулу монорамноліпіду, яка складає структурну основу поверхнево-активно-
го рамноліпідного біокомплексу. Електронну та геометричну структури оптимі-
зованої молекули монорамноліпіду розраховували із використанням квантово-
хімічної програми ORCA 2.8 [18] за допомогою теорії функціонала густини
(DFT) в узагальненому градієнтному наближенні (GGA) для обмінно-кореляцій-
ного функціонала В3LYP [19] і базисного набору 6-31G для атомів кисню, водню
та вуглецю. В результаті розрахунку отримали повну енергію молекули Е, її теп-
лоту утворення Н, енергії вищої зайнятої Е HOMO та нижчої вільної Е LUMO молеку-
лярних орбіталей, значення енергетичної щілини ∆ = Е LUMO – Е HOMO, потенціал
іонізації кластера, розподіл атомних зарядів за схемою Маллікена та інші похідні
характеристики.
Результати дослідження та їх обговорення. Поляризаційні дослідження
виявили зменшення анодних та катодних струмів алюмінієвого сплаву Д16Т у
кислому дощовому розчині за присутності різних концентрацій РБК (рис. 1). Якщо
за ефективного вмісту біоПАр рівному 0,06 g/l цей ефект майже непомітний, то
за більших його концентрацій інгібування електродних реакцій на сплаві суттєво
зростає. У всіх розчинах спостерігали переважно змішаний катодно-анодний кон-
троль корозії металу. Потенціал корозії алюмінієвого сплаву за менших концен-
трацій сурфактанта-інгібітора зміщений у позитивний бік (рис. 1), що може свід-
чити про першочергову адсорбцію органічних молекул на анодних ділянках ме-
талу з подальшим перекриттям всієї поверхні металу зі збільшенням вмісту РБК
у кислому дощовому розчині. Зі зростанням концентрації РБК у корозивному
розчині струми корозії металу значно зменшуються (рис. 2). Так, після 48 h ви-
тримки алюмінієвого сплаву в кислому дощі, що містить 0,5 g/l РБК, струми ко-
розії стають нижчими у 13,8 разів порівняно з неінгібованим середовищем. Слід
відзначити, що зменшення вмісту РБК у корозивному розчині з 0,1 до 0,06 g/l

26