Page 31 - Zmist-n5-2015

Водночас молекула рамноліпіду містить функціональні групи з негативним
зарядом на атомах кисню. Загальновідомо, що негативніше заряджені гетероато-
ми деяких функціональних груп можуть зв’язуватися з поверхневими атомами
металу або металічними іонами в середовищі, утворюючи міцний хімічний зв’я-
зок за реакцією типу донор-акцептор. Середні значення міллікенівських зарядів
на атомі кисню, розраховані на функціональні групи рамноліпіду, є такими:
−0,5403 е (карбоксильна група), −0,4692 е (карбонільна група) і –0,5062 е (гідро-
ксильні групи).
Тобто захист алюмінієвого сплаву РБК забезпечується не тільки утворенням
тонкого адсорбційного шару. Карбоксильні групи рамноліпіду можуть взаємодія-
ти з іонами алюмінію, утворюючи малорозчинну комплексну сполуку на локаль-
них анодних ділянках металу [23]:
3+
+
Al + 3R-COOH → (R-COO) 3AL + 3H ,
де R – рамноліпідний залишок.
Цілком ймовірно, що саме ця реакція зумовлює підвищені захисні властиво-
сті РБК на механічно активованій поверхні алюмінієвого сплаву.
Отже, монорамноліпід інгібує корозію металу шляхом адсорбції гідрофіль-
ними карбоксильними або гідроксильними групами з утворенням міцного зв’язку
типу (R-COO) 3Al, тоді як гідрофобні ланцюги СН 3 знаходяться в розчині, ство-
рюючи бар’єр для переміщення молекул води, агресивних іонів та оксигену до
поверхні металу, зменшуючи транспортування частинок під час корозії алюмінію.
У складі РБК, крім рамноліпіду, міститься 18…20 mass.% полісахариду [22],
природного поверхнево-активного біокомплексу. Роль полісахариду полягає,
очевидно, в здатності адсорбувати і концентрувати молекули рамноліпідів, що
сприяє утворенню поверхнево-активних структур [24]. Квантово-хімічними роз-
рахунками показано [24], що тут переважно утворюється енергетично найвигідні-
ший біокомплекс з водневими зв’язками, у якому взаємодіють альгінова кислота
і рамнозний залишок. Однак не слід виключати, що полісахарид також покращує
протикорозійні властивості біокомплексу. Відомо [25], що він здатний інгібувати
корозію металів у кислому середовищі.
ВИСНОВКИ
Поверхнево-активний продукт біосинтезу штаму Pseudomonas sp. PS-17
(рамноліпідний біокомплекс) здатний інгібувати корозію алюмінієвого сплаву
Д16Т у синтетичному кислому дощі. Ефективність інгібування збільшується з
ростом концентрації біоПАР. За досягнення критичної концентрації міцелоутво-
рення подальше підвищення вмісту біоПАР у корозивному середовищі не при-
зводить до суттєвого збільшення його захисного протикорозійного ефекту.
Механізм інгібування корозії полягає в адсорбції молекул біоПАР на по-
верхні алюмінієвого сплаву з утворенням бар’єрної плівки, водночас карбоксиль-
ні групи рамноліпіду можуть взаємодіяти з іонами алюмінію, утворюючи мало-
розчинну комплексну сполуку на анодних ділянках сплаву. РБК ефективно про-
тидіє корозії алюмінієвого сплаву за його механічної активації. Додавання в ко-
розивне середовище біоПАР у 2–4 рази збільшує швидкість відновлення захисної
плівки на алюмінієвому сплаві на стадії репасивації порівняно з неінгібованим
середовищем. Очевидно, що полярні молекули РБК адсорбуються на ювенільній
поверхні алюмінієвого сплаву швидше, ніж відбувається її окислення.
РЕЗЮМЕ. Коррозионно-электрохимическими и квантово-химическими методами
исследовали ингибирования коррозии алюминиевого сплава поверхностно-активным про-
дуктом биосинтеза (биоПАР) штамма Pseudomonas sp. PS-17 (рамнолипидный биокомп-
лекс – РБК). Установлено, что РБК способен эффективно ингибировать коррозию алюми-
ниевого сплава Д16Т в синтетическом кислом дожде. Эффективность ингибирования уве-
личивается с ростом концентрации биоПАР. При достижении критической концентрации
30