جلوگیری از تجزیه مس در اسید نیتریک توسط چهار اسید آمینه

خلاصه

هدف این مطالعه جلوگیری از تجزیه مس در جلوگیری از تجزیه مس در اسید نیتریک توسط چهار اسید آمینه می باشد. همچنین در این تحقیق جلوگیری از تجزیه مس در داخل محلول یک مولار اسید نیتریک به وسیله چهار نوع اسید امینه با نام های تیروزین ، فنیل آلانین ، پرولین و تریپتوفان با اندازه گیری های قطبش وزنی و الکتروشیمیایی بررسی شده است.

با بررسی و مقایسه نتایج هر دو اندازه گیری مشخص شد که اسید آینه های تیوزن و تریپتوفان عملکرد خوبی جهت جلوگیری از خوردگی مس در محلول یک مولار اسید نیتریک از خود نشان می دهند.که بررسی این مساله در هنگام خرید اسید نیتریک حائز اهمیت می باشد. در این مطالعه همچنین در مورد همبستگی بین مقدار و نحوه اثر بازدارنگی در مقابل خورندگی و محاسبات شیمیایی کوانتومی به وسیله آزمایش های نیمه تجربی AM1  و MNDO AB-INITIO   بحث و تبادل نظر شده است.

بررسی کلی فرآیند جلوگیری از تجزیه مس در اسید نیتریک توسط چهار اسید آمینه

فلز مس به دلیل دارای بودن ویژگی های فیزیکی و مکانیکی قابل توجه و همچنین مقاومت بالا در برابر خوردگی در محیط های گوناگون به طور عمده ای در صنایع و ادوات و کارخانجات مورد اسفاده قرار می گیرد. که روند بررسی جلوگیری از تجزیه مس در داخل محلول اسید نیتریک به وسیله چهار نوع اسید آمینه را بسیار پررنگ تر نموده است.

تمیز کردن شیمیایی مواد فرآیندی است که از آن برای زدودن خوردگی های حاصل از آسیاب و سایش و مواد اضافی موجود بر روی سطح مورد استفاده قرار می گیرد. به همین دلیل فروشندگان هنگام خرید اسید نیتریک آن را توصیه می نمایند. محلول هایی که در این فرآیند استفاده می شوند عمدتا اسیدی بوده و جهت جلوگیری از تجزیه مس در اسید نیتریک توسط چهار اسید آمینه استفاده می شود.

به همین منظور مطالعات بسیاری در مورد به کارگرفتن ترکیب های آلی جهت جلوگیری از خورندگی فلزات در محیط های اسیدی انجام شده است. اکثر این مطالعات به بررسی رفتار مس و آلیاژهای آن در محیط های گوناگون که دارای خاصیت خورندگی می باشند پرداخته اند. در این آزمایش ها محققین اثر بازدارندگی تریازول ها و ایمیدازول ها را در فرآیند خوردگی مس تحت شرایط متفاوت بررسی نموده اند.

بررسی ها نشان دهنده این می باشند که ترکیبات گوناگون N-هیتروسیکلیک دارای گروه های قطبی و P  الکترون ها بازدارنده های موثری در محیط های اسیدی می باشند.این مولکولهای آلی توسط سطح فلز جذب شده و پیوندهایی مابین P  الکترون ها و N  الکترون ها برقرار می نمایند.

این فرآیند باعث کاهش خوردگی سطح فلزات در محیط های اسیدی می گردد. و فروش اسید نیتریک به کارخانجات کمک شایانی به این مساله می نماید. آزمایش های متعددی توسط اسیدهای آمینه به عنوان مهارکننده های خوردگی انواع فلزات شامل: مس ، سرب ، آلومینویم و فولاد در محیط های اسیدی توسط محققان در روند خرید اسید نیتریک انجام شده است.

تشریح نحوه آزمایش های جلوگیری از تجزیه مس در اسید نیتریک توسط چهار اسید آمینه

الکترود اصلی که در فرآیند جلوگیری از تجزیه مس در اسید نیتریک توسط چهار اسید آمینه استفاده می شود. از فلز مس با خلوص ۹۹% می باشد. این الکترود به شکل دیسک مانند تهیه شده و در داخل یک رزین اپوکسی گنجانده شده که درون یک نگهدارنده تفلونی می باشد. و ارتباط الکتریکی به وسیله یک سیم از جنس مس که در پایه نمونه فلزی می باشد ایجاد می گردد.

محلول اسیدی با استفاده از اسید نیتریک یک مولار با درصد خلوص ۶۵% تهیه درون آب مقطرتهیه شده است. این شرایط حتما باید هنگام خرید اسید نیتریک مورد توجه قرار گیرد. اسیدهای آمینه که در این آزمایش مورد استفاده قرارگرفته اند از نمونه های تجاری با خلوص ۹۹% می باشند و شکل آن ها در جدول زیر نشان داده شده است.

اسید آمینه های استفاده شده در داخل اسید نیتریک

اسید آمینه های استفاده شده در داخل اسید نیتریک

پیش از اندازه گیری نتایج ، نمونه های فلز مس به وسیله کاغذ جلا دهنده تا گرید ۱۰۰۰ به طور مکرر جلا داده شدند. سپس با استون و آب مقطر کاملا شستشو شدند.

بررسی نمودارهای قطبش جلوگیری از خوردگی مس طی فرآیند خرید اسید نیتریک

نمودارهای قطبش پتانسیودینامیک به وسیله یک پتانسیو استات PGP 201  و VLTA MASTER 1 با سرعت ۶۰ میلی ولت بر دقیقه ثبت شد.این پتانسیل از ۵۰۰ تا ۸۰۰ میلی ولت بر ثانیه مقدار متغیری داشت. اندازه گیری های الکتروشیمیایی به وسیله یک سلول الکتروشیمیایی سه الکتروده به همراه یک ترموستات انجام شد. منحنی های قطبش مس طی روند خرید اسید نیتریک در آزمایش های مربوطه در شکل های زیر نمایش داده شده است.

منحنی های قطبش مس در داخل اسید نیتریک

منحنی های قطبش مس در داخل اسید نیتریک

فشردگی منحنی های کاتدی در حضور تیروزین و تریپتوفان کمتر از زمان حضور پرولین و فنیل آلانین می باشد.این مساله نشان دهنده تاثیر بسزای تریپتوفان و تیروزین در جلوگیری از خوردگی در محلول اسید نیتریک می باشد.

وجود این مواد در داخل اسید نیتریک جهت جلوگیری از تجزیه مس در اسید نیتریک توسط چهار اسید آمینه شرایط آنالیز را هنگام فروش اسید نیتریک تغییر می دهد. منحنی های قطبش کاتدی باعث بوجود آمدن خطوط تافلی موازی شدند که این امر نشان دهنده کنترل واکنش تکاملی هیدروژن با کنترل روند فعال سازی می باشد. و حضور اسید آمینه ها را تاثیری در این فرآیند ندارند. که در زمان خرید اسید نیتریک باید مورد توجه ویژه ای قرار بگیرند.

منبع:https://link.springer.com/article/10.1007/s11164-012-1016-9

فرآیندهای تولید موردنیاز در خرید آب اکسیژنه
پایداری سطحی اسید نیتریک بر روی آب