Effets des inhibiteurs verts sur la corrosion des aciers ordinaires dans deux milieux acides

Effets des inhibiteurs verts sur la corrosion des
aciers ordinaires dans deux milieux acides

Inhibiteurs verts utilisés

Dans notre étude, nous avons utilisé deux inhibiteurs verts à savoir les feuilles d’Aloe Vera provenant de l’Amérique et les cladodes du figuier de barbarie appelé en botanique Opuntia Ficus Indica (O.F.I) provenant de l’Est Algérien (Chétaibi- Annaba).

Préparation des inhibiteurs 

Opuntia Ficus Indica (O.F.I) Les cladodes de l’Opuntia Ficus Indica ont été désépinées, lavées à l’eau distillée puis coupées en petits morceaux, ensuite, nous avons procédé à leur extraction en utilisant le montage de Soxhlet représenté dans la Figure II.1.a. L’appareil porte le nom de son inventeur : Franz Von Soxhlet. L’extraction par l’appareil Soxhlet (appelé Soxhlet) est une méthode simple et convenable, qui nous permet de répéter infiniment le cycle d’extraction avec du solvant frais jusqu’à épuisement complet du soluté dans la matière première, d’où vient son efficacité élevée. Cependant, le Soxhlet possède quelques inconvénients comme, par exemple, le temps d’extraction relativement lent, la possibilité de dégradation des composés à cause d’une surchauffe locale, le choix limité du solvant, les difficultés d’utilisation de mélanges de solvants,…… etc. L’installation de Soxhlet est composée d’un corps en verre, dans lequel est placée une cartouche en papier-filtre épais (une matière pénétrable pour le solvant), d’un tube siphon et d’un tube de distillation. L’extracteur est placé sur un ballon contenant le solvant d’extraction. Le ballon est chauffé afin de pouvoir faire bouillir son contenu. La cartouche contenant le solide à extraire est 49 insérée dans l’extracteur, au-dessus duquel est placé un réfrigérant servant à liquéfier les vapeurs du solvant. Le ballon étant chauffé, le liquide est amené à ébullition, les vapeurs du solvant passent par le tube de distillation puis dans le réfrigérant pour être liquéfiées. Ensuite, le condensat retombe dans le corps de l’extracteur sur la cartouche, faisant ainsi macérer le solide dans le solvant. Le solvant condensé s’accumule dans l’extracteur jusqu’au niveau du sommet du tube-siphon, suivi par le retour dans, le ballon du liquide de l’extracteur accompagné de substances extraites. Ainsi le solvant dans le ballon s’enrichit progressivement en composants solubles. L’extraction continue jusqu’à l’épuisement de la matière solide chargée dans la cartouche. La séparation du solvant de l’extrait est faite à l’aide de l’appareil appelé Rotavapeur (Figure II.1.b). Dans le Rotavapeur, nous réalisons une évaporation sous vide en utilisant une pompe à vide avec une vanne de contrôle. Pendant l’évaporation le ballon est mis en rotation et plongé dans un bain liquide chauffé. L’appareil est muni d’un réfrigérant avec un ballon-collecteur de condensat. La rotation du ballon crée une surface d’échange plus grande et renouvelée permettant donc d’effectuer une évaporation rapide. L’abaissement de la pression permet d’évaporer le solvant à température réduite, évitant ainsi la dégradation thermique éventuelle des composés. C’est une méthode d’évaporation simple, utile, douce et rapide. (a) (b) Figure II.1. Montage de l’extraction Soxhlet (a) et le Rotavapeur (b) 50  L’Aloe Vera Dans notre étude, nous avons utilisé la pulpe d’Aloe Vera fabriqué industriellement par l’entreprise Américaine Internationale « Forever Living Product » fondée par Rex Maughan, le bidon jaune, de la pulpe d’Aloe Vera stabilisée, est fabriqué à partir de feuille d’Aloe qui sont lavées puis épluchées, ensuite stockées sous vide. Cette pulpe est commercialisée dans son état naturelle, sans ajout de stabilisateur ni de sucre, comme complément alimentaire. La Figure II.2, représente les étapes de fabrication de la pulpe d’Aloe Vera utilisée dans notre étude. Figure II.2. La chaine industrielle de production de la pulpe d’Aloe Vera. Les champs d’Aloe Vera en Arizona

Technique gravimétrique

C’est une technique chimique simple, elle permet de déterminer la perte de masse. Les mesures de perte de masse ∆m subies par un échantillon de surface (S), pendant un temps d’immersion (t) dans une solution corrosive à température constante. Le dispositif utilisé pour les mesures gravimétriques est représenté sur la Figure.

Techniques électrochimiques

Potentiel à circuit ouvert Lorsqu’un métal est en contact avec une solution, son potentiel varie en fonction du temps avant d’atteindre un état stationnaire, appelé aussi potentiel de dissolution ou potentiel de corrosion. Il s’agit de la grandeur électrochimique la plus immédiatement mesurable. Cette technique simple apporte des informations préliminaires sur la nature des processus en cours à l’interface métal / électrolyte en matière de corrosion ou de passivation .

Méthode stationnaire (Polarisation potentiodynamique)

Les tracés des courbes de polarisation ont été obtenus en utilisant un potentiostat CH Instruments 660D assisté par un ordinateur doté d’un logiciel CH Instruments electrochemical software. Le balayage du potentiel a été effectué entre -1, -0.1 V/Ag/AgCl. Notons que pour tous les essais un temps d’immersion de 1heure, correspondant au temps de formation et de stabilité de la couche électrique, a été respecté. Nous avons utilisé une cellule électrochimique à trois 52 électrodes, une électrode auxiliaire en platine, une électrode de référence de chlorure d’argent (Ag/AgCl) et une électrode de travail en acier d’étude. Figure II.4. Montage électrochimique.

Méthode transitoire (Spectroscopie d’impédance électrochimique (SIE))

Une étude du comportement de l’acier ordinaire, en régime hydrostatique, dans 0.5M H2SO4, 0.5M H3PO4 et 1M H3PO4, a été réalisée par la méthode de Spectroscopie d’Impédance Electrochimique (SIE , afin de préciser le mécanisme d’action des extraits d’Aloe Vera et d’Opuntia Ficus Indica. La spectroscopie d’impédance électrochimique repose sur la mesure d’une fonction de transfert dans une large gamme de fréquences suite à la perturbation du système étudié[72,73]. La non linéarité de la plupart des systèmes électrochimiques nécessite une analyse locale autour d’un point de polarisation et l’utilisation d’un signal de perturbation de faible amplitude comme le montre la Figure II.5 afin d’être sûre de travailler dans un domaine linéaire.