خوردگی آهن در محیطهای اسیدی، بازی و خنثی:بررسی تجربی و نظری

خوردگی پدیده ی مخربی است که سازه های فلزی از طریق واکنش های شیمیایی یا الکتروشیمیایی بتدریج نابود میشوند، که این باعث اتلاف مواد، انرژی و سرمایه می شود.در این پژوهش، میزان خوردگی آهن در آب، محلول های سود، نمک طعام و اسید کلریدریک در غلظت های مختلف با استفاده از طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی مورد مطالعه قرار گرفت. میزان خوردگی توسط دستگاه autolab اندازه گیری و آنالیز داده ها به کمک نرم افزار nova انجام گرفت. نتایج حاصل از داده های تجربی نشان می دهد که میزان خوردگی آهن در محلول اسید بسیار بیشتر از محلول های دیگر است، در تمام محلول ها، خوردگی با افزایش غلظت محلول افزایش می یابد. به منظور بررسی رابطه ساختار مولکولی و خواص الکترونی در نحوه جذب یون های مورد مطالعه و مولکول آب بر روی سطح آهن پارامترهای شیمی کوانتومی مورد مطالعه قرار گرفت. برهمکنش بین اتم های فلزی و یونهای محلول در فصل مشترک فلز - محلول با به کارگیری محاسبات شیمی کوانتومی بر اساس نظریه تابعیت چگالی (dft) با استفاده از مدل خوشه، مورد بررسی قرار گرفت که در آن فرض شده جذب گونه های روی سطح فلز بصورت موضعی باشد و برهمکنش ها محدود به اتمهای سطح اندکه درست در زیر گونه جذب شده قرار دارند. به منظور بدست آوردن جهت و بزرگی انتقال بار، تحلیل اوربیتال طبیعی سیستم (nbo) یون - آهن انجام گرفت. در نهایت، مقایسه بین نتایج حاصل از محاسبات نظری و داده های عملی، رابطه واضحی بین میزان خوردگی و نتایج مطالعات شیمی کوانتومی نشان می دهد. کلمات کلیدی: خوردگی، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی(eis)، مطالعات شیمی کوانتومی، تحلیل اربیتال طبیعی پیوند