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Faculté des sciences Département de Chimie Laboratoire de Chimie Analytique et

Faculté des sciences Département de Chimie Laboratoire de Chimie Analytique et d’Electrochimie et Spectrochimie et Pharmacologie Structurale Mémoire de Master en Chimie Option : chimie physique et analytique Sur le thème : Contribution à l’étude de l’inhibition de corrosion d’un acier au carbone par des composés organiques en milieu acide agressif Présenté par : Larabi Oussama Soutenu le 21/06/2017 devant le jury : DAHMANI Benamar Professeur à l’ U.A.B.B - Tlemcen Président SELLES Chaouki M.C.A. à l’U.A.B.B – Tlemcen Examinateur HAREK Houria M.C.A. à l’U.A.B.B – Tlemcen Encadreur Année universitaire : 2016/2017 REMERCIEMENTS Tout d’abord, je tiens à remercier madame la Dr Harek Houria pour la confiance qu’elle m’a témoignée en acceptant de diriger ce travail et pour avoir mis à ma disposition les moyens nécessaires pour l’aboutissement de ce projet. Mes vifs remerciements vont aussi aux membres de jury de ce mémoire ; en l’occurrence son président le Pr DAHMANI Benamar qui a réservé une part de son temps à l’évaluation de ce travail et l’examinateur le Dr SELLES Chaouki qui a accepté d’expertiser ce projet. Que Monsieur le professeur Harek Yahia directeur du laboratoire de chimie analytique et d’électrochimie trouve ici mes plus grands remerciements pour m’avoir accepté dans son laboratoire. Que tous les enseignants qui ont contribué à ma formation trouvent ici l’expression de mon estime, de ma reconnaissance et de ma gratitude. Un merci spécial est adressé à tous les camarades de ma promotion. Enfin, j'adresse mes plus sincères remerciements à ma famille : Mes parents, mon frère, ma petite sœur et tous mes proches et amis, qui m'ont soutenu et encouragé tout au long de la réalisation de ce mémoire. Liste des tableaux: Page Tableau III-1 : grandeurs électrochimiques et taux d’inhibitions (EI%) de la corrosion de l’acier doux dans H2SO4 0,5M sans et avec addition de HBABA à différentes concentrations. 25 Tableau III-2 : grandeurs électrochimiques et taux d’inhibitions (EI%) de la corrosion de l’acier doux dans H2SO4 0,5M sans et avec addition de NBABA à différentes concentrations. 26 Tableau III-3 : grandeurs électrochimiques et taux d’inhibitions (EI%) de la corrosion de l’acier doux dans H2SO4 0,5M sans et avec addition de (E) NBABA à différentes concentrations. 28 Tableau. III.4. effet de la température sur les grandeurs électrochimiques et le pourcentage d’inhibition de l’acier dans H2SO4 0,5M seul et en présence de l’inhibiteur à 10-3 M. 32 Tableau. III.5. Energie d'activation Ea, pour l’acier doux dans H2SO4 0,5 M sans et avec ajout de l’inhibiteur à 10-3M. 35 Liste des figures : Page Figure I. 1: Amorçage (a) et propagation (b) d'une piqûre. 04 Figure I. 2: Représentation schématique d'une pile de corrosion. 04 Figure I. 3: Les différentes étapes lors de la dissolution d’un métal en milieu liquide. 10 Figure I.4: Formation des couches barrières cathodiques (A) et anodiques (B) en milieu acide 11 Figure I.5: Représentation schématique des modes d’adsorption de molécules organiques inhibitrices sur une surface métallique. 12 Figure I.6 : schéma de principe d’un montage à trois électrodes 16 Figure I.7 : courbes intensité-potentiel et E-log i relatives au métal M dans une solution contenant Red/Ox 16 Figure I.8 : Domaine de Tafel 17 Figure II.1. 2-[(2-Hydroxybenzylidene)amino]benzoic acid 20 Figure II.2.4-[(4-Nitrobenzylidene)amino]benzoic acid 20 Figure II.3. 2-[(E)-(4-Nitrobenzylidene)amino]benzoic acid 20 Figure II.4 : Dispositif expérimental des mesures électrochimiques. 22 Figure III.1 : Courbes de polarisation de l’acier doux dans H2SO4 0,5 M, obtenues à 30°C sans et avec addition de l’inhibiteur HBABA à des concentrations différentes. 23 Figure III.2 : Courbes de polarisation de l’acier doux dans H2SO4 0,5 M, obtenues à 30°C sans et avec addition de NBABA à des concentrations allant de 10-5 à 10-3 M.… 26 Figure III.3 : Courbes de polarisation de l’acier doux dans H2SO4 0,5 M, obtenues à 30°C sans et avec addition de l’inhibiteur (E) NBABA à des concentrations Différentes. 27 Figure. III. 4. Influence de la température sur les courbes logI=f(E) de l’acier en milieu H2SO4 0,5M. 29 Figure. III. 5. Influence de la température sur les courbes logI=f(E) de l’acier en milieu H2SO4 0,5M en présence de HBABA10-3 M. 30 Figure. III. 6. Influence de la température sur les courbes logI=f(E) 30 de l’acier en milieu H2SO4 0,5M en présence de NBABA10-3 M Figure. III. 7. Influence de la température sur les courbes logI=f(E) de l’acier en milieu H2SO4 0,5M en présence de (E) NBABA10-3 M. 31 Figure III.8. Droite d’Arrhenius de l’acier doux dans 0,5M de H2SO4 33 Figure III.9. Droite d’Arrhenius de l’acier doux dans 0,5M de H2SO4+ 10-3M HBABA 33 Figure III.10. Droite d’Arrhenius de l’acier doux dans 0,5M de H2SO4+ 10-3M NBABA 34 Figure III.11. Droite d’Arrhenius de l’acier doux dans 0,5M de H2SO4+ 10-3M NBABA 34 Figure III.12.Modèle de l’isotherme de l’adsorption de Langmuir de l’acier doux dans H2SO4 0,5M à différentes concentrations en HBABA 37 Sommaire Introduction générale ..............................................................................................................1 Chapitre I : Mise au point générale sur les inhibiteur de corrosion ..........................................3 I. Introduction : .......................................................................................................................3 I.1.Différentes formes de la corrosion : ...............................................................................3 I.2. Lutte contre la corrosion : .............................................................................................5 I.2.1. La protection électrochimique : ..............................................................................6 I.2.2. Revêtement : ..........................................................................................................6 I.3 Généralités sur l’utilisation des inhibiteurs de corrosion ................................................7 I.3.1 Historique : .............................................................................................................7 I.3.2 Définition : .............................................................................................................7 I.3.3 Conditions d’utilisations et propriétés : ...................................................................8 I.4 Les classes d’inhibiteurs : ..............................................................................................8 I.4.1 Classement selon la nature de l’inhibiteur : ............................................................9 I.4.2 Classement selon le mécanisme d’action : .............................................................10 I.4.3 Classement selon le domaine d’application ..........................................................12 I.5. Types d’adsorption : ...................................................................................................13 I.6. Influence de la concentration sur l’effet inhibiteur : ....................................................14 I.7. Méthodes d’étude de la corrosion :..........................................................................15 I.7.1. Méthodes électrochimiques : ................................................................................15 Chapitre II : Matériel et méthodes .........................................................................................19 II.1. Matériel et milieu d’étude :........................................................................................19 II.1.1 Matériau : ............................................................................................................19 II.1.2. Milieu d’étude : ..................................................................................................20 II.1.3. Les inhibiteurs : ..................................................................................................20 II.2. Mesures électrochimiques : .......................................................................................21 Chapitre III : Résultats et discussion .....................................................................................23 III.1.Influence de la concentration de l’inhibiteur HBABA : .............................................23 III.2.Influence de la concentration de l’inhibiteur NBABA : .............................................26 III.3.Influence de la concentration de l’inhibiteur (E)NBABA: .........................................27 III.4. Effet de la température : ...........................................................................................28 III.4.1. Introduction : .....................................................................................................28 III.5. Isotherme d’adsorption :...........................................................................................35 Conclusion ...........................................................................................................................39 Références bibliographiques .................................................................................................40 1 Introduction générale Les solutions acides sont très employées dans l’industrie, notamment dans le décapage, l’élimination de couches superficielles indésirable se trouvant sur les surfaces métallique.et dans de nombreux procédés de synthèse industrielle. A cause du caractère agressif des solutions acides, l’emploi des inhibiteurs de corrosion des métaux et alliages est devenue incontournable. Toutefois, les méthodes auxquelles on fait appel pour inhiber la corrosion doivent tenir compte des paramètres particuliers du système. Le choix d’un inhibiteur est fonction de la nature de l’acide de sa quantité, de la température de la solution, de la présence de substances dissoutes et aussi et surtout du type de substrats métalliques. Pour supprimer les dépôts indésirables, les pièces en métal sont plongées dans des bains acides où l’attaque acide engendre le passage en solution de ces dépôts mais aussi partiellement celle du métal à partir de la surface. Afin de réduire la consommation du métal et de l’acide, des inhibiteurs de corrosion doivent être ajoutés au bain de nettoyage. Dans ce contexte l’acide chlorhydrique est le plus employé. Il est de plus en plus remplacé par l’acide sulfurique. On fait usage d’autres acides tels que l’acide nitrique, l’acide perchlorique etc … seulement pour des applications ciblées. Le présent travail se veut une contribution dans le domaine de lutte contre la corrosion et propose d’étudier l’effet de l’acide sulfurique sur un acier doux en présence et en absence d’inhibiteurs de corrosion. Ces composés doivent satisfaire à un certain nombre de critères : ils doivent stopper la corrosion du métal, tout en maintenant l’action de l’acide sur les impuretés indésirables, être efficaces à faibles teneurs et présenter une toxicité faible de préférence nulle. La structure moléculaire de ces inhibiteurs joue un rôle très important dans le processus de l’inhibition. Afin d’étudier l’effet de la structure des inhibiteurs organiques sur le phénomène d’inhibition de corrosion, notre choix s’est porté sur trois hydrazones à savoir le 2-[(2-Hydroxybenzylidene)amino]benzoicacid et le 4-[(4-Nitrobenzylidene) amino] benzoicacid et le 2-[(E)-(4-Nitrobenzylidene)amino]benzoicacid, le substrat étant un acier doux et le milieu agressif une solution d’acide sulfurique 0,5M. 2 Le mémoire est scindé en trois chapitres : Le chapitre 1 est une mise au point générale sur les inhibiteurs de corrosion. Le chapitre 2 présente les dispositifs expérimentaux, le milieu d’étude et le matériau utilisé. Le chapitre 3 fait état des résultats et discussion relatifs à l’action des inhibiteurs testés sur la corrosion de l’acier doux en milieu H2SO4 0,5M. L’influence de la concentration des inhibiteurs et de la température a été effectuée. Quelques grandeurs cinétiques et thermodynamiques y ont été déduites. Notre travail est couronné par une conclusion qui présente les principaux résultats trouvés ainsi que les perspectives d’avenir. Chapitre I : Mise au point générale sur les inhibiteurs de corrosion 3 Chapitre I : Mise au point générale sur les inhibiteur de corrosion I. Introduction : La corrosion métallique est un phénomène de dégradation spontanée d’un matériau dans un environnement.[1] On observe différent types de uploads/Geographie/ contribution-a-letude-de-linhibition-de-corrosion-dun-acier.pdf