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Université Mohamed Khider de Biskra Faculté des sciences et de la technologie D

Université Mohamed Khider de Biskra Faculté des sciences et de la technologie Department de chimie industrielle Domaine : Sciences et Techniques Filière : Génie des procédés Spécialité : Génie chimique Réf. : Entrez la référence du document Présenté et soutenu par : Haimer Siham Le : dimanche 7 juillet 2019 La synthèse d’un inhibiteur de corrosion et l’étude de son effet sur l’acier X42 dans un milieu aqueux. Jury : Dr Digheche Kalthoum MCA Université de Biskra Président Dr Chérifi- Bennadji Nedjema MCA Université de Biskra Rapporteur Dr Ghebghoub Fatima MCB Université de Biskra Examinateur Année universitaire : 2018 - 2019 MÉMOIRE DE MASTER Remerciements Je remercie, en premier lieu, Allah le tout Puissant pour la volonté, la santé et la patience qu’Il m’a données pour terminer ce mémoire. Je tiens à remercier sincèrement MmeChérifi- Bennadji Nedjema, mon encadreur, pour toute son attention, sa disponibilité, ses conseils et pour ses encouragements durant la réalisation de ce mémoire. Je tiens à remercier Mer Laiadi Chaker Je tiens à remercier Mer Salim Mrerabti Je tiens aussi à remercier MelleSara Boughediri pour son aide Je remercie également les membres du jury d’avoir accepter de juger mon travail. Je tiens à remercier particulièrement tous mes collègues de chimie industrielle et de génie mécanique de l'Université Mohamed Khider, Biskra. Dédicace Je dédie ce modeste travail à : A mes parents. Aucun hommage ne pourrait être à la hauteur de l’amour dont ils ne cessent de me combler. Que dieu leur procure bonne santé et longue vie. Mes chers frères et sœurs, A ma famille. A tous mes amis. À tous ceux qui m’ont été d’un soutien moral ou matériel. i Listes des figures: Figure (I.1) : Exemple de la corrosion électrochimique. 7 Figure (I.2) : Diminution du risque de corrosion sous contrainte d'un boulon, contrainte locale élevée (a) et contrainte locale peu élevée (b). 10 Figure (I.3) : Protection cathodique par courant imposé. 11 Figure (I.4) : Protection anodique par courant imposé. 11 Figure (I.5) : Représentation schématique des modes d’adsorption de molécules organiques inhibitrices sur une surface métallique. 15 Figure (I.6) : Représentation du rôle d'un inhibiteur anodique en milieu acide :(a) sans inhibiteur, (b) avec inhibiteur. 16 Figure (I.7) : Représentation du rôle d'un inhibiteur cathodique en milieu acide :(a) sans inhibiteur, (b) avec inhibiteur. 17 Figure (II.1) : Le montage expérimental. 24 Figure (II.2) : Le m-dinitrobenzène obtenus en forme cristaux. 24 Figure (II.3) : Photographie de l’appareil de point de fusion utilisé. 25 Figure (II.4) : Photographie de l’appareil d’IR utilisé. 25 Figure (II.5) : Présentation de l’inhibiteur CHIMEC 1038. 26 Figure (II.6) : Point d’injection de l’inhibiteur de corrosion au niveau du puits. 27 Figure (II.7) : Pompe doseuse responsable à injecter l’inhibiteur de corrosion. 28 Figure (II.8) : Le spectre IR de l'inhibiteur commercial. 29 Figure (II.9) : La méthode de dosage des sulfates. 31 Figure (II.10) : L’apparence de tôle de métal X42 avant (a) et après (b) la découpage. 33 Figure (II.11) : Apparence de l’échantillon de métal X42 après le polissage. 33 ii Figure (II.12) : La polisseuse. 34 Figure (II.13) : L'éthanol. 34 Figure (II.14) : L’apparence des échantillons X42 avec le revêtement. 35 Figure (II.15) : L'appareil Jar test. 36 Figure (II.16) : L'apparence de l'expérience immersion dans les premiers heures d'agitation. 37 Figure (II.17) : L'apparence de l'échantillon après 3 heures d'immersion. 37 Figure (II.18 ) : L'apparence de l'échantillon après le nettoyage. 37 Figure (IV.1) : Le spectre IR du nitrobenzène. 47 Figure (IV.2) : Le spectre IR du m-dinitrobenzène. 47 Figure (IV.3) : Comparaison des vitesses de corrosion en fonction du temps d’inhibiteur m-dinitrobenzène... 51 Figure (IV.4) : Comparaison des vitesses de corrosion en fonction du temps d'inhibiteur commercial. 52 Figure (IV.5) : Comparaison des vitesses de corrosion en fonction du temps de 50 ppm entre les deux inhibiteur. 53 Figure (IV.6) : Comparaison des vitesses de corrosion en fonction du temps de 100 ppm entre les deux inhibiteurs . 53 Figure (IV.7) : La comparaison des rendements d' inhibiteur m-dinitrobenzène en fonction du temps. 54 Figure (IV.8) : La comparaison des rendements d’inhibiteur commercial en fonction du temps. 55 Figure (IV.9) : La comparaison des rendements entre deux inhibiteurs 50 ppm en fonction du temps. 55 Figure (IV.10) : La comparaison des rendements entre deux inhibiteurs 100 ppm en fonction du temps. 56 iii Liste des tableaux : Tableau (I.1) : Les principaux facteurs de la corrosion. 6 Tableau (I.2) : Les différentes formes de corrosion. 8 Tableau (II.1) : Propriétés physiques et chimiques de 1,3-dinitrobenzène (1,3-DNB). 22 Tableau (II.2) : Fiche de sécurité de l'inhibiteur. 27 Tableau (II.3) : Caractéristique physiquo-chimique de l’eau d' Albien de la région Rhourde -Nouss wilaya d'Illizi. 29 Tableau (II.4) : La Référence de dosage du sulfate. 31 Tableau (II.5) : Composition chimique d’acier X42. 32 Tableau (II.6) : Les milieux corrosifs. 36 Tableau (III.1) : La vitesse de corrosion d'acier X42, sans inhibiteur. 39 Tableau (III.2) : La vitesse de corrosion d'acier X42, à C=50 ppm d’inhibiteur m-dinitrobenzène. 40 Tableau (III.3) : La vitesse de corrosion d'acier X42, à C=100 ppm d’inhibiteur m-dinitrobenzène. 40 Tableau (III.4) : La vitesse de corrosion d'acier X42, à C= 50 ppm d’inhibiteur commercial. 41 Tableau (III.5) : La vitesse de corrosion d'acier X42, à C=100 ppm d’inhibiteur commercial. 41 Tableau (III.6) : Rendement inhibiteur du métal X42, à C=50 ppm d’inhibiteur m-dinitrobenzène. 42 Tableau (III.7) : Rendement inhibiteur du métal X42, à C= 100 ppm d’inhibiteur m-dinitrobenzène. 42 iv Tableau (III.8) : Rendement inhibiteur du métal X42, à C= 50 ppm d’inhibiteur commercial. 43 Tableau (III.9) : Rendement inhibiteur du métal X42, à C=100 ppm d’inhibiteur commercial. 43 Tableau (IV.1) : La comparaison de l’efficacité inhibitrice du métal X42, temps d’immersion 3 heures d’inhibiteur m-dinitrobenzène. 48 Tableau (IV.2) : La comparaison de l’efficacité inhibitrice du métal X42, temps d’immersion 3 jours d’inhibiteur m-dinitrobenzène. 49 Tableau (IV.3) : La comparaison de l’efficacité inhibitrice du métal X42, temps d’immersion 7 jours d’inhibiteur m-dinitrobenzène. 49 Tableau (IV.4) : La comparaison de l’efficacité inhibitrice du métal X42, temps d’immersion 3 heures d'inhibiteur commercial . 50 Tableau (IV.5) : La comparaison de l’efficacité inhibitrice du métal X42, temps d’immersion 3 jours d'inhibiteur commercial. 50 Tableau (IV.6) : La comparaison de l’efficacité inhibitrice du métal X42, temps d’immersion 7 jours d'inhibiteur commercial. 51 v Liste des schémas : Schéma (I.1) : Types des revêtements protecteurs. 12 Schéma (I.2) : Classification des inhibiteurs. 13 Schéma (II.1) : La réaction de la formation du m-dinitrobenzène. 23 Schéma (IV.1) : La nitration de nitrobenzène. 46 Schéma (IV.2) : La mécanisme de nitration. 46 vi Sommaire Liste des figures………………………………………………………………. i Liste des tableaux…………………………………………………………….. iii Liste des schémas……………………………………………………………... v Introduction générale ………………………………………………………... 2 Chapitre I : Généralités sur la corrosion. I. Généralités sur la corrosion ………………………………….. 6 I. 1. Définition de la corrosion ……………………………………. 6 I. 2. Les facteurs de la corrosion ………………………………….. 6 I. 3. Les différentes types de la corrosion ………………………… 6 I. 3. 1. La corrosion chimique ………………………………………... 7 I. 3. 2. La corrosion biochimique ……………………………………. 7 I. 3. 3. La corrosion électrochimique ………………………………... 7 I. 4. Réactions de corrosion ……………………………………….. 8 I. 5. Les différentes formes de corrosion ………………………… 8 I. 6. Moyens de protection contre la corrosion …………………... 10 I. 6. 1. Prévention par une forme adaptée des pièces ………………. 10 I. 6. 2. Protection électrochimique (active) …………………………. 10 I. 6. 2. 1. Protection cathodique ………………………………………… 10 I. 6. 2. 2. Protection anodique …………………………………………... 11 I. 6. 3. Prévention par un choix judicieux des matériaux ………….. 11 I. 6. 4. Les revêtements protecteurs ………………………………… 12 I. 6. 5. Protection d'inhibition ……………………………………….. 13 I. 6. 5. 1. Définition d'inhibiteur ……………………………………….. 13 I. 6. 5. 2. Les mécanismes d’interface et principe d’action (adsorption et/ou formation d’un film) …………………………………… 14 I. 6. 5. 2. 1. Adsorption des molécules inhibitrices à la surface 14 vii métallique ……………………………………………………... I. 6. 5. 2. 2. Formation d’un film intégrant les produits de dissolution du substrat .................................................................................. 15 I. 6. 5. 3. Types des inhibiteurs ………………………………………… 15 I. 6. 5. 3. 1. Les inhibiteurs anodiques ……………………………………. 15 I. 6. 5. 3. 2. Les inhibiteurs cathodiques ………………………………….. 16 I. 6. 5. 3. 3. Les inhibiteurs mixtes ………………………………………... 17 I. 6. 5. 4. Domaines d’application ………………………………………. 18 I. 7. Méthodes de mesures de la corrosion ……………………….. 18 I. 7. 1. Mesures gravimétriques ……………………………………… 18 I. 7. 2. Mesures électrochimiques ……………………………………. 19 Chapitre II : Synthèse et caractérisation d’inhibiteur. II. 1. Synthèse des dérivés de benzène …………………………… 22 II. 2. Généralité ……………………………………………………... 22 II. 3. Synthèse de m-dinitrobenzène ……………………………….. 22 II. 4. Méthodes d’analyse et de confirmation utilisées …………… 24 II. 4. 1. Point de fusion ………………………………………………… 24 II. 4. 2. Spectrophotométrie IR ……………………………………… 25 II. 5. Les inhibiteurs appliqués à Rhourde –Nouss……………….. 26 II. 5. 1. Procédure du traitement……………………………………… 27 II. 5. 2. Principe d’un essai industriel………………………………… 28 II. 5. 3. Etude d’efficacité de l’inhibiteur CHIMEC 1038…………… 28 II. 6. Caractéristiques physiquo-chimiques de l’eau d'Albien…… 29 II. 6. 1. Calcule du taux d’agressivité uploads/Geographie/ la-synthese-d-x27-un-inhibiteur-de.pdf