TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(40).2010

77
NGHIÊN CỨU SỰ ỨC CHẾ ĂN MÒN THÉP CT3 TRONG DUNG DỊCH
NaCL VÀ SỬ DỤNG LÀM LỚP LÓT MÀNG SƠN CỦA HỢP CHẤT
POLYPHENOL TÁCH TỪ VỎ CÂY ĐƯỚC
A STUDY ON THE CORROSION INHIBITION OF CT3 STELL IN THE NACL
SOLUTION AND PRIMER OF PAINTING FILM OF POLYPHENOL EXTRACTED
FROM MANGROVE BARK

Lê Tự Hải
Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng

TÓM TẮT
Polyphenol được tách ra từ vỏ cây Đước ở Quảng Nam và được định lượng bằng
phương pháp Lowenthal. Các nhóm chức của polyphenol được xác định bằng phương pháp
quang phổ hồng ngoại (IR). Tính chất ức chế ăn mòn thép CT3 và lớp lót cho màng sơn của
polyphenol tách từ vỏ đước được nghiên cứu trong dung dịch NaCl 3,5% bằng phương pháp
phân cực điện hóa trên thiết bị PGS-HH3. Kết quả nghiên cứu đã tìm được điề
u kiện tối ưu để
tách polyphenol từ vỏ đước với hàm lượng 13,51% và hiệu quả ức chế ăn mòn kim loại phụ
thuộc vào nồng độ polyphenol.
ABSTRACT
Polyphenol was extracted from mangrove bark in Quang Nam and then it was
quantified by the Lowenthal method. The function groups of polyphenol were determined by
infrared spectroscopy (IR spectroscopy). The inhibitive behaviour on the CT3 steel and the
painting film primer of polyphenol in aerated solution of 3.5% NaCl have been studied by the
electrochemical method using the Potentiondyamic program on the PGS-HH3 equipment. As a
result, we found the optimal conditions to extract polyphenol from the mangrove bark with a
13.51% content and the inhibition efficiency was dependent on the concentration of polyphenol.


0
C cho đến khô và xay thành bột
mịn. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết tách polyphenol được nghiên cứu như: tỉ
lệ dung môi - nguyên liệu, thời gian, nhiệt độ, tỉ lệ dung môi nước : etanol. Định lượng
polyphenol thu được trong dịch chiết bằng phương pháp Lowenthal [4]. Các nhóm chức
có trong polyphenol tách ra từ vỏ đước được xác định bằng phương pháp quang phổ
hồng ngoại (IR)
Tính chất ức chế ăn mòn kim loại của polyphenol được nghiên cứu bằng phương
pháp đo đường cong phân cực potentiodynamic trên thiết bị PGS - HH3. Điện cực làm
việc là thép CT3 có diện tích bề mặt 1 cm
2
, phần còn lại được bọc nhiều lớp nhựa epoxy
chồng lên nhau để cách ly môi trường. Điện cực so sánh là Ag,AgCl / Cl
-
và điện cực
đối là Platin (Pt). Dung dịch ăn mòn là NaCl 3,5%.
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Điều kiện tối ưu cho quá trình chiết tách polyphenol từ vỏ đước
Ảnh hưởng của các yếu tố như tỉ lệ nguyên liệu vỏ : dung môi; thời gian chiết,
nhiệt độ; tỉ lệ etanol : nước đến quá trình chiết tách polyphenol từ vỏ cây đước đã được
nghiên cứu và tìm được điều kiện tối ưu như sau: nguyên liệu ở dạng bột, tỉ lệ rắn / lỏng
là 1g : 60ml, nhiệt độ 80
0
C, thời gian chiết 60 phút, và tỉ lệ etanol : nước = 50 : 50
(v/v). Hàm lượng polyphenol thu được là 13,51% so với lượng nguyên liệu khô.
3.2. Phân tích sản phẩm polyphenol bằng phổ hồng ngoại (IR)
Tiến hành tách polyphenol bằng cách xử lí dung dịch sau khi chiết với clorofom
để loại tạp chất sau đó cho qua phễu chiết để loại tướng clorofom, dịch chiết còn lại
đem cất đến khô. Kết quả đo phổ hồng ngoại được trình bày ở hình 1.


6

551.13, 17.3 1Hình 1. Phổ hồng ngoại của polyphenol tách từ vỏ đước

Kết quả phân tích phổ hồng ngoại cho thấy xuất hiện các pic dao động đặc trưng
của nhóm –OH (3400 cm
-1
), vòng benzen (1615), C=O (1521), C=C (1448), =C-O-C
(1285), -C-O-C (1051).
3.3. Tính chất ức chế ăn mòn kim loại trong môi trường NaCl 3,5% của polyphenol
tách từ vỏ cây đước
3.3.1. Ảnh hưởng của thời gian ngâm thép trong dung dịch đến khả năng ức chế ăn mòn
Điện cực được ngâm trong dung dịch polyphenol 100mg/l với các thời gian khác
nhau là 10, 20, 30, 40, 50, 60 và 70 phút. Sau đó tiến hành đo đường cong phân cực
trong dung dịch NaCl 3,5%.
Kết quả xử lí các đường cong phân cực được trình bày ở bảng 1.
Bảng 1. Giá trị dòng ăn mòn (I
corr
) và hệ số tác dụng bảo vệ Z (%) theo thời gian ngâm thép trong
dung dịch polyphenol 100mg/l
STT Thời gian ngâm (phút) I
corr
(mA/cm
2
) Z (%)
1 0 6,5714E-0001 0
2 10 5,6310E-0001 14,31

+
+ 1/2 O
2
= Fe
2+
+ H
2
O
Fe
2+
+ 1/2 O
2
+ H
+
= Fe
3+
+ 1/2H
2
O
Tannin-OH + Fe
3+
= (Tannin-O- Fe
3+
)
2+
+ H
+
(4)
Tannin-2OH + Fe
3+

HO
O
R
O
-
3.3.2. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch polyphenol đến khả năng ức chế ăn mòn thép
CT3 trong môi trường NaCl 3,5%
Tiến hành đo đường cong phân cực của điện cực thép ngâm trong dung dịch
polyphenol với các nồng độ 50; 60; 70; 80; 90; 100; 110 trong thời gian 60 phút.
Kết quả xử lí đường cong phân cực được trình bày trong bảng 2.
Bảng 2. Giá trị dòng ăn mòn (I
corr
) và hệ số tác dụng bảo vệ Z (%) theo nồng độ dung dịch polyphenol
STT Nồng độ Tanin (mg/l) I
corr
(mA/cm
2
) Z (%)
1 0 6,5714E-0001 0
2 50 5,1370E-0001 21,82
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(40).2010

81

3 60 5,0241E-0001 23,54
4 70 3,4192E-0001 47,96
5 80 3,3520E-0001 48,99
6 90 3,2316E-0001 50,36
7 100 2,9512E-0001 55,09
8 110 2,9460E-0001 55,16

Hình 3. Đường cong phân cực thép CT3 có phủ màng sơn có lót polyphenol trong dung dịch NaCl 3,5%
Kết quả xử lí các đường cong phân cực được trình bày trong bảng 3.
Bảng 3. Giá trị dòng ăn mòn (I
corr
) và hệ số tác dụng bảo vệ Z (%) khi điện cực phủ màng sơn không lót
polyphenol và lót polyphenol trong dung dịch NaCl 3,5%
STT Mẫu điện cực I
corr
(mA/ cm
2
) Z (%)
1 Không sơn, không lót polyphenol 6.5714E-0001 0
2 Sơn không lót polyphenol 4.1486E-0001 36,87
3 Sơn lót polyphenol 1.4247E-0001 78,32
Bảng 3 cho thấy, nếu điện cực trước khi phủ màng sơn được ngâm vào dung
dịch polyphenol nồng độ 100 mg/l với thời gian 60 phút để tạo lớp lót thì tốc độ ăn mòn
thép sẽ giảm mạnh. Hiệu quả ức chế ăn mòn đạt 78,32%.

4. Kết luận
- Điều kiện tối ưu để chiết tách polyphenol từ vỏ cây đước như sau: tỉ lệ rắn
lỏng là 1g : 60ml, nhiệt độ chiết tách là 80
0
C, thời gian là 60 phút, và tỉ lệ etanol : nước
là 50 : 50. Và hàm lượng polyphenol thu được trong điều kiện này là 13,51% so với
lượng nguyên liệu khô.
- Kết quả phổ IR của polyphenol tách từ vỏ đước cho thấy có dao động chính
của các nhóm -OH, C=O, =C-O-C-, -C-O-C-, C=C, C-H dao động không phẳng
(anken), nhân thơm
- Polyphenol tách từ vỏ đước có khả năng ức chế ăn mòn thép CT3 trong môi
trường NaCl 3,5%. Khả năng ức chế ăn mòn thép tăng khi tăng nồng độ polyphenol và