MỞ ĐẦU
Bảo vệ chống ăn mòn kim loại là một nhiệm vụ quan trọng và có ý
nghĩa to lớn đối với nền kinh tế của tất cả các nước trên thế giới. Nền kinh tế
càng phát triển, khối lượng kim loại sử dụng càng nhiều, thiệt hại do ăn mòn
kim loại gây ra càng lớn. Theo một số tài liệu [2,11,14,32], lượng kim loại bị
ăn mòn trực tiếp chiếm khoảng 10% tổng sản lượng kim loại sản xuất ra hàng
năm. Chỉ tớnh riờng ở Mỹ trong những năm gần đây thiệt hại do ăn mòn kim
loại gây ra hàng năm vào khoảng 300 tỷ đô la [22,41]. Những thiệt hại gián
tiếp do kim loại bị ăn mòn như giảm độ bền dẫn đến giảm năng suất, chất
lượng của sản phẩm cao gấp 1,5 đến 2 lần lượng thiệt hại do kim loại bị ăn
mòn về khối lượng.
Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới ẩm, bờ biển dài, là môi trường
thuận lợi cho kim loại bị ăn mòn. Với tốc độ phát triển của nền kinh tế quốc
dân, nước ta sử dụng kim loại ngày càng nhiều, việc bảo vệ kim loại, chống
ăn mòn là nhiệm vụ cấp bách đặt ra cho các nhà khoa học.
Vấn đề chống ăn mòn kim loại đã được nhiều nhà khoa học quan tâm
nghiên cứu. Nhiều phương pháp bảo vệ chống ăn mòn kim loại đã được
nghiên cứu áp dụng có hiệu quả. Phương pháp sử dụng chất ức chế ăn mòn
được áp dụng sớm và phổ biến [14,30], trong một số trường hợp còn là
phương pháp duy nhất. Việc sử dụng chất ức chế nhằm hấp phụ lên bề mặt
kim loại để tách kim loại khỏi môi trường ăn mòn hoặc tạo cho kim loại ở
trạng thái bảo vệ catot hoặc anot. Các công trình nghiên cứu về các chất ức
chế từ các hợp chất hữu cơ như các bazơ azometin, aminoxeton, amin, các
muối nitrobenzoatamin,…[1,4,18,19,33,45,98,99,…] đã khẳng định hiệu quả
bảo vệ chống ăn mòn của các chất ức chế này. Tuy nhiên để tìm ra được
những hợp chất ức chế tốt ứng dụng có hiệu quả trong việc bảo vệ chống ăn
mòn kim loại còn tuỳ thuộc vào sự nghiên cứu và phát triển lí thuyết về cơ
1
chế tác động của chúng. Qua các tài liệu tham khảo [38,40,42,43,44,101] và
quá trình nghiên cứu chúng tôi thấy các dẫn xuất loại axetophenon benzoyl
hiđrazon là những chất có khả năng ức chế ăn mòn kim loại tốt có thể đáp
mà thuyết VB không có được. Hầu hết các phương pháp lượng tử gần đúng
dùng để nghiên cứu cấu trúc và các tính chất của phân tử đều dựa trên cơ sở
của thuyết MO [25].
1.1.1. Cơ sở của phương pháp MO [8,23,25]
Thuyết obitan phân tử là công trình của nhiều tác giả như: Mulliken,
Hund, Hỹckel, Heisenberg, Lenard, John, Coulson,… Phương pháp xác định
các MO theo thuyết MO là tổ hợp tuyến tớnh các AO (chủ yếu là các AO hoá
trị) của các nguyên tử tạo ra phõn tử:
∑
=
i
ii
c
ϕψ
µµ
(1)
Trong đó:
µ
ψ
: Hàm MO thứ
µ
i
c
µ
: Hệ số tổ hợp tuyến tính
i
ϕ
: Obitan nguyên tử thứ i
(4)
Với n là hạt nhân; e là các electron;
bneen
UUUU ,,,
lần lượt là thế năng
tương tác giữa các hạt nhân, giữa các electron, giữa hạt nhân và electron và
thế năng bổ chính biểu thị các tương tác phụ khác;
µ
E
là năng lượng toàn
phần của phân tử.
- Trong sự gần đúng Born- Oppenheirmer có thể coi các hạt nhân đứng
yên, khi đó chỉ xét phần electron và phương trình Schrửedinger có dạng:
ψψ E H
^
=
(5)
Ở đõy
^
H
: Toán tử Hamilton của các electron; ψ: Hàm sóng mô tả trạng
thái vỏ electron của hệ lượng tử (nguyên tử, phõn tử); E: Năng lượng của hệ ở
trạng thái ψ.
- Dựa vào nguyờn lớ biến phân ta có thể xác định được các mức năng
lượng MO (E) cũng như các hàm MO (ψ). Năng lượng của hệ được tính bằng
công thức:
∫
∫
Λ
∫∫
∫∫
Λ
=
στψψ
στψψ
dd
dd
E
H
(8)
Trong đó
Λ
H
là toán tử Hamilton có dạng sau:
∑∑∑
+=
Λ
i j
ij
i
r
e
2
i
HH
(9)
Thay (7), (9) vào (8) và biến đổi ra thu được phương trình Hartree-Fock:
∑∑∑∑∑
++=
2
iV
r
Z
iF
HF
M
A
iA
A
i
+−∇−=
∑
=
(11)
Trong đó V
HF
(i) là thế năng trung bình kinh nghiệm của electron thứ i
khi có mặt các electron khác (i có ý nghĩa khác với kí hiệu hàm sóng ở trên).
Phương pháp SCF của Hartree-Fock chỉ giải quyết một cách gần đúng
các bài toán về nguyên tử, vì thời đó hệ thống kĩ thuật máy tính chưa đủ mạnh
để tớnh cỏc tích phân dạng:
∫
τψαψ
d
(12)
Trong đó: Obitan thành phần
ψ
là hàm của tọa độ,
ξ
ξ
ξ
ξ
;
!2
2
)(
1
21
12
(14)
Trong đó: Z là số điện tích hạt nhân; S là hằng số chắn; k chỉ tâm của
hệ tọa độ cầu; l, m là các số lượng tử obitan và số lượng từ obitan tương ứng;
ξ
là số mũ.
1.1.2.2. Phương pháp Roothaan
Để giải quyết các bài toán phân tử, Roothaan đã phát triển thuyết SCF
của Hartree-Fock và đưa ra những quan điểm chính sau:
- Hàm sóng MO phải là tổ hợp tuyến tính của các obitan φ
i
dưới
dạng sau:
∑
=
i
ii
c
φψ
µµ
1
2
2
2
2
H
(16)
Ngoài ra Hartree-Fock cũn dựng toán tử
∑
ΛΛ
=
i
HH
.
Trong đó
i
Λ
H
là toán tử đơn electron có dạng:
∑
+∇−=
Λ
m
lm
m
i
i
r
eZ
( )
∑
−+=
µνµνµµ
ε
KJE 2
(20)
Trong các hệ thức trên:
µ
E
là tổng động năng của electron trên obitan
ψ
µ
; J
µν
, K
µν
là các tích phân Culong và tích phân trao đổi đa tâm tương ứng,
F
ij
là phần tử ma trận Fock được biểu diễn thông qua các tích phân đa tâm.
Các phương trỡnh (18), (19), (20) là cơ sở cho các phương pháp bán
kinh nghiệm sau này.
1.1.3. Sơ lược về các phương pháp tính lượng tử gần đúng
Các phương pháp gần đúng được xây dựng chủ yếu dựa trên phương
trình Roothaan. Các phương pháp này đều tập trung giải quyết vấn đề thế
năng tương tác giữa các electron với nhau dựa vào việc giải gần đúng các
phương trình chứa tích phân Culong và các tích phân xen phủ giữa các
electron.
Phương pháp này là một sự cải tiến của phương pháp Huckel. Trong
phương pháp này người ta đã tiến hành tính toán các tích phân xen phủ thay
cho việc gán cho nó những giá trị tùy ý. Phương pháp Huckel mở rộng dùng
để tính toán năng lượng, không dùng để tối ưu hóa hình học hay tính toán các
thông số nhiệt động phân tử. Kết quả của phương pháp này cho ta một sự mô
tả các obitan phân tử ở mức định tính và bán định lượng, các tính chất như
điện tích định cư và sự phân bố spin. Với phương pháp này kết quả đã khả dĩ
hơn nhưng vẫn dừng ở mức gần đúng thô.
b. Phương pháp CNDO (Complete Neglect of Differential Overlap)
Đây là phương pháp bán kinh nghiệm đơn giản tính theo giải thuật
trường tự hợp. Nó được dùng để tính toán các tính chất của electron ở trạng
thái cơ bản, đối với cả hệ vỏ mở và hệ vỏ đóng, tối ưu hóa hình học và tổng
8
năng lượng, lớp vỏ trong được coi là một phần của lớp lõi và gộp tương tác
đẩy của lớp này vào tương tác của hạt nhân với electron. Phương pháp CNDO
cho ra đời hai phiên bản CNDO/1 và CNDO/2. Phương pháp này được áp
dụng trên những nguyên tố sau: H, He, Li, Be, B, C, N, O, F, Ne, Na, Mg, Al,
Si, P, Ar, Ge, As, Se, Br.
c. Phương pháp INDO (Intermediate Neglect of Differential Overlap)
Phương pháp này là phương pháp bán kinh nghiệm do Pople,
Beveridge và Dobosh đưa ra năm 1967. Trong tính toán, phương pháp gián
tiếp bỏ qua các vi phân xen phủ. Phương pháp INDO chủ yếu dùng để nghiên
cứu cấu tạo electron và mật độ spin của các phân tử thuận từ có electron độc
thân, nó khắc phục được nhược điểm của phương pháp CNDO là không phân
biệt được tương tác giữa hai electron có spin song song với tương tác giữa hai
electron có spin đối song. Về phương diện lí thuyết phương pháp INDO hoàn
thiện hơn phương pháp CNDO/2, vỡ nú chỉ bỏ qua một số ít hơn các tích
phân đẩy. Phương pháp INDO được áp dụng để tính toán các tính chất của
electron trong các hệ vỏ đóng và vỏ mở, tối ưu hóa hình học và năng lượng
tổng.
là phương pháp bán kinh nghiệm gần đúng tốt hơn dùng để tính toán các tính
chất phân tử, tối ưu hóa hình học, năng lượng tổng, nhiệt hình thành…
Phương pháp AM1 được áp dụng trên những nguyên tố sau: H, Li, Be,
B, C, N, O, F, Al, Si, P, S, Cl, Zn, Ge, Br, I.
f. Phương pháp PM3 (Parametric model 3)
Phương pháp PM3 có bản chất của AM1 với tất cả các tham số đã được tối
ưu hóa đầy đủ. Về ý nghĩa của nó có một tập tham số tốt nhất cho tập dữ liệu thực
nghiệm đã cho. Tuy vậy, quá trình tối ưu hoá vẫn đòi hỏi sự can thiệp của con
10
người trong sự lựa chọn dữ liệu thực nghiệm sao cho các yếu tố đưa vào thích hợp
hơn cho mỗi tập dữ liệu. Phương pháp PM3 áp dụng cho nhiều nguyên tố thuộc
nhúm chớnh, ngoại trừ các kim loại chuyển tiếp.
Phương pháp này được áp dụng trên những nguyên tố sau: H, Be, C, N, O,
F, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Zn, Ga, Ge, As, Se, Br, Cd, In, Sn, Sb, Te, I.
g. Phương pháp ZINDO/1và ZINDO/S
Đây là hai phương pháp cải tiến của phương pháp INDO do Zerner đưa
ra có tính đến tương tác nội phân tử.
Phương pháp ZINDO/1 là phương pháp sử dụng có hiệu quả khi xác
định cấu trúc và tính toán năng lượng đối với những phân tử có chứa các kim
loại chuyển tiếp nhóm thứ nhất hoặc thứ hai. Phương pháp ZINDO/1 được áp
dụng trên những nguyên tố sau: H, Li, Be, C, N, O, F, Na, Mg, Al, Si, P, S,
Cl, Ca, Se, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn,Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rb, Pd,
Ag, Cd.
Phương pháp ZINDO/S được tham số hóa nhằm mục đích tính toán lại
phổ (phổ electron, tử ngoại, khả kiến), không dùng phương pháp này để tối ưu
hóa cấu hình và chỉ áp dụng trờn cỏc phân tử đã được tối ưu hóa bằng các
phương pháp khác. Phương pháp ZINDO/S được áp dụng trên nhưng nguyên
tố sau: H, Mg, Se, C, O, N, F, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn.
1.1.4. Cách lựa chọn các phương pháp gần đúng
Việc lựa chọn phương pháp gần đúng thích hợp để khảo sát cho một
M → M
n+
+ ne Hình 1.1. Hình ảnh minh họa sự
ăn mòn kim loại
12
Căn cứ vào môi trường và cơ chế của sự ăn mòn kim loại, người ta
phân ra làm hai loại chính là ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá.
- Ăn mòn hoá học: Là quá trình phá huỷ kim loại do kim loại phản ứng
hoá học trực tiếp với chất khí hoặc hơi nước ở nhiệt độ cao. Đặc điểm của ăn
mòn hoá học là không phát sinh dòng điện và ở nhiệt độ càng cao tốc độ ăn
mòn càng mạnh.
- Ăn mòn điện hoá: Là quá trình phá huỷ kim loại do phản ứng oxi hoá
khử xảy ra trên bề mặt kim loại khi kim loại tiếp xúc với dung dịch chất điện
li và tạo nên dòng điện. Ăn mòn điện hoá xảy ra trong môi trường dẫn điện:
axit, bazơ, nước biển, khụng khớ…, luôn gắn với sự hình thành các vi pin
đoản mạch. Quá trình ăn mòn này làm xuất hiện dòng electron chuyển động
trong kim loại và dòng ion chuyển động trong dung dịch chất điện li theo
hướng từ vùng điện cực này sang vùng điện cực khác, do đó phát sinh dòng
điện. Đây là loại ăn mòn phổ biến và nghiêm trọng nhất trong tự nhiên.
1.2.2. Ăn mòn kim loại trong dung dịch axit
Khi nhúng một kim loại M vào trong dung dịch axit, tại một thời điểm
nhất định, có một thế được gọi là thế ăn mòn (U
ăm
), thể hiện các phản ứng
điện hoá diễn ra trên bề mặt điện cực [15,30,75]:
- Phản ứng anot tương ứng với sự oxi hoá kim loại M:
M → M
n+
+ ne
- Phản ứng catot tương ứng với sự khử chất oxi hoá có mặt trong
crom, thiếc, kẽm, Những chất phủ không phải là kim loại thường là vecni,
sơn, men, nhựa. Các chất phủ được tạo bằng cách xử lý hoá học hoặc điện
hoá chủ yếu là các màng oxit hoặc muối bảo vệ. Ví dụ: sự oxi hoá nhôm tạo
ra nhôm oxit bền, sự phot phat hoỏ các vật phẩm bằng thép tạo ra màng phot
phat bảo vệ. Ưu điểm của phương pháp này ngoài việc bảo vệ vật liệu khỏi bị
ăn mòn còn có tác dụng trang trí làm tăng vẻ đẹp cho vật bảo vệ.
1.2.3.3. Bảo vệ điện hoá chống ăn mòn kim loại
Nguyên tắc của phương pháp này là dịch chuyển thế về phía âm nằm
trong miền thế loại trừ ăn mòn nhờ phương pháp phân cực bởi dòng ngoài
hoặc tự phân cực của sự khép kín pin ăn mòn. Ngoài ra, có thể tạo lớp thụ
động trên mặt kim loại bằng sự phân cực anot. Dựa vào nguyên tắc trên người
ta phân làm 2 loại bảo vệ điện hoá: bảo vệ catot và bảo vệ anot.
a. Bảo vệ catot:
14
- Bảo vệ catot bằng dòng ngoài: dịch chuyển thế ăn mòn về phía âm
kéo theo sự giảm dòng ăn mòn đến giá trị nhỏ nhất.
- Bảo vệ catot bằng anot hy sinh: Nối kim loại cần bảo vệ với kim loại
khác có điện thế âm hơn và thế kim loại cần bảo vệ được dịch chuyển về phía
âm kéo theo sự giảm tốc độ ăn mòn.
Phương pháp bảo vệ catot được áp dụng để bảo vệ các đường ống dẫn
xăng dầu, vỏ tàu biển, các giàn khoan,…
b. Bảo vệ anot:
Phân cực anot để đưa kim loại vào trạng thái thụ động chỉ cần dòng điện
nhỏ, tiêu hao ít năng lượng. Bảo vệ anot được áp dụng bảo vệ cho các két
nước, thùng kim loại chứa axit.
1.2.3.4. Xử lí môi trường ăn mòn
Phương pháp xử lí môi trường thuận tiện cho những trường hợp khi vật
cần được bảo vệ vận hành trong một thể tích giới hạn chất lỏng. Có thể thực
hiện bằng cách:
- Loại bỏ các chất khử phân cực gây ăn mòn như O
- Theo cơ chế điện hoá: Chất ức chế catot, chất ức chế anot, chất ức chế
hỗn hợp cả anot và catot.
- Theo bản chất hoá học: Chất ức chế vô cơ, chất ức chế hữu cơ, chất
ức chế gây thụ động hoá, chất ức chế dạng kết tủa.
- Theo môi trường ăn mòn: Chất ức chế trong môi trường axit, bazơ,
trung tính, khí quyển hoặc có thể chia thành dạng chất ức chế tiếp xúc và chất
ức chế bay hơi.
- Theo đối tượng bảo vệ: Chất ức chế cho kim loại đen, kim loại màu
hoặc cho cả kim loại đen và kim loại màu.
- Theo lĩnh vực ứng dụng: Chất ức chế trong tẩy gỉ axit, chất ức chế
dùng làm chất phụ gia trong dầu, trong bảo quản trang thiết bị,
1.3.2. Cấu trúc phân tử của chất ức chế hữu cơ [42,95,103]
Phần lớn các hợp chất hữu cơ dạng thơm hoặc cao phân tử có chứa các
nguyên tố N, O, S thường được sử dụng ức chế ăn mòn kim loại trong môi
trường axit. Hiệu quả bảo vệ của các chất ức chế này phụ thuộc vào kích
thước phân tử, bề mặt kim loại, cấu trúc và nhóm chức năng ức chế, hiệu ứng
không gian, số trung tâm hỳt bỏm, liên kết cho nhận giữa các trung tâm có
mật độ điện tích lớn (N, O, S) với các obitan trống của kim loại, Ngoài ra ,
nhiệt độ và áp suất trong hệ thống cũng là những yếu tố ảnh hưởng đến khả
năng ức chế ăn mòn của các hợp chất hữu cơ.
16
Cấu trúc phân tử của các chất ức chế ăn mòn hữu cơ thường được chia
thành 2 phần: Phần không phân cực (kị nước) tương đối lớn về thể tích, chủ
yếu cấu trúc bởi C và H; Phần phân cực (ưa nước) chứa cỏc nhúm chức như:
-NH
2
, -OH , -SH, -COOH, chớnh cỏc nhúm chức này đính trực tiếp lên bề
mặt kim loại ở dạng hấp phụ, còn phần không phân cực phủ lấp từng phần cỏc
tõm hoạt động của bề mặt kim loại làm cho quá trình ăn mòn bị chậm lại. Sự
hấp phụ của các hợp chất này có thể kìm hãm quá trình catot, quá trình anot
hơi hoặc hệ thống làm mát của các trang thiết bị.
Các chất ức chế được dùng rộng rãi trong khai thác dầu và khí, trong
tận thu dầu mỏ, trong lọc dầu, trong vận chuyển và cất giữ dầu mỏ và làm phụ
gia ức chế ăn mòn trong dầu bảo quản. Chất ức chế được sử dụng trong lĩnh
vực này thường là chất ức chế hữu cơ dạng tạo màng.
Ngoài ra, các chất ức chế còn được dùng để chế tạo các loại vữa bờtụng
có tác dụng chống ăn mòn cốt thép, các chất ức chế bay hơi được dùng bảo
quản đường ống dẫn dầu, các trang thiết bị kỹ thuật quân sự chống lại sự ăn
mòn của khí quyển.
1.3.5. Hiđrazon- Chất ức chế ăn mòn kim loại có hiệu quả
Nhiều công trình nghiên cứu gần đây [38,40,42,43,44,101] cho thấy các
dẫn xuất loại axetophenon benzoyl hiđrazon ( gọi chung là hiđrazon) là những
hợp chất hữu cơ có khả năng ức chế ăn mòn kim loại tốt cho cả kim loại đen
và kim loại màu trong các môi trường axit như HCl, H
2
SO
4
, HNO
3
, H
3
PO
4
,
môi trường dầu mỡ, Phân tử của chúng có chứa vòng benzen rời rạc, trong
đó hai vòng thơm của phân tử là các hệ liên hợp phẳng giống benzen. Nhờ hệ
thống liên hợp này mà phân tử trở lên bền vững hơn. Ngoài ra, phần trung
18
gian nối giữa hai vòng thơm của phân tử có chứa các nguyên tử N và O có
chứa cặp electron chưa phân chia, đõy chớnh là cỏc tõm hoạt động: N(-NH),
bị quân sự,
Hầu hết các chất ức chế đang được chúng ta sử dụng hiện nay là nhập
từ nước ngoài. Trong những năm gần đây, trong nước cũng đó cú một số cơ
sở (Viện, Trung tõm, Khoa, ) quan tõm nghiên cứu như:
- Đề tài về chất ức chế ăn mòn của Viện Hoỏ học các hợp chất thiên
nhiên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Các chất được nghiên cứu
chủ yếu dựa trên sản phẩm của phản ứng Mannich (bazơ Mannich). Lớp hợp
chất này được sử dụng làm chất ức chế bay hơi và sử dụng trong môi trường
kín.
- Phân viện Vật liệu, Viện Hoá học, Trung tâm Khoa học Công nghệ
Quân sự đã tiến hành tổng hợp một số chất ức chế ăn mòn dùng cho dầu mỡ
bảo quản (dầu nitro hoá, dầu sunfo hoỏ…). Chỳng là các chất ức chế ăn mòn
truyền thống được dùng trong dầu mỡ bảo quản của Liờn Xụ cũ.
- Khoa Hoá học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia
Hà Nội đã nghiên cứu trong lĩnh vực tổng hợp các hợp chất azometin và
nghiên cứu tính chất ức chế ăn mòn kim loại của chúng. Những kết quả tìm
được cho thấy chúng đáp ứng được yêu cầu dùng làm chất ức chế ăn mòn kim
loại của nhà sản xuất và người tiêu dùng.
- Một vài năm gần đây, các hiđrazon đã và đang được quan tâm nghiên
cứu. Nhiều hiđrazon đã được tổng hợp và nghiên cứu cho thấy khả năng ức
20
chế ăn mòn của chúng đạt hiệu quả cao. Do đó việc nghiên cứu và sử dụng
các hiđrazon làm chất ức chế bảo vệ kim loại cần được đẩy mạnh.
1.4. MỐI LIấN HỆ GIỮA HIỆU QUẢ BẢO VỆ VÀ CẤU TRÚC CỦA CHẤT
ỨC CHẾ
Hiệu quả bảo vệ của các chất ức chế hữu cơ phụ thuộc nhiều vào cấu
trúc của chúng. Các thông số cấu trúc như: Diện tích bề mặt phân tử (S), , thể
tích phõn tử (V), năng lượng obitan phân tử bị chiếm cao nhất (E
HOMO
), năng
phụ thuộc
vào giá trị mật độ điện tích trờn cỏc nguyên tử nitơ ở trạng thái tự do và trạng
thái hấp phụ. Trong phương trình trên b giảm trong dãy: amin bậc một, bậc
hai, bậc ba là do sự cản trở không gian khi các phân tử amin hấp phụ lên bề
mặt kim loại.
Đối với các amin dị vòng (piridin, quinolin, acridin) quan hệ giữa tác
dụng bảo vệ (Z) và giá trị mật độ điện tích trờn tõm hấp phụ (q
π
) được biểu thị
bằng phương trình [37]:
21
∑
++=
−
n
m
cAbqa
Z
Z
1
100
lg
π
(22)
Trong đó: a, b, c là các hằng số, n là số tâm hấp phụ, A
m
là diện tích bề
mặt phân tử.
Các tính toán hoá lượng tử về cấu trúc electron của các phân tử chất ức
chế chứa nitơ ở trạng thái tự do và hấp phụ cho thấy có sự chuyển điện tích từ
xác định được tương đối chính xác các thông số cấu trúc như: mật độ
electron, độ dài liên kết, góc liên kết, các dạng năng lượng, các tham số nhiệt
động, Các kết quả này một mặt giải thích các dữ kiện thực nghiệm, mặt
khác có thể định hướng cho thực nghiệm [1,51,77,88,104,110].
Nhiều phương pháp bán kinh nghiệm được sử dụng trong các phầm
mềm HyperChem, Mopac, Chemoffice, giỳp cho việc nghiên cứu được tiến
hành thuận lợi, tiết kiệm thời gian và kinh phí.
Trong các công trình đã công bố tác giả sử dụng các phương pháp bán
kinh nghiệm trong phần mềm HyperChem 7.0 tớnh toán cho các dẫn xuất
axetophenon benzoyl hiđrazon đã thiết lập được phương trình hồi qui biểu
diễn mối liên hệ giữa các thông số: Mật độ điện tích trờn tõm hấp phụ, E
HOMO
,
E
LUMO
, với hiệu quả ức chế ăn mòn kim loại trong môi trường axit.
Các tác giả trong công trình [51] đã sử dụng phương pháp AM1, PM3,
MINDO/3 trong phần mềm Mopac 6.0 để tính toán cho các dẫn xuất của
piridin là chất ức chế ăn mũn sắt trong môi trường axit. Đã đưa ra được mối
liên hệ giữa khả năng ức chế ăn mòn với E
HOMO
, E
LUMO
, hiệu E
LUMO
-E
HOMO
,
mụmen lưỡng cực và mật độ điện tích trên nguyên tử nitơ.
Trong công trình [1,18] các tác giả đã sử dụng phần mềm Chemoffice
chọn phương pháp AM1 trong phần mềm HyperChem 7.0 để tớnh cỏc thông
24
OH
C
CH
3
N
NH
C
O
OH
OH
C
CH
3
N
NH C
O
NO
2
số lượng tử: Năng lượng tổng (E
Total
), năng lượng liên kết (E
B
), năng lượng
hiđrat hoá (E
H
), năng lượng obitan phõn tử bị chiếm cao nhất (E
HOMO
), năng
3
CH
3
2-hiđroxi-3-metỵlaxetophenon
-4-metylbenzoyl hiđrazon
4 CI.4
OH
C
CH
3
N
NH
C
O
OH
CH
3
2-hiđroxi-3-metỵlaxetophenon
-2-hiđroxibenzoyl hiđrazon
5 CI.5
C
CH
3
N
NH
C
O
OH
OH
CH