Valorisation d'extrait de plantes yéménite et marocaine autant qu'inhibiteur vert de la corrosion de l'acier C38 en milieu acide HCl 1M

Abstract

L’une des préoccupations centrales à l'échelle industrielle demeure la corrosion des métaux, dont les dommages économiques et environnementaux sont significatifs. Dans cette optique, le développement d'une chimie moins nocive pour l'homme et l'environnement conduit à une recherche active et à la formulation de nouveaux inhibiteurs de corrosion, à la fois efficaces, économiques et respectueux de l'environnement. Cette étude se concentre sur l'évaluation des extraits de plantes marocaines et yéménites en tant qu'inhibiteurs de corrosion pour l'acier C38 en milieu HCl 1M. Plusieurs paramètres ont été pris en compte, notamment la concentration, la température et la durée d'immersion. Pour évaluer le pouvoir inhibiteur des extraits étudiés, une approche expérimentale a été adoptée, comprenant des techniques électrochimiques telles que l'OCP, la polarisation potentiodynamique et la spectroscopie d'impédance électrochimique. De plus, une caractérisation des surfaces métalliques étudiées a été réalisée à l'aide du microscope électronique à balayage couplé à la spectroscopie à dispersion d'énergie. Les résultats obtenus révèlent une excellente efficacité inhibitrice de la corrosion des extraits étudiés. Les extraits éthanoïques de Rumex Nervosus Vhal du Yémen, de Citrullus Coloconthis du Maroc et de Catha Edulis du Yémen ont montré des efficacités inhibitrices respectives de 96,0%, 95,8% et 92,7% à une concentration de 2 g/L. Ces extraits agissent comme des inhibiteurs mixtes dans le milieu étudié, et leur efficacité inhibitrice augmentent avec la concentration. Cette inhibition est attribuée à l'adsorption spontanée des molécules inhibitrices à la surface de l'acier C38, suivant le mécanisme de l'isotherme de Langmuir et impliquant des interactions électrostatiques. L'étude thermodynamique a révélé une diminution de l'efficacité inhibitrice avec l'augmentation de la température, confirmant la sensibilité de l'adsorption des molécules inhibitrices aux variations de température. De plus, l'effet du temps d'immersion jusqu'à 72 heures a montré des efficacités inhibitrices satisfaisantes, suggérant la formation d'une couche protectrice à la surface de l'acier. La caractérisation de la surface métallique par MEB-EDX a confirmé l'adsorption des molécules extraites à la surface du métal, formant ainsi une couche protectrice responsable de l'inhibition de la corrosion de l'acier C38. Les résultats du calcul théorique ont montré que les molécules présentes dans l’extrait de Catha Edulis, notamment la Cathinone-H, l'Amphétamine-H et la Cathine-H, s'adsorbent à la surface de l'acier C38, formant ainsi un film protecteur, en accord avec les résultats expérimentaux. En conclusion, les extraits étudiés se révèlent être des inhibiteurs efficaces de la corrosion de l'acier C38 en milieu acide chlorhydrique 1M. Ils représentent des alternatives prometteuses et respectueuses de l'environnement aux inhibiteurs traditionnels, souvent toxiques et coûteux.