مناقشة رسالة طالبة الماجستير فرح عبد الله كاظم من قسم علوم الكيمياء

ناقش قسم علوم الكيمياء في كلية العلوم بجامعة ديالى رسالة طالبة الماجستير فرح عبد الله كاظم والموسومة منع تآكل أنابيب النفط الخام في الأوساط المائية باستخدام مواد نانوية متراكبة وذلك في يوم الخميس الموافق 2018/5/3 وعلى قاعة المناقشات في عمادة الكلية .

تضمن البحث دراسة معدلات تآكل الحديد المنخفض الكاربون في أوساط مائية مختلفة (حامضية pH 5 , متعادلةpH 7 وقاعديةpH 9 ) وبوجود تراكيز ملح (NaCl) بنسبة مختلفة( 0.25,1.25, 2.25, 3.25 and 4.25 g/l ) بالأضافة الى درجات حرارية مختلفة (20, 30, 40, and 50 ^oC) .

حيث تم العمل بثلاث مراحل الأولى على المعدن بعدم بوجود الطلاء وهي التجارب الأساسية , والمرحلة الثانية تمت على المعدن بوجود مادة الطلاء فقط غير المدعم بالمواد النانوية, وهي الجزء الأوسط من البحث والتي تبين كفاءة عمل الطلاء على المعدن , والمرحلة الثالثة تمت على المعدن بوجود الطلاء المدعم بالمواد النانوية وهو الجزء الأخير والذي يبين عمل المواد النانوية في تحسين مواصفات الطلاء .

وتم أستخدام أوكسيد الألمنيوم النانوي (Al₂O₃) وأوكسيد المغنيسيوم النانويMgO) ) والتي تم اضافتها بنسب ( 1,2,3 % ) حيث اضيف كل أوكسيد بشكل منفصل الى الطلاء التجاري (Red Oxide). كما تم أستخدام طريقة الفقدان بالوزن لتحديد معدلات تآكل الحديد في الأوساط والظروف أعلاه , وكذلك تم أستخدام تقنية المجهر الماسح الالكتروني SEM (Scanning Electron Microscopy) , لغرض دراسة التغيرات التي حدثت على سطح المعدن وبمختلف الظروف .

وقد أثبتت النتائج أن معدلات تآكل الحديد تزداد بزيادة درجة الحرارة و زيادة التركيز الملحي وتناقص الدالة الحامضية, وأن طلاء المعدن أدى الى أنخفاض معدلات التآكل . كذلك فأن وجود المادة النانوية مع الطلاء أدى الى تحسين مواصفات الطلاء وزيادة في كفاءة منع التآكل. وتأثيردرجة الحرارة على معدلات التآكل يمكن دراستها من منظور معادلة أرينيوس Arrhenius Equation ومن معادلة الحالة الأنتقالية Transition State Equation لغرض ايجاد طاقات التنشيط و أنثالبية التنشيط وأنتروبية التنشيط .

وقد وجد بأن طاقة التنشيط بعدم وجود الطلاء تزداد بزيادة الدالة الحامضية و تقل بزيادة درجة ملوحة الوسط. أن طاقة التنشيط بوجود الطلاء تتصرف بالسلوك نفسه الا أن القيم تكون أعلى من حالة عدم وجود الطلاء وذلك لأن التفاعل يكون بحاجة الى طاقة أعلى لكي يحدث. ان دراسة خواص السطح أثبتت بأن سطح الحديد الكاربوني يتعرض الى تشوهات وضرر نتيجة التعرض الى الوسط المسبب للتآكل و أن وجود الطلاء والطلاء المدعم بالمواد النانوية قد قلل من الضرر الحاصل .

تم أجراء تحليل رياضي و أحصائي لبيانات معدل التآكل كدالة لدرجة الحرارة والدالة الحامضية وتركيز الوسط. حيث تم أقتراح معادلتين رياضيتين, المعادلة الأولى تأخذ بنظر الأعتبار التأثير المنفرد لكل متغير من متغيرات البحث على معدل التآكل, اما المعادلة الثانية فتأخذ التأثير المشترك والمتداخل للمتغيرات على معدل التآكل. تم ايجاد قيم ثوابت المعادلة بأستخدام برنامج حاسوبي. أن كلا المعادلتين كانت فعالة في ربط متغيرات البحث بمعامل أرتباط عالي (أكبر من 0.9) وأن القيم النظرية التي تم الحصول عليها من المعادلات الرياضية كانت متقاربة مع القيم العملية .