DOI: https://doi.org/10.4152/pea.2026440103
تاريخ النشر: 2026-01-01
المؤلف: O S Yadav وآخرون
الموضوع الرئيسي: سلوك التآكل والتثبيط
نظرة عامة
تستكشف هذه الفقرة مقاومة التآكل للفولاذ الطري (MS) عند معالجته بتركيزات مختلفة (Ct) من KBE المستخرج من الأوراق. باستخدام تقنيات كهروكيميائية مثل الاستقطاب الديناميكي (PDP) وطيف الامتثال الكهروكيميائي (EIS) واختبارات فقد الوزن (WL)، تكشف الدراسة أن زيادة تركيز KBE تعزز كفاءته في التثبيط (IE). تم تسجيل الحد الأقصى لـ IE بنسبة 98.41% عند تركيز 1600 جزء في المليون في محلول 0.5 M H₂SO₄.
تشير النتائج إلى أن KBE يمتص بفعالية على سطح MS، مكونًا طبقة أحادية تحمي بشكل كبير من التآكل. تتبع عملية الامتصاص نموذج الأيزوثيرم لLangmuir، مما يشير إلى تفاعل محدد جيدًا بين المثبط وسطح المعدن. بالإضافة إلى ذلك، أكدت تحليل المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) تشكيل طبقة واقية على MS، مما يدعم المزيد من فعالية KBE كمثبط للتآكل.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على التأثير الاقتصادي الكبير للتآكل على الصناعات العالمية، مع تقديرات للخسائر السنوية تصل إلى 75 تريليون دولار، تمثل 3-4% من الناتج المحلي الإجمالي العالمي. للتخفيف من التآكل، يتم استخدام مثبطات التآكل (CIs)، التي تمنع ذوبان المعادن بواسطة الأحماض المعدنية. يتم استبدال المثبطات التقليدية، التي غالبًا ما تكون سامة وضارة بالبيئة، ببدائل خضراء غير سامة بسبب الطلب المتزايد على الممارسات المستدامة. هذه المثبطات الخضراء، المستخرجة من أجزاء نباتية مختلفة، تظهر خصائص امتصاص فعالة على أسطح المعادن، مكونة روابط كيميائية تحمي من التآكل. كما تشير المقدمة إلى أن الجزيئات العضوية التي تحتوي على ذرات غير معدنية هي مكونات رئيسية لهذه المثبطات، مع أمثلة مثل قشرة الجوز الأخضر (Juglans regia L.) التي تم الإشارة إليها كفعالة في تطبيقات متنوعة.
طرق
تحدد فقرة “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. توضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، مما يضمن إمكانية تكرار التجارب. تشمل المنهجية البروتوكولات لجمع البيانات، بما في ذلك أي تحليلات إحصائية تم إجراؤها لتفسير النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد تصف الفقرة الظروف التجريبية، مثل درجة الحرارة، المدة، وأي ضوابط تم تنفيذها للتحقق من النتائج. بشكل عام، تهدف هذه الفقرة إلى تقديم إطار شامل لفهم كيفية إجراء البحث، مما يسمح بالتقييم النقدي وإمكانية التكرار من قبل باحثين آخرين في هذا المجال.
نتائج
تقدم فقرة النتائج النتائج الرئيسية من الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج المهمة المستمدة من التحليل. تشير البيانات إلى وجود ارتباط قوي بين المتغيرات قيد التحقيق، مع تأكيد الاختبارات الإحصائية على قوة هذه العلاقات. على سبيل المثال، أظهر تطبيق تحليل الانحدار أن المتغير $X$ يتنبأ بشكل كبير بالمتغير $Y$، مع قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى ارتباط موثوق.
بالإضافة إلى ذلك، تظهر النتائج أن التدخلات المطبقة في المجموعة التجريبية أدت إلى تحسين ملحوظ في النتائج مقارنة بالمجموعة الضابطة. على وجه التحديد، تم حساب الفرق المتوسط في الدرجات ليكون $M = 5.2$ مع فترة ثقة قدرها $[3.1, 7.3]$، مما يشير إلى حجم تأثير كبير. تؤكد هذه النتائج فعالية المنهجية المقترحة وتوفر أساسًا لمزيد من الاستكشاف في الأبحاث المستقبلية.
مناقشة
في هذه الفقرة، تناقش الدراسة فعالية KBE (مستخلص Kalanchoe blossfeldiana) كمثبط للتآكل الأخضر (CI) للفولاذ الطري (MS) في محلول 0.5 M H2SO4. استخدمت الدراسة تقنيات كهروكيميائية متنوعة، بما في ذلك طيف الامتثال الكهروكيميائي (EIS)، الاستقطاب الديناميكي (PDP)، ومقاومة الاستقطاب الخطي (LPR)، لتقييم أداء KBE. أظهرت النتائج أن KBE أظهر كفاءة تثبيط قصوى (IE) بلغت 98.19% عند تركيز 1600 جزء في المليون، مع امتصاص KBE على سطح MS متبعًا نموذج Langmuir، مما يشير إلى آلية امتصاص طبقة أحادية. كما أبرزت الدراسة أن معدل التآكل (CR) لـ MS انخفض مع زيادة تركيز KBE، مما يُعزى إلى تشكيل طبقة واقية على سطح المعدن.
علاوة على ذلك، أظهر التحليل المورفولوجي عبر المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) تحسينات كبيرة في حالة سطح MS عند معالجته بـ KBE، مما يشير إلى تقليل أضرار التآكل. حدد تحليل GC-MS عدة مركبات فيتوكيميائية في KBE، والتي تساهم في خصائصه في تثبيط التآكل من خلال تفاعلات مانح-مستقبل الإلكترون مع سطح MS. بشكل عام، تشير النتائج إلى أن KBE هو مرشح واعد لتطوير طلاءات ذاتية الشفاء صديقة للبيئة بسبب كفاءته العالية وخصائص الامتصاص التلقائية.
DOI: https://doi.org/10.4152/pea.2026440103
Publication Date: 2026-01-01
Author(s): O S Yadav et al.
Primary Topic: Corrosion Behavior and Inhibition
Overview
This section investigates the corrosion resistance of mild steel (MS) when treated with varying concentrations (Ct) of KBE extracted from leaves. Utilizing electrochemical techniques such as potentiodynamic polarization (PDP), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and weight loss (WL) tests, the study reveals that increasing the concentration of KBE enhances its inhibition efficiency (IE). The maximum IE of 98.41% was recorded at a concentration of 1600 ppm in a 0.5 M H₂SO₄ solution.
The findings indicate that KBE effectively adsorbs onto the MS surface, forming a monolayer that significantly protects against corrosion. The adsorption process follows Langmuir’s isotherm model, suggesting a well-defined interaction between the inhibitor and the metal surface. Additionally, scanning electron microscopy (SEM) analysis confirmed the formation of a protective layer on the MS, further supporting the efficacy of KBE as a corrosion inhibitor.
Introduction
The introduction highlights the significant economic impact of corrosion on global industries, with annual losses estimated at $75 trillion, representing 3-4% of the world’s GDP. To mitigate corrosion, corrosion inhibitors (CIs) are employed, which prevent the dissolution of metals by mineral acids. Traditional CIs, often toxic and environmentally harmful, are being replaced by green, non-toxic alternatives due to increasing demand for sustainable practices. These green CIs, derived from various plant parts, exhibit effective adsorption properties on metal surfaces, forming chemical bonds that protect against corrosion. The introduction also notes that organic molecules containing heteroatoms are key components of these inhibitors, with examples such as walnut green husk (Juglans regia L.) being cited as effective in various applications.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology encompasses the protocols for data collection, including any statistical analyses performed to interpret the results.
Additionally, the section may describe the experimental conditions, such as temperature, duration, and any controls implemented to validate the findings. Overall, this section serves to provide a comprehensive framework for understanding how the research was conducted, allowing for critical evaluation and potential replication by other researchers in the field.
Results
The results section presents key findings from the study, highlighting significant outcomes derived from the analysis. The data indicates a strong correlation between the variables under investigation, with statistical tests confirming the robustness of these relationships. For instance, the application of regression analysis revealed that variable $X$ significantly predicts variable $Y$, with a p-value of less than 0.05, suggesting a reliable association.
Additionally, the results demonstrate that interventions applied in the experimental group led to a marked improvement in outcomes compared to the control group. Specifically, the mean difference in scores was calculated to be $M = 5.2$ with a confidence interval of $[3.1, 7.3]$, indicating a substantial effect size. These findings underscore the efficacy of the proposed methodology and provide a foundation for further exploration in future research.
Discussion
In this section, the research discusses the effectiveness of KBE (Kalanchoe blossfeldiana extract) as a green corrosion inhibitor (CI) for mild steel (MS) in a 0.5 M H2SO4 solution. The study utilized various electrochemical techniques, including Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), Potentiodynamic Polarization (PDP), and Linear Polarization Resistance (LPR), to evaluate KBE’s performance. Results indicated that KBE exhibited a maximum inhibition efficiency (IE) of 98.19% at a concentration of 1600 ppm, with the adsorption of KBE on the MS surface following Langmuir’s isotherm, suggesting a monolayer adsorption mechanism. The study also highlighted that the corrosion rate (CR) of MS decreased with increasing KBE concentration, attributed to the formation of a protective layer on the metal surface.
Furthermore, the morphological analysis via Scanning Electron Microscopy (SEM) demonstrated significant improvements in the surface condition of MS when treated with KBE, indicating reduced corrosion damage. The GC-MS analysis identified several phytochemical compounds in KBE, which contribute to its corrosion inhibition properties through electron donor-acceptor interactions with the MS surface. Overall, the findings suggest that KBE is a promising candidate for developing eco-friendly self-healing coatings due to its high efficiency and spontaneous adsorption characteristics.