سنتز، شناسایی و مطالعه خواص بازدازندگی رنگدانه های فسفات روی پتاسیم

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه پژوهشی رنگدانه و لعاب، پژوهشکده ی مواد رنگزا، موسسه ی پژوهشی علوم و فناوری رنگ

2 گروه پژوهشی خوردگی، پژوهشکده پوشش،موسسه ی پژوهشی علوم و فناوری رنگ

چکیده

در این پژوهش، رنگدانه های معدنی فسفات روی پتاسیم(PZP) با نسبتهای مولی مختلف هیدروکسید پتاسیم به کلرید روی, با روش هم رسوبی سنتز و خواص بازدارندگی آنها مورد بررسی قرار گرفت. به منظور شناسایی ساختار و مورفولوژی رنگدانه ها از آزمونهای پراش اشعه ایکس XRD طیف سنجی مادون قرمز FTIR و میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM استفاده شد. غلظت یون های آزاد شده از رنگدانه ها و رفتار خوردگی نمونه های فولاد نرم غوطه ور شده در محلول اشباع از رنگدانه ها توسط آزمون پلاسمای جفت شده القایی ICP و پلاریزاسیون مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج XRD, FTIR و SEM نشان داد که تغییر نسبت KOH:ZnCl2  در سنتز رنگدانه فسفات روی پتاسیم، به شدت بر نوع ترکیب فازی تشکیل دهنده، شکل و انداره رنگدانه ها  تاثیرگذار می باشد. دو فاز KZn2(HPO4)PO4 و KZnPO4  به عنوان فازهای اصلی به ترتیب در نسبت های مولی پایین و بالای KOH:ZnCl2 شناسایی گردید. نتایج کاهش دانسیته جریان خوردگی نمونه فولادی را پس از ۲۴ ساعت غوطه وری در محلول های نمکی حاوی رنگدانه های PZP را نشان داد. همچنین مشاهده گردید که رنگدانه های حاوی فاز KZn2(HPO4)PO4  عملکرد ضد خوردگی مناسب تری نسبت به رنگدانه های با فاز KZnPO4 از خود نشان دادند.

کلیدواژه‌ها


[1] Sørensen, Per Aggerholm, SørenKiil, Kim Dam-Johansen, and C. E. Weinell. "Anticorrosive coatings: a review." Journal of Coatings Technology and Research, 6, no.  , 2009, 135-176.

[2] Hernández, M., J. Genescá, J. Uruchurtu, F. Galliano, and D. Landolt. "Effect of an inhibitive pigment zinc-aluminum-phosphate (ZAP) on the corrosion mechanisms of steel in waterborne coatings."Progress in Organic Coatings, 56, no. 2, 2006, 199-206.

[3]Jašková, Veronika, and Andréa Kalendová."Anticorrosive coatings containing modified phosphates." Progress in Organic Coatings, 2012.

[4] Sinko, John. "Challenges of chromate inhibitor pigments replacement in organic coatings." Progress in Organic Coatings, 42, no. 3, 2001, 267-282.

[5] Naderi, R., M. Mahdavian, and M. M. Attar. "Electrochemical behavior of organic and inorganic complexes of Zn (II) as corrosion inhibitors for mild steel: Solution phase study." ElectrochimicaActa, 54, no. 27, 2009, 6892-6895.

[6] Mahdavian A, M., and M. M. Attar. "Investigation on zinc phosphate effectiveness at different pigment volume concentrations via electrochemical impedance spectroscopy."ElectrochimicaActa ,50, no. 24, 2005, 4645-4648.

[7] Bastos, A. C., M. G. S. Ferreira, and A. M. Simoes. "Comparative electrochemical studies of zinc chromate and zinc phosphate as corrosion inhibitors for zinc."Progress in Organic Coatings, 52, no. 4, 2005, 339-350.

[8] Naderi R, Mahdavian M, Darvish A,Electrochemical examining behavior of epoxy coating incorporating zinc-free phosphate-based anticorrosion pigment, Progress in Organic Coatings, 76,2013, 302-306.

[9] Mousavifard S M, MalekMohammadiNouri P, Attar M M, Ramezanzadeh B, The effects of zinc aluminum phosphate (ZPA) and zinc aluminum polyphosphate (ZAPP) mixtures on corrosion inhibition performance of epoxy/polyamide coating, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 19, 2013, 1031-1039.

[10] Shao, Yawei, Cao Jia, GuozheMeng, Tao Zhang, and Fuhui Wang. "The role of a zinc phosphate pigment in the corrosion of scratched epoxy-coated steel."Corrosion Science, 51, no. 2, 2009, 371-379.

[11] Naderi, R., and M. M. Attar. "Electrochemical study of protective behavior of organic coating pigmented with zinc aluminum polyphosphate as a modified zinc phosphate at different pigment volume concentrations." Progress in Organic Coatings, 66, no. 3, 2009, 314-320.

[12] Hao, Yongsheng, Fuchun Liu, Enhou Han, SaimaAnjum, and GuobaoXu. "The mechanism of inhibition by zinc phosphate in an epoxy coating."Corrosion Science, 2012.

[13] Beiro, M., A. Collazo, M. Izquierdo, X. R. Novoa, and C. Pérez. "Characterisation of barrier properties of organic paints: the zinc phosphate effectiveness." Progress in Organic Coatings, 46, no. 2, 2003, 97-106.

[14] Del Amo, B., R. Romagnoli, V. F. Vetere, and L. S. Hernández. "Study of the anticorrosive properties of zinc phosphate in vinyl paints." Progress in Organic Coatings, 33, no. 1, 1998, 28-35.

[15] Alibakhshi, E., E. Ghasemi, and M. Mahdavian. "Optimization of potassium zinc phosphate anticorrosion pigment by Taguchi experimental design." Progress in Organic Coatings, 2012.

[16] Naderi, R., and M. M. Attar. "Electrochemical assessing corrosion inhibiting effects of zinc aluminum polyphosphate (ZAPP) as a modified zinc phosphate pigment." ElectrochimicaActa, 53, no. 18, 2008, 5692-5696.

[17] Naderi, R., and M. M. Attar. "The inhibitive performance of polyphosphate-based anticorrosion pigments using electrochemical techniques." Dyes and Pigments, 80, no. 3,2009, 349-354.

[18] Naderi R, Mahdavian M, Darvish A, Electrochemical examining behavior of epoxy coating incorporating zinc-free phosphate-based anticorrosion pigment, Progress in Organic Coatings, 76, 2013, 302-306 .

[19] Alibakhshi, E., E. Ghasemi, and M. Mahdavian. "Corrosion inhibition by lithium zinc phosphate pigment." Corrosion Science, 77, 2013, 222-229.

[20] Naderi, R., and M. M. Attar. "Application of the electrochemical noise method to evaluate the effectiveness of modification of zinc phosphate anticorrosion pigment."Corrosion Science, 51, no. 8, 2009, 1671-1674.

[21] Courieres D, Barbou T, Simonot-GrangeM-H, KZn< sub> 2</sub> H (PO< sub> 4</sub>)< sub> 2</sub> 2.5 H< sub> 2</sub> O II. Instability. Characterization of new, mixed zinc and potassium phosphates, Materials Research Bulletin. 14, 1979, 1419-1424.

[22] S.-H. Jung, E. Oh, D. Shim, D.-H. Park, S. Cho, B. R. Lee, Y. U. Jeong, K.-H. Lee and S.-H. Jeong, "Sonochemical Syntesis of Amorphous Zinc Phosphate Nanospheres", Bull. Korean Chem. Soc. 30, 10, 2009, 2281.

[23] D. ] Dvoranova, VlastaBrezova, Milan Mazúr, and Mounir A. Malati, "Investigations of metal-doped titanium dioxide photocatalysts", Applied Catalysis B: Environmental, 37, 2, 2002, 91-105.

[24] M. H. Khaskheli, Syed TufailHussainSherazi, HumaMazharUjan, and Sarfaraz Ahmed Mahesar, "Transmission FT-IR spectroscopic analysis of human kidney stones in the Hyderabad region of Pakistan.", Turkish Journal of Chemistry. 36, 3, 2012, 477-483.

[25] Ben Taher L, Smiri L, Laligant Y,Le Bail A,Investigation of mixed divalent cation phosphates: synthesis and X-ray powder structure determination of CdBa< sub> 2</sub>(P<sub> 2</sub> O< sub> 7</sub>)(HPO< sub> 4</sub>), Solid State Sciences 2, 2000, 285-292.

[26] N. Muchanyereyi, "Synthesis and Characterisation of Al3+ and Cr 3+ CarboxyethylPhosphonates and a Study of Their Ion Exchange Properties", Physical Review & Research International, 2, 1, 2012, 22-35.

[27] H. Fuks, S. M. Kaczmarek, and M. Bosacka, "EPR and IR investigations of some chromium (III) phosphate (V) compounds", Review Advance Material science, 23, 2010, 57-63.

 

[28] M. Bethencourt, F. Botana, M. Marcos, R. Osuna and J. Sánchez-Amaya, "Inhibitor properties of “green” pigments for paints", Progress in Organic Coatings, 46, 4, 2003, 280-287.