Inhibition de la corrosion de l’acier XC38 en milieu NaCl par des polyoxométallates lacunaires de type Keggin (K7PW11O39 et K9AlW11O39) et par un extrait de plante (Ficus pumila Linn.) enrichi en polyphénols

Abstract

Ce travail porte sur l’évaluation et l’élucidation des capacités inhibitrices de composés oxygénés organiques (polyphénols extrait de plante) et inorganiques (polyoxométallates lacunaires de type Keggin) vis-à-vis de la corrosion de l’acier XC38 en milieu NaCl 0,1M. La première partie de ce travail a consisté à évaluer les propriétés inhibitrices de corrosion d’un extrait hydroalcoolique des feuilles de Ficus pumila Linn. (EHFP) enrichi en polyphénols vis-à-vis de la corrosion de l’acier XC38 en milieu NaCl 0,1M. Les mesures électrochimiques réalisées ont montré que l’EHFP est un mauvais inhibiteur de corrosion de l’acier XC38 dans ces conditions au regard des faibles pourcentages d’inhibition obtenus (inférieurs à 50%). Cette activité inhibitrice médiocre a été attribuée à la forte réactivité entre des composés majoritaires de l’extrait (polyphénols) et les produits de l’oxydation de l’acier (Fe2+ et Fe3+), qui réduit considérablement la quantité de composés organiques susceptible de diffuser et de s’adsorber à la surface du métal. Afin d’optimiser le pouvoir inhibiteur de l’EHFP, cet extrait a été associé à un sel de zinc (ZnSO4) ceci en raison de la capacité des polyphénols à chélater les ions Zn2+ réduisant alors leur réactivité avec les ions Fe2+ et Fe3+. Les résultats obtenus par des mesures électrochimiques couplées à des analyses de surface (MEB/EDX) ont prouvé que la présence d'ions Zn2+ augmente significativement la capacité inhibitrice de l’EHFP. Les pourcentages d'inhibition maximales (91,1% et 88,9%) ont été obtenus en présence des formulations 200 ppm EHFP + 50 ppm Zn2+ et 200 ppm EHFP + 100 ppm Zn2+ respectivement. Un mécanisme concerté impliquant les ions Zn2+ chélatés, les produits d'oxydation de l'acier (Fe2+ et Fe3+) et les agents complexant du Fer(II) et du Fer(III) contenus dans l’EHFP, a été proposé pour justifier l’inhibition observée en présence du mélange EHFP + Zn2+. Dans la deuxième partie de ce travail, l'effet de deux polyoxométalates (POMs) lacunaires de type Keggin (K7[PW11O39] et K9[AlW11O39]) sur l'inhibition de la corrosion de l'acier XC38 en milieu NaCl 0,1 M a également été étudié. Les analyses de surface et les mesures électrochimiques réalisées ont prouvé que la présence de quantités contrôlées de ces POMs lacunaires améliorait la protection de l'acier XC38 contre la corrosion. Ces POMs lacunaires ont d’ailleurs montré une capacité inhibitrice supérieure à celle de leurs équivalents saturés (H3PW12O40 et H5AlW12O40), mettant en évidence le rôle clé joué par la lacune dans le mécanisme d'inhibition. Cette efficacité inhibitrice des POMs lacunaires a été attribuée à leur capacité à favoriser la formation rapide d’une couche d’oxyde plus dense et plus protectrice ceci en raison de leur fort pouvoir oxydant et de leur habilité à enrichir l’interface métal/électrolyte en Fer(II).