Encapsulation de la dodécylamine et du butylimidazole dans l’espace interfoliaire d’une smectite : application à la protection du cuivre contre la corrosion

Abstract

L’inhibition de la corrosion du cuivre a été étudiée dans deux milieux agressifs (acide nitrique 0,1 M et sodium sulfate 0,1 M) en utilisant deux matériaux composites obtenus par intercalation d’inhibiteurs de corrosion organiques (dodécylamine (DA) et butylimidazole (Bim)) entre les feuillets d’une smectite camerounaise (argile de Sabga (Sg)). Ces inhibiteurs sont susceptibles d’être libérés progressivement une fois au contact de la solution corrosive pour une protection plus efficiente du cuivre. Les organoargiles synthétisées (Sg-DA et Sg- Bim) ont subi des analyses physico-chimiques (diffractométrie des rayons X, spectroscopie infrarouge à transformée de Fourrier et analyse thermogravimétrique) afin de s’assurer de l’effectivité de la modification. L’accroissement de la raie d001 et la présence de bandes caractéristiques de composés organiques après réaction avec DA ou Bim confirme l’intercalation des deux composés organiques sous forme cationique entre les feuillets du minéral argileux. Par la suite, Sg-DA et Sg-Bim ont été utilisés respectivement pour inhiber la corrosion du cuivre en milieu acide nitrique 0,1 M et sodium sulfate 0,1 M. L’influence du temps de relargage a montré qu’au bout de 24 heures, une quantité optimale de l’inhibiteur intercalé diffuse en solution grâce à un processus d’échange ionique avec les cations de la solution corrosive. Ces espèces chimiques libérées en solution assurent des pourcentages d’inhibition de l’ordre de 90%. Les diagrammes de Nyquist et les représentations de Bode ont permis de mettre en évidence les mécanismes d’action de ces inhibiteurs à travers la recherche des circuits équivalents permettant une bonne description des processus de corrosion. Dans les deux cas, l’inhibiteur libéré s’adsorbe sous forme de monocouche à la surface du cuivre comme l’ont montré les isothermes de Langmuir. L’adsorption des inhibiteurs sur la couche passive permet d’accroître la résistance de transfert de charge et de réduire la capacité de double couche. Les études thermodynamiques révèlent d’ailleurs que ces inhibiteurs s’adsorbent préférentiellement par physisorption à la surface du cuivre. En s’incorporant à la couche primaire formée par les produits de corrosion, ces inhibiteurs la rendent plus robuste et moins perméable aux agents corrosifs. Les études de perte de masse ont montré que ces inhibiteurs demeurent efficaces pour des temps de séjour prolongés du cuivre dans les milieux corrosifs considérés.