مهار خوردگی پایدار آلومینیوم در HCl با استفاده از عصاره گلبرگ زعفران: یک مطالعه تجربی و نظری یکپارچه

این مطالعه عصاره گلبرگ زعفران (SPE) را به عنوان یک مهارکننده خوردگی سازگار با محیط زیست برای آلومینیوم در 1 مولار HCl بررسی می‌کند. آزمایش‌های مختلفی از جمله طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی، آنالیز اتلاف جرم و قطبش تافل برای ارزیابی رفتار خوردگی انجام شد. نمونه‌های خورده شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و تکنیک‌های پراش اشعه ایکس تجزیه و تحلیل شدند. SPE راندمان بالایی را نشان داد، با حداکثر 86.7٪ از آزمایش‌های الکتروشیمیایی و ~ 90٪ از آنالیز اتلاف جرم در غلظت بهینه 0.6 گرم در لیتر. جذب از ایزوترم لانگمویر پیروی کرد و خود به خودی بود، با انرژی آزاد جذب استاندارد (ΔG°ads) از 12.6- تا 16.0- کیلوژول بر مول، که نشان دهنده جذب فیزیکی غالب است. تجزیه و تحلیل سطح از طریق FESEM تشکیل یک فیلم محافظ را در این غلظت تأیید کرد. مطالعات نظری، سوفورافلاونولوزید را به عنوان یک جزء فعال کلیدی، با شکاف انرژی HOMO-LUMO پایین (ΔEgap = 2.619 eV) شناسایی کردند که جذب قوی را تسهیل می‌کند. نتایج در مجموع SPE را به عنوان یک مهارکننده خوردگی مؤثر و پایدار تثبیت می‌کنند.

This study investigates saffron petal extract (SPE) as an eco-friendly corrosion inhibitor for aluminum in 1 M HCl. Various tests, including electrochemical impedance spectroscopy, mass loss analysis, and Tafel polarization, were conducted to assess the corrosion behavior. The corroded samples were analyzed using field emission scanning electron microscopy (FESEM) and X-ray diffraction techniques. SPE demonstrated high efficiency, with a maximum of 86.7% from electrochemical tests and ∼ 90% from mass loss analysis at an optimal concentration of 0.6 g/L. Adsorption followed the Langmuir isotherm and was spontaneous, with a standard adsorption free energy (ΔG°ads) of −12.6 to −16.0 kJ mol−1, indicating predominant physisorption. Surface analysis via FESEM confirmed a protective film formation at this concentration. Theoretical studies identified sophoraflavonoloside as a key active component, with a low HOMO-LUMO energy gap (ΔEgap = 2.619 eV) facilitating strong adsorption. The results collectively establish SPE as an effective and sustainable corrosion inhibitor.