Chimie
Synthesis, characterization, DFT/M06 studies, NBO, QTAIM and RDG analyses of new copper (II) complexes with bis-phosphonamide obtained under microwave irradiation
We have devised a novel one-step approach for synthesizing bis-phosphonamides utilizing primary amines and phenylphosphonic dichloride (PPDC) under ultrasound irradiation. The bis-phosphonamides obtained were used as organophosphorus ligands for the synthesis of new copper (II) complexes with metal ions. The synthesis of these complexes was accomplished via a novel eco-friendly method employing microwave irradiation. The desired complex obtained, as a green powder in 65% yield, which were fully characterized by spectroscopic methods (FT-IR, UV–vis, XDR). To gain and further insights into structure and properties of studied complexes, several calculations such as Natural Atomic Orbitals (NAO), Natural Bond orbitals(NBO), Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) analysis were performed at M06/6-311++g(d, p) level. Using the Reduced electron Density Gradient (RDG) approach, the non-covalent interactions were explored and visualized in two and three-dimensional spaces. Voir les détails
Mots clés : Phenylphosphonicdichloride, Bis-phosphonamide, Organometallic complexes, Green chemistry, Ultrasound Microwave
Approche expérimentale et théorique de l’inhibition de la corrosion de l’aluminium en milieu alcalin
The objective of this thesis is the study of the properties of the cocamidopropyl betaine surfactant. The CPAB has been evaluated as a corrosion inhibitor of the aluminum used in the AL-Air batteries in KOH 1M, by means of the open circuit potential (OCP), of curves dynamic potential polarization of TAFEL and measurements by electrochemical impedance spectroscopy. The results revealed that the processus is limited by pure activation, that the CPAB inhibitor behaves as an effective cathodic inhibitor and that the inhibitory efficiency obtained from the different methods increases with increasing inhibitor concentration. The adsorption of the inhibitor on the aluminum surface follows Langmuir adsorption indicating monolayer adsorption. The theoretical study showed that the Cocamidopropyl betaine could serve as an effective corrosion inhibitor for aluminum in an alkaline solution. Voir les détails
Mots clés : inhibitor, corrosion, aluminum, curves dynamic potential polarization of TAFEL, EIS, CPAB.
Tamanrasset’s Clay Characterization and Use as Low Cost, Ecofriendlyand Sustainable Material for Water Treatment: Progress and Challengein Copper Cu (II)
In this study, the adsorption of copper Cu (II) from aqueous solution, on Tamanrasset’sclay which is low cost adsorbent, was studied using batch experiments. The adsorption study includesboth equilibrium adsorption isotherms and kinetics. The characterization of the adsorbent necessitatedseveral methods such as X-Ray Diffraction, Scanning Electron Microscopy coupled with EnergyDispersive X-ray, BET for specific surface area determination, Fourier transform infraredspectroscopy and thermogravimetric analysis. Indeed, various parameters were investigated such ascontact time, initial metal ion concentration, mass of solid, pH of the solution and temperature. Theadsorption process as batch study was investigated under the previews experimental parameters. Theresults revealed that the adsorption capacity of Cu2+ is maximized at naturel pH of metal 5.5. Removalof copper by the clay of Tamanrasset (kaolinite) achieved equilibrium within 50 minutes; the resultsobtained were found to be fitted by the pseudo-second order kinetics model. The equilibrium processwas well described by the Langmuir model and the maximum adsorption capacity was found to be26.59 mg/g. Voir les détails
Mots clés : adsorption, Clay, copper, kinetic, Isotherms
Chemical sensor array modeling. Quartz crystal microbalance sensors.
The primary objective of the paper is to develop Gibbs- Duhem like equations for the interactions between Quartz Crystal Microbalance (QCM) based sensor array and a mixture of vapors. These differential equations connect the variations of the sensors partial sensitivities or the sensors response with the gas mixture components concentrations. Furthermore, Thermodynamic models in the case of conducting polymer sensors, whose multi-component adsorption follows the generalized adsorption model of Langmuir have been deduced, these are differential equations that connect the adsorption entropies to the selectivities of the sensors and coefficients of standardization at constant temperature Voir les détails
Mots clés : chemical sensor array, Quartz Crystal Microbalance sensors, gas mixture, modeling, equations of Gibbs-Duhem, adsorption entropy
On the corrosion behaviour of as-cast and heat-treated Mg-RE alloys in 0.9% NaCl solution
The microstructure and corrosion behaviour of as-cast and heat-treated Mg-1.44Ndand Mg-1.43Ce (wt.%) alloys in 0.9% NaCl (wt.%) solution were investigated usingelectrochemical tests, X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy,combined with energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS). The as-castmicrostructure of both alloys revealed the presence of second phases. Heat treatmentat 535°C for 6 h led to a more uniform distribution of the second phases in Mg-1.44Ndalloy and their dissolution along the grains boundaries in the Mg-1.43Ce alloy. As aresult, the corrosion resistance was improved in the heat-treated alloys. Accordingly,the corrosion resistance values for the heat-treated alloys were much higher than thoseof the as-cast alloys, indicating that the heat-treated alloys were less susceptible to thecorrosion. Also, the heat-treated Mg-1.43Ce alloy seems to have very good corrosionresistance (26890 Ω cm 2 ) compared to the Mg-1.44Nd alloy (6156 Ω·cm 2 ) bypreventing pitting corrosion along the grains boundaries. The corrosion product wasmade up mainly of magnesium hydroxide Mg(OH) 2 and magnesium oxide MgO andmore uniform corrosion morphology were found in the heat-treated alloys. Voir les détails
Mots clés : Corrosion resistance Heat treatment Magnesium alloy NaCl solution Rare earth
Effets des inhibiteurs verts sur la corrosion des aciers ordinaires dans deux milieux acides.
The cladodes extract of Opuntia Ficus Indica (O.F.I) wich is found in eastern of Algeria (Annaba) and Aloe Vera brought from North America, were the object of our work with the aim of studying their inhibitory efficiencies, on two different mild steels, and in three acidic environments, 1M H3PO4, 0.5M H3PO4 and 0.5M H2SO4. To do so, several analytical methods were used, such as gravimetry, stationary electrochemical methods (potentiodynamic polarization and chronoamperometry), transient electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and the Zero-Charge Potential (PZC) method. Moreover, we used steel surface characterization methods, as the contact angle measurement method and Scanning Electron Microscopy (SEM). The obtained results, related to the inhibitory efficiency, were 97.6% and 80.9% respectively for O.F.I and Aloe Vera, separately used at 10% (v / v) of concentration. Whereas together, these two green inhibitors act as a mixed inhibitor and increase the polarization resistance, while increasing the inhibitor concentration. The synergy of the two extracts with and without the addition of KI, as an additive, improves the inhibitory efficiency by the increase of the polarization resistance. Then, based on the above experiments, we may quality this inhibitors case as physisorption of the tows inhibitors when used separately as well as in synergy. The characterizations of the surface condition of the two mild steel samples confirm the obtained results.Keywords: Corrosion, Voir les détails
Mots clés : corrosion, O.F.I, Aloe Vera, EIS, green inhibitor, mild steel.
Synthèse et Caractérisation Physicochimique de Bases de Schiff: Application dans la Protection Contre la Corrosion des Armatures du Béton
Deux bases de Schiff originales nommées L1 et L2 sont synthétisées en utilisant la méthode de condensation et caractérisées par (FT-IR, DRX et AE). Les composés obtenus sont des monocristaux. L'étude de leurs efficacités inhibitrices vis-à-vis de la corrosion des armatures du béton a été réalisée par la polarisation potentiodynamique et la spectroscopie d'impédance (SIE). L'efficacité d'inhibition de L1 et L2 contre la corrosion de l'acier doux dans le béton est étudiée dans le milieu agressif NaCl 0.5M en fonction de la concentration de l'inhibiteur, du temps d'immersion et de la température. Un pouvoir d'inhibition élevé est observé (90% pour L1=10-6M et de 93% pour le L2=10-4M) à t=28jours et T=30°C. Cette inhibition augmente en fonction de la température pour les deux bases de Schiff. Le mécanisme d'action de ces inhibiteurs est défini par l'étude thermodynamique. L'efficacité inhibitrice (EI%) et l'énergie d'activation apparente (Ea) ont été calculées en l'absence et en présence de différentes concentrations de L1 et L2. Les valeurs de DGads, Ea, DHa, and DSa montrent que L 1 et L2 sont des bons inhibiteurs de la corrosion de l'acier doux dans le béton dans un environnement de NaCl 0.5M. Les inhibiteurs étudiés agissent par adsorption selon un processus de chimisorption obéissants à l'isotherme de Langmuir. L’adsorption est confirmée par l’examen des morphologies des surfaces corrodées par MEB. La théorie de la densité fonctionnelle (DFT) a été utilisée pour définir les sites d’action de ces inhibiteurs et les résultats déduits sont en bon accord avec ceux de l’expérimental. Les tests mécaniques réalisés pour examiner l’effet de l’ajout de ces deux inhibiteurs sur la résistance mécanique du béton armé n’a révélé aucune contrainte. Ces composés sont donc promoteurs dans le domaine du Génie Civil. Voir les détails
Mots clés : Corrosion - Armature - Béton -Inhibiteurs Organiques –Bases de Schiff- Synthèse Chimique- Polarisation Potentiodynamique–Spectroscopie d'Impédance - EIS –MEB – DRX–EDX–DFT.
Investigation théorique des complexes d’inclusion acide acétylsalicylique:β-cyclodextrine via la méthode AIM et la dynamique moléculaire
La mécanique quantique et la dynamique moléculaire ont été utilisées pour étudier l'inclusion d'aspirine neutre et déprotonée dans la cavité de la β-cyclodextrine (β-CD). Tout d'abord, la mécanique quantique a été utilisée pour étudier les propriétés structurelles, énergétiques et topologiques du complexe neutre (ASA: β-CD) et de sa forme déprotonée (ASA–: β-CD). La nature et la force des interactions conventionnelles et non conventionnelles dans ces complexes ont été étudiées. Elle a été réalisée en combinant les critères théoriques d'Atoms In Molecules (AIM) suggérés par Koch et Popelier et la méthode des orbitales atomiques (NBO) à l'aide de la théorie de la fonctionnelle de la densité corrigée en dispersion (DFT-D3) avec la fonctionnelle B3LYP utilisant la base cc-pvdz dans la phase gazeuse.Tandis que la dynamique moléculaire a été utilisée pour étudier les processus d'inclusion des complexes (ASA:β-CD) et (ASA–:β-CD) pour déterminer l'énergie libre à l'aide de simulations non biaisées et biaisées. De plus, nous avons suivi la formation de liaisons hydrogène entre les molécules d’ASA/ASA– et la β-CD en fonction du temps d’un part, et la formation de liaisons hydrogène entre ASA/ASA– et les molécules d'eau, d'autre part. Voir les détails
Mots clés : Aspirine, Cyclodextrine, Mécanique quantique, Complexes d'inclusion, Simulation par dynamique moléculaire, Liaisons hydrogène.
Etude de l'applicabilité de différents procédés électrochimiques et d'oxydation avancée pour le traitement de rejet de la raffinerie d'Alger
La demande mondiale de produits pétroliers est en constante d’augmentation, et elle entraîne une exposition dangereuse pour l’environnement. Ces produits génèrent des quantités importantes d’eau lors du processus de raffinage, qui posent de sérieux problèmes dans le traitement biologique du fait de leur résistance à la biodégradation et/ou d’effets toxiques sur les processus microbiens. La persistance de certaines molécules non biodégradables présentes dans ces rejets pourrait entraîner une toxicité pour l'être humain et son environnement. Pour cette raison, les eaux usées de raffineries nécessitent l’emploi de traitements avant de les rejeter dans l’environnement. Les procédés électrochimiques ainsi que les procédés d'oxydation avancée sont parmi les procédés appliqués pour traiter ce type de polluant. L’étude paramétrique appliquant le procédé d’électrocoagulation nous a permis d’optimiser les paramètres étudiés. Après 30 minutes d’électrolyse, pour une densité du courant de 60 A/m2, pH de solution de 5.83 (pH original), une concentration de chlorure de sodium de 1.5 g/L et une distance entre les électrodes fixée à 10 mm, les valeurs finales de la DCO et de la turbidité sont respectivement 208 mg d’O2/L et 1.12 NTU, avec une consommation énergétique égale à 0.323 kWh/kg DCO, soit 0.341 kWh/m3. Voir les détails
Mots clés : effluents industriels, DCO, radicaux hydroxyles, procédés électrochimiques
Effets des inhibiteurs verts sur la corrosion des aciers ordinaires dans deux milieux acides
L’extrait de cladodes de l’Opuntia Ficus Indica (O.F.I.) présent à l’Est Algérien (Annaba) et celui de l’Aloe Vera importé de l’Amérique du nord, ont fait l’objet de notre travail dans le but d’étudier leurs efficacités inhibitrices sur deux aciers ordinaires différents et dans trois milieux acides, 1M H3PO4 , 0.5M H3PO4 et 0.5M H2SO4. Plusieurs méthodes d’analyses ont été utilisées, telles que la gravimétrie, les méthodes électrochimiques stationnaires (la polarisation potentiodynamique et la chronoampérométrie), transitoires (Spectroscopie d’Impédance électrochimique (SIE) et la méthode du Potentiel à Zéro Charge (PZC)) ainsi que des méthodes de caractérisation de la surface de l’acier telle que la méthode de mesure de l’angle de contact et la Microscopie Electronique à Balayage (MEB).Les efficacités inhibitrices obtenues avec la même concentration de 10%(v/v)d’O.F.I seul et d’Aloe Vera seule sont 97.6% et 80.9% respectivement.Les deux inhibiteurs verts agissent comme inhibiteur mixte, avec les valeurs de résistance de polarisation qui augmentent avec l’augmentation de la concentration en inhibiteur. La synergie des deux extraits avec et sans ajout du KI comme additif, améliore l’efficacité inhibitrice avec l’augmentation de la résistance de polarisation. Nous sommes en présence d’une physisorption pour les deux inhibiteurs, séparément et en synergie. Les caractérisations de l’état de surface des deux aciers confirment les résultats obtenus. Voir les détails
Mots clés : corrosion, O.F.I, Aloe Vera, SIE, inhibiteur vert, acier ordinaire