Contribution to the Study of Aluminum Corrosion

Abstract

Understanding the influence of pH variation on aluminum corrosion is crucial for designing effective corrosion protection strategies. This study delves into the dynamic relationship between pH levels and the corrosion behavior of aluminum in diverse environments. Investigating how changes in pH, whether acidic or alkaline, impact the kinetics, mechanisms, and extent of aluminum corrosion is critical. It involves exploring the role of protons in altering the electrochemical processes on the aluminum surface and the subsequent formation of corrosion products. This knowledge is essential for designing effective corrosion protection strategies and materials, particularly in applications where aluminum is exposed to varying pH conditions, such as in industrial settings or infrastructure subjected to environmental fluctuations. In this study, we aimed to predict aluminum corrosion in environments with chloride and nitrate ions at different pH levels, with and without sodium nitrite (NaNO2) as an inhibitor. Our multiple linear regression models showed high accuracy, with an R² of 0.9475 for both NaCl and NaNO3 environments, achieving prediction accuracies of 85.3% and 85% respectively. NaNO2 effectively reduced the corrosion rate across different pH levels and concentrations of NaCl and NaNO3. The research highlights the utility of multiple linear regression in predicting corrosion rates and understanding the interactions among various influencing factors, providing insights for better corrosion prevention strategies for aluminum in aggressive ion environments.

فهم تأثير تغير درجة الحموضة على تآكل الألمنيوم أمر بالغ الأهمية لتصميم استراتيجيات فعالة للحماية من التآكل. تتعمق هذه الدراسة في العلاقة الديناميكية بين مستويات درجة الحموضة وسلوك تآكل الألمنيوم في بيئات متنوعة. إن التحقيق في كيفية تأثير تغييرات درجة الحموضة، سواء كانت حمضية أو قلوية، على الحركية، والآليات، ومدى تآكل الألمنيوم أمر حاسم. يتضمن ذلك استكشاف دور البروتونات في تعديل العمليات الكهروكيميائية على سطح الألمنيوم والتكوين اللاحق لمنتجات التآكل. هذه المعرفة ضرورية لتصميم استراتيجيات ومواد فعالة للحماية من التآكل، خاصة في التطبيقات التي يتعرض فيها الألمنيوم لظروف متغيرة لدرجة الحموضة، مثل البيئات الصناعية أو البنية التحتية التي تتعرض للتقلبات البيئية. في هذه الدراسة، هدفنا إلى التنبؤ بتآكل الألمنيوم في بيئات تحتوي على أيونات الكلوريد والنترات عند مستويات مختلفة من درجة الحموضة، مع وبدون نيتريت الصوديوم (NaNO2) كمثبط. أظهرت نماذج الانحدار الخطي المتعدد لدينا دقة عالية، حيث بلغ معامل التحديد (R²) 0.9475 لكل من بيئات NaCl و NaNO3، محققة دقة تنبؤ بنسبة 85.3% و 85% على التوالي. قلل NaNO2 بفعالية من معدل التآكل عبر مستويات مختلفة من درجة الحموضة وتركيزات NaCl و NaNO3. تبرز هذه الأبحاث فائدة الانحدار الخطي المتعدد في التنبؤ بمعدلات التآكل وفهم التفاعلات بين العوامل المؤثرة المختلفة، مما يوفر رؤى لاستراتيجيات أفضل لمنع التآكل للألمنيوم في البيئات ذات الأيونات العدوانية.