تحليل قائم على نظرية الكثافة الوظيفية لعلاقات التركيب والنشاط لبعض مركبات التترازول كمثبطات للتآكل على الفولاذ الكربوني في حمض الهيدروكلوريك.

الملخص

تُقدِّم هذه الدراسة تحليلاً كموميًا شاملاً لمشتقات التترازول (Tetrazole, TZ) بوصفها مثبطات محتملة لتآكل الحديد الكربون في محلول مخفف من حمض الهيدروكلوريك (HCl). وقد شملت الدراسة ثلاثة مركبات، هي: 5-فينيل تترازول (5-Phenyl Tetrazole)، و5-أمينو تترازول (5-Amino Tetrazole)، والتترازول (Tetrazole)، حيث جرى تقييمها في صورتيها المتعادلة والبروتونية، وفي كلٍّ من الطور الغازي والطور المائي. أُجريت جميع الحسابات النظرية باستخدام نظرية دالة الكثافة (Density Functional Theory, DFT) عند مستوى B3LYP/6-311++G(2d,2p)، بهدف تحديد العلاقة بين التركيب الجزيئي وكفاءة تثبيط التآكل. وشملت الدراسة حساب مجموعة متكاملة من الواصفات الكيميائية الكمومية، تضمنت: طاقات المدارات الجزيئية الحدّية (HOMO)،LUMO)) وفجوة الطاقة (ΔE)، وجهد التأين، والصلادة الكلية، والليونة الكلية، ودليل الإلكتروفيلية، والجهد الكيميائي، والسالبية الكهربية، إضافةً إلى الشحنات الذرية وفق تحليل موليكن (Mulliken Atomic Charges). كما أُجري تحليل ارتباط (Correlation Analysis) لتحديد العلاقة بين هذه الواصفات الكيميائية الكمومية وكفاءة تثبيط التآكل للمركبات المدروسة. وتوفر النتائج المتحصل عليها فهماً متعمقاً على المستوى الجزيئي لسلوك امتزاز مشتقات التترازول على سطح الحديد، وتوضح الآليات المسؤولة عن فعاليتها في تثبيط التآكل.