Synthèse et caractérisation d`un inhibiteur pour la protection des

Année 2014
Faculté des Sciences de l’Ingénieur
Département de Génie des Procédés
THÈSE
Présenté en vue de l’obtention du diplôme de Doctorat
Synthèse et caractérisation d’un inhibiteur
pour la protection des conduites en acier au
carbone contre la corrosion :
Application aux circuits de refroidissement
Option :
Génie Chimique
Par
BRINIS Hassene
(Ingénieur d’état en Génie Chimique, Magister en Génie Chimique)
Directeur de Thèse : Samar Mohamed El Hadi Professeur Université d’Annaba
Devant le jury
Président : Oualid Hamdaoui Professeur Université d’Annaba
Examinateurs : Ahmed Derradji Professeur Université d’Annaba
Abed Mohamed Affoune Professeur Université de Guelma
Med Salah Medjram Professeur Université de Skikda
Hocine Ali-Khodja Professeur Université de Constantine 1
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BADJI MOKHTAR –ANNABA UNIVERSITY
UNIVERSITE BADJI MOKHTAR –ANNABA

REMERCIEMENTS
Je tiens d'abord à remercier mon directeur de thèse, Professeur Samar Mohamaed El
Hadi, qui m'a donné l'occasion de travailler sur un sujet faisant partie du domaine du
génie chimique. Je vous remercie sincèrement de m'avoir fait profiter de vos
connaissances et expériences dans ce domaine, et pour la confiance que vous m'avez
témoignée tout au long de cette thèse de doctorat. Je vous remercie de m'avoir donné
la possibilité de développer des connaissances dans ce domaine émergent, et ce, en
toute liberté. Vous avez su faire ressortir mes forces et développer mes capacités.
Merci sincèrement.
Mes remerciements les plus vifs s'adressent aussi aux nombreuses personnes de
l’Institut Algérien du Pétrole (IAP) école de Boumerdès qui ont contribué à
l'aboutissement de ce travail en particulier: Dr. Mme Dalila Si Salah pour son aide et
ses précieux conseils pour la synthèse de la polyaniline, MSc. Mme Hassina Zendaoui
pour son aide et les nombreuses discussions relatives à la caractérisation de la
polyaniline avec plusieurs techniques spectrales, et MSc. Ali Benakli pour la mise en
dispersion de la polyaniline dans un milieu aqueux et l’étude de la stabilité de cette
émulsion.
Je remercie également le Dr. Mohamed Mekki Daouadji et Dr. Mme Dalila Si Salah
pour son aide au sein du laboratoire de corrosion et qui m'a fait bénéficier de ses
larges connaissances dans le domaine de la corrosion et de m’avoir aidé au test de
l’impédance sur la polyaniline en dispersion comme inhibiteur de corrosion.
J'adresse mes remerciements à Mr George Woo (spécialiste de la stimulation) de la
compagnie BJ Services à Houston (USA). Je vous remercie pour les nombreuses
discussions et interprétations concernant l’utilisation des tensio-actifs pour la
dispersion et de m’avoir introduit dans les différents laboratoires de la compagnie
BJS spécialement les laboratoires d’analyses d’eau, développement de produits
chimiques, solide analyse par plusieurs techniques (MET, SEM / EDS, ESEM, la
diffraction des rayons X et fluorescence des rayons X), laboratoire de corrosion et
plusieurs d’autres laboratoires. Je vous remercie pour les nombreuses discussions et

interprétations concernant ce travail. Je vous remercie sincèrement d'avoir mis à ma
disposition tous les moyens nécessaires, et de m'avoir donné l'occasion de poser mes
questions et exprimer mes idées. Sincèrement, je vous suis reconnaissante.
Je suis honoré que Monsieur Oualid Hamdaoui, professeur à l’Université de Annaba,
pour avoir accepté de présider mon jury de thèse.
Je tiens à adresser mes plus vifs remerciements à Monsieur Abed Mohamed Affoune,
professeur à l’Université de Guelma, pour avoir accepté de juger ce travail.
Mes remerciements distingués vont au Professeur Ahmed Derradji d’avoir accepté de
faire partie de mon jury de thèse.
Je voudrais également remercier Monsieur Mohamed Salah Medjram, Professeur à
l’Université de Skikda, pour avoir accepté d’examiner mes travaux de thèses et de
participer à ce jury.
Je tiens à exprimer mes sincères remerciements à Monsieur Hocine Ali-Khodja,
Professeur à l’Université de Constantine 1 d’avoir accepté d’examiner mes travaux et
de participer à ce jury.
Je tiens également à remercier et d’adresser mes reconnaissances à mes professeurs
et travailleurs du Département Génie des Procédés de la Faculté des Sciences de
l’ingénieur de l’Université de Badji Mokhtar qui m'ont fait parti d’un grand acquit.
Je remercie également mes parents, pour leur grand sacrifice dans mon instruction et
mon éducation; vous êtes présents et proches dans mon coeur; j'espère que vous êtes
fiers de moi. Merci à mes chères soeurs et frères.
Enfin, je rends hommage et j’exprime ma reconnaissance à tous ceux qui ont
contribué, de près ou de loin, à la réalisation de ce travail.

DEDICACE
Je dédie ce travail à :
A la mémoire de mon grand père et nom frère.
A mes très chers parents pour votre amour, vos sacrifices, votre dévouement et
votre patience inconditionnels, que Dieu vous gardez.
A mes très chères sœurs et frères, ainsi qu’à leurs petites familles.
A tous mes amis.
Qu’ils puissent trouver ici l’expression de ma profonde reconnaissance pour
tout le soutien qu’ils ont prodigué tout au long de la réalisation de ce travail de
thèse.
Hassene.

Résumé
Ce travail porte sur l’inhibition de la corrosion d’un acier au carbone par un inhibiteur non
polluant utilisé pour le traitement des eaux des circuits de refroidissement. Le premier objectif
de ce travail consiste à la synthèse par voie chimique du polymère à partir de l’oxydation de
l’aniline, puis une caractérisation de la polyaniline par différentes techniques. Comme la
plupart des polymères conducteurs, la polyaniline possède un système π conjugué aromatique
qui rend sa structure très rigide. De plus, la présence de fortes interactions inter-chaînes
accentue la rigidité du système et la tension de surface, de sorte que la polyaniline montre une
solubilité partielle dans les solvants. Le deuxième objectif de cette thèse est la mise en
dispersion aqueuse stable de la polyaniline, afin de résoudre les problèmes d’insolubilité, qui
permet son utilisation complète. Après, la caractérisation de la dispersion, l'influence de
certains paramètres à savoir le pH, la température sur la stabilité de la dispersion dans le
temps a été étudiée. Le troisième objectif est de caractériser le mode d’action de l’inhibiteur et
d’optimiser sa concentration en milieu aqueux. Le tracé des courbes de polarisation (Tafel) et
d’impédance électrochimique (Nyquist) pour un milieu (solution de NaCl 3,5 %) a été réalisé.
Un maximum d’efficacité de l’ordre de 82,71% a été obtenu en présence de 100 mg/L
d’inhibiteur. Un mécanisme d’adsorption et une protection mixte ont été observés. Ensuite,
nous avons testé notre inhibiteur de corrosion dans un pilote test contenant de l’eau de
refroidissement semblable à l’eau réelle utilisée dans les circuits de refroidissement
industriels. Cette eau est corrosive et entartrant. Le circuit de refroidissement fonctionne à des
températures allant jusqu’à 41°C et un pH égal à 8,7.
Les mesures de la perte de poids avec la résistance de polarisation (corrater système) ont été
réalisées pour suivre la corrosion des aciers au carbone en milieu aqueux. Les résultats
obtenus ont confirmé les valeurs des efficacités précédentes. L'efficacité d'inhibition de 81,6%
a été obtenue avec une concentration de 100 mg/L.
Mots clés: polyaniline; dispersion; surfactant non ionique; eau de refroidissement; inhibiteur
de corrosion; essai de corrosion, acier au carbone