Une enquête complète sur le médicament périmé de dextrométhorphan HBr comme inhibiteur de corrosion de l’acier au carbone utilisant des approches gravimétriques, électrochimiques et computationnelles théoriques

Transformer un vieux médicament en nouvelle protection

La plupart d’entre nous considèrent les médicaments périmés comme des déchets dangereux à éliminer en toute sécurité. Cette étude renverse cette idée en posant la question suivante : un ingrédient de sirop contre la toux périmé peut‑il protéger l’acier qui sert de base aux raffineries, oléoducs et usines chimiques contre la corrosion acide destructrice ? En testant le dextrométhorphan hydrobromide périmé (le célèbre antitussif) comme bouclier pour l’acier au carbone en milieu fortement chlorhydrique, les chercheurs explorent une voie surprenante pour réduire à la fois les coûts industriels et les déchets.

Pourquoi l’acier a besoin d’un garde du corps

L’acier au carbone est le métal de référence de l’industrie, mais en environnement acide il se corrode rapidement, amincissant les conduites, fragilisant les réservoirs et entraînant des arrêts coûteux. L’acide chlorhydrique, largement utilisé pour nettoyer et « décaper » l’acier, est particulièrement agressif. Les entreprises ajoutent généralement des inhibiteurs de corrosion à ces solutions, dont beaucoup sont toxiques ou issus de produits chimiques spécialisés. Parallèlement, des tonnes de produits pharmaceutiques périmés sont jetées chaque année, alors que beaucoup conservent encore l’essentiel de leur principe actif. Les auteurs ont supposé que certaines de ces molécules complexes et riches en carbone pourraient adhérer aux surfaces d’acier et former un film protecteur, transformant un problème d’élimination en ressource utile.

Un médicament contre la toux face à un acide agressif

L’équipe s’est concentrée sur le dextrométhorphan hydrobromide périmé (EDM‑HBr), un composant courant des sirops contre la toux en vente libre. Ils ont d’abord confirmé par chromatographie liquide haute performance que le médicament périmé contenait encore environ 92 % de sa substance active d’origine, ce qui signifie qu’il était chimiquement largement intact. Ils ont ensuite dissous l’EDM‑HBr dans une solution standard d’acide chlorhydrique 1 molaire et immergé des échantillons d’acier au carbone polis. En mesurant la perte de masse du métal sur plusieurs heures et en surveillant les signaux électriques associés à la corrosion, ils ont pu quantifier précisément les dommages causés par l’acide, avec et sans le médicament.

Quelle protection apporte le médicament périmé

Les résultats sont frappants. En solution acide pure, l’acier se dissolvait rapidement. Lorsqu’on ajoutait l’EDM‑HBr, le taux de corrosion chutait fortement à mesure que la dose augmentait. À la concentration maximale testée (600 milligrammes par litre), l’acier perdait environ vingt fois moins de masse, ce qui correspond à près de 95 % de protection selon les essais de perte de masse et à plus de 97 % selon les mesures électrochimiques. L’effet persistait pendant plusieurs jours : la protection atteignait un pic autour de 12 heures puis déclinait lentement mais restait au‑dessus de 90 % après 72 heures. Des essais à des températures plus élevées ont montré une perte d’efficacité, la chaleur favorisant à la fois une corrosion plus rapide et un certain décollement de la couche protectrice, mais l’inhibiteur a tout de même bien performé sur la plage étudiée.

Un coup d’œil sur le film invisible à la surface de l’acier

Pour comprendre ce qui se passait à la surface du métal, les chercheurs ont analysé la dépendance de la protection à la température et à la concentration et ont utilisé des calculs quantum‑chimiques sur la molécule d’EDM‑HBr. Les comportements observés correspondaient à ce que l’on appelle une adsorption de Freundlich, ce qui signifie simplement que les molécules se répartissent de façon inégale sur une surface quelque peu rugueuse plutôt que de former un revêtement parfaitement uniforme. Les mesures d’énergie et d’entropie suggèrent qu’à température ambiante le médicament adhère principalement par attractions physiques — une sorte de « collant » moléculaire faible — tandis qu’à des températures plus élevées un vrai lien chimique via des atomes d’azote et d’oxygène intervient. Les calculs informatiques ont montré que l’EDM‑HBr possède des propriétés électroniques qui le rendent particulièrement apte à partager des électrons avec les atomes de fer, facilitant la formation d’une barrière mixte physique et chimique serrée qui empêche l’acide et les ions chlorure d’atteindre le métal nu.

Du médicament jeté à l’allié industriel vert

Pour le non‑spécialiste, l’important est simple : un ingrédient de sirop contre la toux périmé peut agir comme un anticorrosion remarquablement efficace pour l’acier en milieu acide, rivalisant ou surpassant d’autres inhibiteurs à base de médicaments. Parce que le médicament reste largement intact après péremption et que ses produits de dégradation et les ions bromure peuvent même renforcer son adhérence à l’acier, il offre une voie prometteuse pour réutiliser les déchets pharmaceutiques. Si une application réelle nécessitera encore des vérifications en conditions d’écoulement, avec des acides plus agressifs et des évaluations complètes de sécurité environnementale, ce travail ouvre la voie à un avenir où les médicaments jetés contribuent à protéger les infrastructures vitales au lieu de remplir les décharges ou d’être incinérés.

Citation: Khafagy, ES., Lila, A.S.A., Ashmawy, A.M. et al. A comprehensive investigation of expired dextromethorphan HBr drug as a carbon steel corrosion inhibitor using gravimetric, electrochemical, and theoretical computational approaches. Sci Rep 16, 3047 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36977-2

Mots-clés: inhibiteur de corrosion, médicaments périmés, acier au carbone, acide chlorhydrique, chimie verte