Efficacité inhibitrice d’un médicament périmé, la citalopram, contre l’attaque de l’acier C en solution d’acide chlorhydrique

Pourquoi une vieille pilule compte pour de nouveaux problèmes métalliques

Des ponts, des pipelines et des équipements d’usine dans le monde entier se corrodent silencieusement chaque jour, coûtant des milliards à l’industrie et posant des problèmes de sécurité. Pour ralentir ces dégâts, les ingénieurs ajoutent souvent des substances spéciales, appelées inhibiteurs, aux acides de nettoyage agressifs utilisés sur l’acier. Cette étude explore un détour surprenant et écologique : utiliser un antidépresseur périmé, la citalopram, pour protéger l’acier au carbone de l’attaque en milieu d’acide chlorhydrique. Transformer des médicaments usagés en couche protectrice pour le métal pourrait réduire les coûts, diminuer les déchets chimiques et donner une seconde vie à des médicaments qui seraient autrement jetés.

Comment l’acide attaque l’acier

L’acier au carbone est un matériau polyvalent dans les gisements pétroliers, la construction et de nombreux systèmes industriels parce qu’il est solide et abordable. Mais lorsqu’il rencontre des acides minéraux forts comme l’acide chlorhydrique — utilisé pour enlever la rouille et les dépôts ou pour nettoyer et activer les surfaces métalliques — il se corrode rapidement. En termes simples, l’acide arrache des atomes de métal à la surface et les transforme en ions dissous, tandis que du gaz hydrogène se dégage sous forme de bulles. Au fil du temps, ce processus amincit et fragilise l’acier. Pour préserver la sécurité et la durée de vie des équipements, les industriels comptent sur des additifs qui forment une barrière temporaire entre l’acier et l’acide agressif.

Donner au médicament périmé un second emploi

Les chercheurs ont testé la citalopram périmée, un antidépresseur courant, comme additif protecteur pour l’acier au carbone en solution d’acide chlorhydrique. Plutôt que d’être jeté comme déchet pharmaceutique, le médicament a été dissous dans l’acide à de faibles concentrations et son effet sur l’attaque du métal a été mesuré. Ils ont utilisé plusieurs approches complémentaires : peser des échantillons d’acier avant et après une longue immersion, suivre la quantité d’hydrogène libérée lors de la réaction du métal, et recourir à des méthodes électriques pour mesurer la facilité de circulation des courants de corrosion. Dans ces tests, l’ajout de petites quantités de citalopram a réduit le taux de corrosion de façon spectaculaire — de plus de 90 % au niveau d’essai le plus élevé et à température ambiante.

Comment se forme le bouclier invisible

Les molécules de citalopram possèdent plusieurs sites capables d’interagir avec les surfaces métalliques et avec les particules chargées en solution. Dans le liquide acide, des parties de la molécule deviennent chargées positivement et sont attirées vers la surface d’acier chargée négativement, enrichie en ions chlorure provenant de l’acide. En même temps, d’autres portions de la molécule peuvent partager des électrons directement avec les atomes de fer. Ensemble, ces effets favorisent l’adsorption des molécules du médicament sur le métal et leur étalement pour former un film mince et presque uniforme. Les mesures de l’équipe ont montré des signes classiques d’un tel film : courants de corrosion plus faibles, résistance accrue au transfert de charge à la frontière métal–solution, et diminution du comportement effectif de « condensateur » de la surface lorsque l’eau est repoussée par la couche organique.

Ce que la température et les microscopes révèlent

Pour évaluer la robustesse de ce bouclier, les chercheurs ont répété leurs tests à des températures plus élevées. À mesure que la solution chauffait, l’effet protecteur s’est quelque peu affaibli, ce qui suggère que certaines molécules de citalopram adsorbées se détachent de l’acier, exposant du métal frais à l’acide. Les calculs d’énergie et de variation d’énergie libre ont confirmé que la liaison est forte mais en partie de nature physique — plus une attraction adhésive qu’une liaison chimique permanente. Des images au microscope électronique ont confirmé visuellement ces observations : l’acier nu trempé dans l’acide présentait une surface rugueuse et fortement marquée, tandis que l’acier exposé à l’acide contenant de la citalopram restait beaucoup plus lisse, avec moins de piqûres et davantage de métal intact. L’analyse élémentaire a même détecté de l’azote issu du médicament sur l’acier protégé, preuve directe de la couche barrière.

Des résultats de laboratoire à l’impact réel

En somme, l’étude montre que la citalopram périmée peut servir d’inhibiteur de corrosion efficace, peu coûteux et relativement écologique pour l’acier au carbone en acide chlorhydrique. En formant un film moléculaire compact à la surface du métal, le médicament ralentit à la fois la perte de fer et la libération d’hydrogène, même à très faibles doses. Bien que la protection diminue quelque peu à température élevée, les performances sont comparables à celles de nombreux autres médicaments recyclés déjà proposés à cet usage. Pour le grand public, l’idée principale est que les médicaments hors d’usage n’ont pas forcément vocation à être jetés : ils peuvent être réemployés comme revêtements intelligents qui contribuent à rendre les infrastructures en acier plus sûres et durables, tout en réduisant les déchets et le besoin de nouveaux produits chimiques synthétiques.

Citation: Saleh, M.G.A., Felaly, R.N., Hawsawi, H. et al. Inhibition efficacy of expired citalopram drug towards the damage of C-steel in hydrochloric acid solution. Sci Rep 16, 11619 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40754-6

Mots-clés: inhibition de corrosion, acier au carbone, médicaments périmés, acide chlorhydrique, citalopram