Gravimetrik, elektrokimyasal ve teorik hesaplamalı yaklaşımlarla karbon çeliği korozyon inhibitörü olarak süresi geçmiş dekstrometorfan HBr ilacının kapsamlı incelenmesi

Eski İlacı Yeni Korumaya Dönüştürmek

Çoğumuz süresi geçmiş ilaçları güvenli şekilde bertaraf edilmesi gereken tehlikeli atıklar olarak düşünürüz. Bu çalışma bu fikri tersine çeviriyor: süresi geçmiş bir öksürük şurubu bileşeni, rafinerilerin, boru hatlarının ve kimyasal tesislerin temelini oluşturan çeliği yıkıcı asit korozyonundan koruyabilir mi? Süresi geçmiş dekstrometorfan hidrobromür (tanıdık öksürük kesici) maddesini agresif hidroklorik asit ortamında karbon çeliği için bir kalkan olarak test ederek, araştırmacılar endüstriyel maliyetleri ve atıkları aynı anda azaltmanın şaşırtıcı bir yolunu inceliyorlar.

Çeliğin Neden Bir Koruyucuya İhtiyacı Var

Karbon çelik endüstrinin çalışma atıdır, ancak asidik ortamlarda hızla paslanır; boruları inceltir, tankları zayıflatır ve maliyetli duruşlara yol açar. Çeliği temizlemek ve "tuzlamak" için yaygın olarak kullanılan hidroklorik asit özellikle saldırgandır. Şirketler genellikle bu çözeltilere birçoksı toksik veya özel kimyasallardan üretilen korozyon inhibitörleri ekler. Aynı zamanda, yıllık tonlarca süresi geçmiş ilaç atılmakta, oysa birçok ilaç etkin maddesinin büyük kısmını hâlâ koruduğu bilinmektedir. Yazarlar, bu karmaşık, karbon açısından zengin moleküllerin çelik yüzeylere yapışıp koruyucu bir film oluşturabileceğini fark ederek bertaraf sorununu kullanışlı bir kaynağa çevirmeyi düşündüler.

Bir Öksürük İlacı Zorlu Asitle Karşılaşıyor

Araştırma ekibi süresi geçmiş dekstrometorfan hidrobromüre (EDM‑HBr) odaklandı; yaygın reçetesiz bir öksürük ilacı bileşeni. Öncelikle yüksek performanslı sıvı kromatografisi ile süresi geçmiş ilacın orijinal etkin maddesinin yaklaşık %92'sini hâlâ içerdiğini doğruladılar; bu da onun kimyasal olarak büyük ölçüde sağlam kaldığını gösteriyordu. Ardından EDM‑HBr'yi standart 1 molar hidroklorik asit çözeltisine çözdüler ve parlatılmış karbon çelik örneklerini daldırdılar. Çeliklerin birkaç saat içinde ne kadar ağırlık kaybettiğini ölçerek ve korozyonla ilişkili elektriksel sinyalleri izleyerek, ilaç varken ve yokken asidin neden olduğu hasarı tam olarak nicelendirabildiler.

Süresi Geçmiş İlacın Çeliği Ne Kadar Koruduğu

Sonuçlar çarpıcıydı. Düz asitte çelik hızla çözülüyordu. EDM‑HBr eklendiğinde, doz arttıkça korozyon hızı keskin biçimde düştü. Test edilen en yüksek konsantrasyonda (litre başına 600 miligram) çelik yaklaşık yirmi kat daha az kütle kaybetti; bu da ağırlık kaybı testlerinde yaklaşık %95 korumaya ve elektrokimyasal ölçümlerde %97'nin üzerinde korumaya karşılık geliyordu. Yarar günler boyunca sürdü: koruma yaklaşık 12 saat civarında zirve yaptı, sonra yavaşça azaldı ama 72 saat sonra hâlâ %90'ın üzerindeydi. Daha yüksek sıcaklıklarda yapılan testler ısının hem korozyonu hızlandırması hem de koruyucu tabakanın bir kısmını soyarak etkinliği azalttığını gösterdi; ancak inhibitör incelenen aralıkta hâlâ çok iyi performans sergiledi.

Çelik Üzerindeki Görünmez Filmi Gözlemlemek

Çelik yüzeyinde neler olduğunu anlamak için araştırmacılar korumanın sıcaklık ve konsantrasyonla nasıl değiştiğini analiz ettiler ve EDM‑HBr molekülü üzerinde kuantum‑kimyasal hesaplamalar yaptılar. Gözlenen desenler sözde Freundlich adsorpsiyon davranışıyla örtüşüyordu; bu da moleküllerin mükemmel bir uniform kaplama oluşturmak yerine, biraz yamalı bir yüzeye düzensiz dağıldıkları anlamına geliyor. Enerji ve entropi ölçümleri, oda sıcaklığında ilacın çoğunlukla zayıf moleküler "yapışma" benzeri fiziksel çekimle çeliğe tutunduğunu; daha yüksek sıcaklıklarda ise azot ve oksijen atomları aracılığıyla bazı gerçek kimyasal bağlanmanın devreye girdiğini düşündürdü. Bilgisayar hesaplamaları EDM‑HBr'nin elektron paylaşımı konusunda demir atomlarıyla özellikle iyi etkileşime giren elektronik özelliklere sahip olduğunu gösterdi; bu da asit ve klorür iyonlarının çıplak metale ulaşmasını engelleyen sıkı, fiziksel ve kimyasal karışık bir bariyer oluşturmasına yardımcı oluyor.

Atık İlaçtan Yeşil Endüstriyel Yardımcıya

Uzman olmayanlar için çıkarım basit: süresi geçmiş bir öksürük şurubu bileşeni asidik ortamda çelik için olağanüstü güçlü bir pas önleyici görevi görebilir ve diğer ilaç temelli inhibitörlerle boy ölçüşebilir veya onları geride bırakabilir. İlaç süresi dolduktan sonra büyük ölçüde sağlam kaldığı ve bozunma ürünleri ile bromür iyonlarının bile çeliğe tutunmasını güçlendirebileceği göz önüne alındığında, bu maddeler farmasötik atıkları yeniden değerlendirmek için umut verici bir yol sunuyor. Gerçek dünyada uygulanmadan önce akışlı koşullar, daha sert asitler ve tam çevresel güvenlik incelemeleri altında ek kontroller gerekli olacak olsa da, bu çalışma atık ilaçların çöpleri ve yakma tesislerini doldurmak yerine hayati altyapıyı korumaya yardımcı olduğu bir geleceğe işaret ediyor.

Atıf: 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

Anahtar kelimeler: korozyon inhibitörü, süresi geçmiş ilaçlar, karbon çeliği, hidroklorik asit, yeşil kimya