Extratos de mate verde e carqueja como inibidores de corrosão do aço-carbono 1020 em meio de ácido clorídrico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sá, Camila Faia de
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
Texto Completo: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/35581
Resumo: O objetivo deste trabalho consiste em avaliar extratos de mate verde (Ilexparaguariensis) e carqueja (Baccharis Ginistelloides) como inbidores de corrosão para o sistema aço carbono 1020 em meio corrosivo de HCl 1 mol L-1. O estudo compreendeu a exposição do metal no meio supracitado na ausência e presença de concentrações crescentes dos extratos. Os ensaios realizados foram: medidas de potencial de corrosão, de espectroscopia de impedância eletroquímica e de curvas de polarização anódica e catódica e ensaios de imersão com medidas de perda de massa em diferentes temperaturas. As técnicas analíticas utilizadas foram: microscopia eletrônica de varredura (MEV); espectroscopia de absorção no Infravermelho com transformada de Fourrier (IV) e cromatografia a gás acoplada à espectrometria de massas (CG-MS). Os resultados referentes às medidas de impedância eletroquímica e de curvas de polarização mostraram inibição significativa, promovendo a mitigação tanto do processo de dissolução do metal quanto do processo catódico de evolução de hidrogênio pela formação de um filme adsorvido à superfície do metal que foi comprovado por MEV. As análises de IV e CG-MS dos extratos obtidos apontaram a existência de compostos fenólicos, oxigenados e carboxilatos. Das extrações realizadas: infusão; sonicação aquosa, ácida e básica, os extratos que apresentaram as mais altas eficiências de inibição (EI%) foram os de sonicação ácida. Neste caso, a EI% obtida para o extrato de carqueja variou de 85 a 96% nas temperaturas de 25 e 45°C, respecti vamente. Já para o mate verde a eficiência ficou em torno de 95%. O cálculo da energia de ativação do processo de inibição, na ausência e presença (Ea) dos inibidores de carqueja e mate verde, comprovou que os mesmos atuam no processo adsortivo por quimissorção, sendo a inibição favorecida com o aumento da temperatura. O mecanismo de adsorção proposto nesse trabalho considera o fenômeno adsortivo do inibidor sobre a superfície do metal tomando por base a isoterma de Langmuir cujo ajuste apresentou um coeficiente de correlação (R) em torno de 0,999 e um coeficiente angular próximo de um.
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Os ensaios realizados foram: medidas de potencial de corrosão, de espectroscopia de impedância eletroquímica e de curvas de polarização anódica e catódica e ensaios de imersão com medidas de perda de massa em diferentes temperaturas. As técnicas analíticas utilizadas foram: microscopia eletrônica de varredura (MEV); espectroscopia de absorção no Infravermelho com transformada de Fourrier (IV) e cromatografia a gás acoplada à espectrometria de massas (CG-MS). Os resultados referentes às medidas de impedância eletroquímica e de curvas de polarização mostraram inibição significativa, promovendo a mitigação tanto do processo de dissolução do metal quanto do processo catódico de evolução de hidrogênio pela formação de um filme adsorvido à superfície do metal que foi comprovado por MEV. As análises de IV e CG-MS dos extratos obtidos apontaram a existência de compostos fenólicos, oxigenados e carboxilatos. Das extrações realizadas: infusão; sonicação aquosa, ácida e básica, os extratos que apresentaram as mais altas eficiências de inibição (EI%) foram os de sonicação ácida. Neste caso, a EI% obtida para o extrato de carqueja variou de 85 a 96% nas temperaturas de 25 e 45°C, respecti vamente. Já para o mate verde a eficiência ficou em torno de 95%. O cálculo da energia de ativação do processo de inibição, na ausência e presença (Ea) dos inibidores de carqueja e mate verde, comprovou que os mesmos atuam no processo adsortivo por quimissorção, sendo a inibição favorecida com o aumento da temperatura. O mecanismo de adsorção proposto nesse trabalho considera o fenômeno adsortivo do inibidor sobre a superfície do metal tomando por base a isoterma de Langmuir cujo ajuste apresentou um coeficiente de correlação (R) em torno de 0,999 e um coeficiente angular próximo de um.The aim of this work is to evaluate the green mate (Ilexparaguariensis) and gorse (Baccharis ginistelloides) extracts as corrosion inhibitors for 1020 carbon steel system in of HCl 1 mol L-1 solution). The study involved the exposure of the metal to the HCl 1 mol L-1 solution in the absence and presence of increasing concentrations of the extracts. The following electrochemical measurements were performed: immersion tests with weight loss measurements quantification at different temperatures, and corrosion potential, measurements electrochemical impedance spectroscopy, and anodic and cathodic polarization curves. The analytical techniques used were: scanning electron microscopy (SEM), Fourier transforms infrared (FTIR) absorption spectroscopy, and gas chromatography with mass spectrometry (GC-MS). The results of electrochemical impedance measurements and polarization curves showed a significant inhibition, promoting the mitigation of both the metal dissolution and the hydrogen cathodic evolution through the development of a film adsorbed on the metalic surface, which was confirmed by MEV. Analyses of the obtained extracts through IR and GC-MS showed the presence of phenolic, oxygenated and carboxylated compounds Among the performed extractions, such as infusion and aqueous, acidic or alkaline sonication, the extracts which exhibited the highest corrosion efficiencies (EI%) where those obtained by acidic sonication. In this case, the EI% obtained for the carqueja extract ranged from 85 to 96% at the temperatures of 25°C and 45°C, respectively. The gr een mate, the efficiency was around 95%. The inhibition process activation energy (Ea) calculation for the corrosion process in absence and presence of green mate and carqueja inhibitors proved that they act in the adsorptive process through chemisorption, with the inhibition being favored by an increase of temperature. The adsorption mechanism proposed in this study considers the adsorptive phenomenon of the inhibitor on the metal surface based on the Langmuir isotherm. Its adjustment showed a correlation coefficient (R) near 0.999 and a slope of around one.Fundação Oswaldo Cruz. Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.porCorrosãoInibidores naturais de corrosãoQuímicaCorrosionNatural Corrosion InhibitorsChemistryCorrosãoQuímicaExtratos de mate verde e carqueja como inibidores de corrosão do aço-carbono 1020 em meio de ácido clorídricoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis2011Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Mestrado AcadêmicoRio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Química.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)instname:Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)instacron:FIOCRUZLICENSElicense.txttext/plain1748https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/35581/1/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD51ORIGINALcamila_faia_de_sa.pdfapplication/pdf2528650https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/35581/2/camila_faia_de_sa.pdf22fb207716a297fa39ddbc10a003703dMD52TEXTcamila_faia_de_sa.pdf.txtcamila_faia_de_sa.pdf.txtExtracted texttext/plain209973https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/35581/3/camila_faia_de_sa.pdf.txt896553c2dc0deb525353910da4ac0fcfMD53icict/355812019-09-14 02:01:31.191oai:www.arca.fiocruz.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.arca.fiocruz.br/oai/requestrepositorio.arca@fiocruz.bropendoar:21352019-09-14T05:01:31Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA) - Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)false
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