Avaliação do desempenho de toliltriazol como inibidor de corrosão para o cobre em meio aquoso ácido
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | eng por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UCS |
Texto Completo: | https://repositorio.ucs.br/11338/12727 |
Resumo: | A corrosão é um processo natural que causa a degradação de materiais metálicos, resultando em perdas econômicas significativas em diversas indústrias. Para mitigar esse problema, os inibidores têm sido amplamente estudados e empregados como uma estratégia para aumentar a proteção desses materiais. Dentre os inibidores utilizados para esta finalidade, destaca-se o toliltriazol (TTAH) que é um composto orgânico pertencente à classe dos triazois, e que tem despertado interesse devido às suas propriedades versáteis, seu potencial para diversas aplicações industriais e sua baixa toxicidade. Nesse contexto, este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência de um inibidor de corrosão comercial à base de TTAH, frente a um substrato de cobre em meio de HCl 0,1 M. Inicialmente, o substrato de cobre foi caracterizado por meio de várias técnicas, incluindo metalografia, determinação de microdureza, espectroscopia de emissão óptica por descarga luminescente (GD-OES), microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG) e espectroscopia por dispersão em energia (EDS). Em seguida, o substrato foi exposto ao meio corrosivo na ausência (0 ppm) e na presença do inibidor de corrosão comercial, empregando várias concentrações de TTAH (5, 10 e 20 ppm), com o objetivo de avaliar as taxas de corrosão. O monitoramento do processo corrosivo foi realizado por meio de ensaios de perda de massa e também por medidas de potencial de circuito aberto em função do tempo, curvas de polarização e espectroscopia de impedância eletroquímica. De modo geral, os resultados de caracterização evidenciaram um substrato de cobre comercial puro, com denominações situadas entre o UNS C10100 e o C13000. No que se refere aos ensaios de perda de massa, observou-se corrosão generalizada, além de redução das taxas de corrosão na presença do TTAH, sendo que os índices inibitivos para as concentrações de 5 e 10 ppm foram de 62,82 e 76,02%, respectivamente. Não houve detecção aparente da perda de massa no eletrólito contendo 20 ppm de TTAH, apesar de os substratos imersos nessa condição apresentarem corrosão localizada. Os ensaios eletroquímicos, por sua vez, revelaram que o TTAH se comporta como um inibidor predominantemente de caráter anódico em todos os meios estudados. As curvas de polarização mostraram que na região de Tafel, o filme inibidor em meio de TTAH obedece à isoterma de adsorção de Langmuir. Os resultados obtidos por meio dessa técnica, apontam uma eficácia de inibição de 81,3 % a 96,1%. Além disso, ensaios por MEV-FEG, seguidos de EDS, indicaram a presença de nitrogênio sobre a superfície do substrato de cobre, assegurando a formação de uma monocamada de proteção. Por fim, os resultados obtidos nesse trabalho demonstraram que o produto comercial, formulado com TTAH, é promissor e tem elevado potencial na proteção do cobre em condições que se assemelham às aplicadas nos ensaios realizados. Espera-se que esse estudo contribua para o avanço do conhecimento científico e estimule o desenvolvimento de novas tecnologias e produtos baseados no TTAH. [resumo fornecido pelo autor] |
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Broch, LucianeScienza, Lisete CristineFarias, Maria Cristina MoréAguzzoli, CesarGiovanela, Marcelo2023-09-28T14:58:46Z2023-09-28T14:58:46Z2023-09-272023-08-31https://repositorio.ucs.br/11338/12727A corrosão é um processo natural que causa a degradação de materiais metálicos, resultando em perdas econômicas significativas em diversas indústrias. Para mitigar esse problema, os inibidores têm sido amplamente estudados e empregados como uma estratégia para aumentar a proteção desses materiais. Dentre os inibidores utilizados para esta finalidade, destaca-se o toliltriazol (TTAH) que é um composto orgânico pertencente à classe dos triazois, e que tem despertado interesse devido às suas propriedades versáteis, seu potencial para diversas aplicações industriais e sua baixa toxicidade. Nesse contexto, este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência de um inibidor de corrosão comercial à base de TTAH, frente a um substrato de cobre em meio de HCl 0,1 M. Inicialmente, o substrato de cobre foi caracterizado por meio de várias técnicas, incluindo metalografia, determinação de microdureza, espectroscopia de emissão óptica por descarga luminescente (GD-OES), microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG) e espectroscopia por dispersão em energia (EDS). Em seguida, o substrato foi exposto ao meio corrosivo na ausência (0 ppm) e na presença do inibidor de corrosão comercial, empregando várias concentrações de TTAH (5, 10 e 20 ppm), com o objetivo de avaliar as taxas de corrosão. O monitoramento do processo corrosivo foi realizado por meio de ensaios de perda de massa e também por medidas de potencial de circuito aberto em função do tempo, curvas de polarização e espectroscopia de impedância eletroquímica. De modo geral, os resultados de caracterização evidenciaram um substrato de cobre comercial puro, com denominações situadas entre o UNS C10100 e o C13000. No que se refere aos ensaios de perda de massa, observou-se corrosão generalizada, além de redução das taxas de corrosão na presença do TTAH, sendo que os índices inibitivos para as concentrações de 5 e 10 ppm foram de 62,82 e 76,02%, respectivamente. Não houve detecção aparente da perda de massa no eletrólito contendo 20 ppm de TTAH, apesar de os substratos imersos nessa condição apresentarem corrosão localizada. Os ensaios eletroquímicos, por sua vez, revelaram que o TTAH se comporta como um inibidor predominantemente de caráter anódico em todos os meios estudados. As curvas de polarização mostraram que na região de Tafel, o filme inibidor em meio de TTAH obedece à isoterma de adsorção de Langmuir. Os resultados obtidos por meio dessa técnica, apontam uma eficácia de inibição de 81,3 % a 96,1%. Além disso, ensaios por MEV-FEG, seguidos de EDS, indicaram a presença de nitrogênio sobre a superfície do substrato de cobre, assegurando a formação de uma monocamada de proteção. Por fim, os resultados obtidos nesse trabalho demonstraram que o produto comercial, formulado com TTAH, é promissor e tem elevado potencial na proteção do cobre em condições que se assemelham às aplicadas nos ensaios realizados. Espera-se que esse estudo contribua para o avanço do conhecimento científico e estimule o desenvolvimento de novas tecnologias e produtos baseados no TTAH. [resumo fornecido pelo autor]Corrosion is a natural process that causes the degradation of metallic materials, resulting in significant economic losses in several industries. To mitigate this problem, inhibitors have been widely studied and used as a strategy to increase the protection of these materials. Among the inhibitors used for this purpose, tolyltriazole (TTAH) stands out, which is an organic compound belonging to the class of triazoles, and which has aroused interest due to its versatile properties, its potential for various industrial applications and its low toxicity. In this context, this work aimed to evaluate the efficiency of a commercial corrosion inhibitor based on TTAH against a copper substrate in 0.1 M HCl medium. Initially, the copper substrate was characterized using several techniques, including metallography, microhardness determination, glow-discharge optical emission spectroscopy (GD-OES), field emission scanning electron microscopy (FEG-SEM) and energy dispersion spectroscopy (EDS). Then, the substrate was exposed to the corrosive medium in the absence (0 ppm) and in the presence of the commercial corrosion inhibitor, using different concentrations of TTAH (5, 10 and 20 ppm), with the objective of evaluating the corrosion rates. The monitoring of the corrosive process was carried out by means of mass loss tests and also by measurements of open circuit potential as a function of time, polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy. In general, the characterization results showed a pure commercial copper substrate, with denominations between UNS C10100 and C13000. Regarding the mass loss tests, it was observed generalized corrosion as well as a reduction in corrosion rates in the presence of TTAH, with inhibitory indices of 62.82 and 76.02% for concentrations of 5 and 10 ppm of TTAH, respectively. There was no apparent detection of mass loss in the electrolyte containing 20 ppm of TTAH, although substrates immersed in this condition showed localized corrosion. The electrochemical tests, in turn, revealed that TTAH behaves as a predominantly anodic inhibitor in all media studied. The polarization curves showed that in the Tafel region, the inhibitor film in TTAH medium obeys the Langmuir adsorption isotherm. The results obtained through this technique point to an inhibition effectiveness of 81.3 to 96.1%. Moreover, tests by MEV-FEG, followed by EDS, indicated the presence of nitrogen on the surface of the cooper substrate, ensuring the formation of a protective monolayer. Finally, the results obtained in this work demonstrated that the commercial product, formulated with TTAH, is promising and has a high potential in protecting copper under conditions that are similar to those applied in the tests carried out. It is hoped that this study will contribute to the advancement of scientific knowledge and stimulate the development of new technologies and products based on TTAH. [resumo fornecido pelo autor]Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPESengporCorrosão e anticorrosivosTriazóis - InibidoresEletroquímicaCobre - CorrosãoCorrosion and anti-corrosivesTriazoles - InhibitorsElectrochemistryCopper - CorrosionAvaliação do desempenho de toliltriazol como inibidor de corrosão para o cobre em meio aquoso ácidoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UCSinstname:Universidade de Caxias do Sul (UCS)instacron:UCSinfo:eu-repo/semantics/openAccessUniversidade de Caxias do Sulhttp://lattes.cnpq.br/0762953847258024Broch, LucianeMestrado Acadêmico em Engenharia e Ciência dos MateriaisBeltrami, Lílian Vanessa RossaCampus Universitário de Caxias do Sul2023-09-26ORIGINALDissertação Luciane Broch.pdfDissertação Luciane Broch.pdfapplication/pdf5080189https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/12727/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Luciane%20Broch.pdfc88c63ac921a03a64fded8eddf261b1eMD51TEXTDissertação Luciane Broch.pdf.txtDissertação Luciane Broch.pdf.txtExtracted texttext/plain218317https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/12727/2/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Luciane%20Broch.pdf.txtb53e7737c842188f1a8b43060fab83f6MD52THUMBNAILDissertação Luciane Broch.pdf.jpgDissertação Luciane Broch.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1362https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/12727/3/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Luciane%20Broch.pdf.jpg38b4ed7d32376f2d1fb97f4c2cb8efa0MD5311338/127272024-04-10 14:01:07.04oai:repositorio.ucs.br:11338/12727Repositório de Publicaçõeshttp://repositorio.ucs.br/oai/requestopendoar:2024-04-10T14:01:07Repositório Institucional da UCS - Universidade de Caxias do Sul (UCS)false |
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A corrosão é um processo natural que causa a degradação de materiais metálicos, resultando em perdas econômicas significativas em diversas indústrias. Para mitigar esse problema, os inibidores têm sido amplamente estudados e empregados como uma estratégia para aumentar a proteção desses materiais. Dentre os inibidores utilizados para esta finalidade, destaca-se o toliltriazol (TTAH) que é um composto orgânico pertencente à classe dos triazois, e que tem despertado interesse devido às suas propriedades versáteis, seu potencial para diversas aplicações industriais e sua baixa toxicidade. Nesse contexto, este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência de um inibidor de corrosão comercial à base de TTAH, frente a um substrato de cobre em meio de HCl 0,1 M. Inicialmente, o substrato de cobre foi caracterizado por meio de várias técnicas, incluindo metalografia, determinação de microdureza, espectroscopia de emissão óptica por descarga luminescente (GD-OES), microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG) e espectroscopia por dispersão em energia (EDS). Em seguida, o substrato foi exposto ao meio corrosivo na ausência (0 ppm) e na presença do inibidor de corrosão comercial, empregando várias concentrações de TTAH (5, 10 e 20 ppm), com o objetivo de avaliar as taxas de corrosão. O monitoramento do processo corrosivo foi realizado por meio de ensaios de perda de massa e também por medidas de potencial de circuito aberto em função do tempo, curvas de polarização e espectroscopia de impedância eletroquímica. De modo geral, os resultados de caracterização evidenciaram um substrato de cobre comercial puro, com denominações situadas entre o UNS C10100 e o C13000. No que se refere aos ensaios de perda de massa, observou-se corrosão generalizada, além de redução das taxas de corrosão na presença do TTAH, sendo que os índices inibitivos para as concentrações de 5 e 10 ppm foram de 62,82 e 76,02%, respectivamente. Não houve detecção aparente da perda de massa no eletrólito contendo 20 ppm de TTAH, apesar de os substratos imersos nessa condição apresentarem corrosão localizada. Os ensaios eletroquímicos, por sua vez, revelaram que o TTAH se comporta como um inibidor predominantemente de caráter anódico em todos os meios estudados. As curvas de polarização mostraram que na região de Tafel, o filme inibidor em meio de TTAH obedece à isoterma de adsorção de Langmuir. Os resultados obtidos por meio dessa técnica, apontam uma eficácia de inibição de 81,3 % a 96,1%. Além disso, ensaios por MEV-FEG, seguidos de EDS, indicaram a presença de nitrogênio sobre a superfície do substrato de cobre, assegurando a formação de uma monocamada de proteção. Por fim, os resultados obtidos nesse trabalho demonstraram que o produto comercial, formulado com TTAH, é promissor e tem elevado potencial na proteção do cobre em condições que se assemelham às aplicadas nos ensaios realizados. Espera-se que esse estudo contribua para o avanço do conhecimento científico e estimule o desenvolvimento de novas tecnologias e produtos baseados no TTAH. [resumo fornecido pelo autor] |
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