Ditiocarbamatos derivados do glicoluril, ácido úrico, ácido parabânico e hidantoína: compostos de coordenação e uso como inibidores de corrosão do bronze
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2008 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/SFSA-873NWZ |
Resumo: | Esta tese discute a síntese, estudo e aplicação como inibidores de corrosão de compostos com grupos ditiocarbamatos. Os ditiocarbamatos aqui estudados são derivados de quatro substâncias: glicoluril, ácido úrico, ácido parabânico e hidantoína. Os pré-ligantes foram sintetizados através de reação com CS2 e NaOH, caracterizados por análise elementar (CHN) e espectroscopia vibracional no infravermelho, condutividade e apresentaram as seguintes estequiometrias: DTC glicoluril - Na4C8H2N4O2S8, DTC úrico - NaC6H3N4O3S2 . H2O, DTC parabânico - Na2C5N2O3S4, DTC hidantoína - NaC4H3N2O2S2 . 3H2O. Compostos de coordenação foram obtidos da síntese tradicional destes pré-ligantes com Cu(NO3)2.3H2O, CuSO4.5H2O e Pb(NO3)2 mas não foi possível determinar a estequiometria desses compostos através de análise elementar (CHN) e absorção atômica. O problema foi atribuído à formação de diversos oligômeros. A síntese com moldagem por metal foi empregada e através desta foi possível determinar a estequiometria de seis compostos: Cu DTC glicoluril - [Cu4(C7H3N4O2S6) (CH3CH2OH)2] (NO3)2, Cu DTC úrico [Cu6(C9N4O3S8)2 (CH3CH2OH)7] (NO3)4, Cu DTC parabânico - [Cu3(C5N2O3S4)2 (H2O)4] (NO3)2, Cu DTC hidantoína - [Cu3(C5H2N2O2S4)2 (H2O)7] (NO3)2, Pb DTC glicoluril - [Pb4(C8H2N4O2S8)(CH3CH2OH)14(Pb(SH)3)2] e Pb DTC úrico - [Pb8(C9N4O3S8)4(CH3CH2OH)16(H2O)4]. Os compostos obtidos por ambas as sínteses foram caracterizados pelas espectroscopias vibracionais e eletrônicas. Os compostos obtidos pela síntese com moldagem por metal foram ainda caracterizados por espectroscopia de massas com ionização por nebulização eletrônica (ESI/ MS), termogravimetria (TG), termogravimetria diferencial (DTG), análise térmica diferencial (DTA) e ressonância magnética de próton (1H RMN). Em um segundo momento deste trabalho estudou-se as propriedades dos pré-ligantes como inibidores de corrosão do bronze TM 23. Cálculos químicos quânticos usando o nível de teoria B3LYP relativo ao funcional de densidade foram empregados para se obter valores de energia dos orbitais HOMO e LUMO importantes para se estudar a eficiência de um composto como inibidor. Ensaios gravimétricos e eletroquímicos (curvas de polarização e voltametria cíclica) foram empregados para se avaliar a eficiência de inibição destes pré-ligantes em solução e como filmes em solução de HNO3, NaCl e névoa salina. A superfície da liga de bronze e os produtos de corrosão formados foram estudados através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectrometria de energia dispersiva (EDS). Taxas de corrosão e eficiência de inibição foram calculadas através dos ensaios e os pré-ligantes se apresentaram como inibidores mistos. A formação dos filmes dos inibidores sobre o bronze foi estudada através de isotermas de adsorção, espectroscopia no infravermelho por absorção e reflexão (IRRAS) e voltametria cíclica. Os resultados mostraram que o modo de adsorção para os pré-ligantes é a adsorção química com exceção do DTC parabânico em meio salino e DTC hidantoína em ambos os meios. Os filmes consistem de compostos de coordenação. A reação dos pré-ligantes com o produto de corrosão do bronze paratacamita, CuCl2. 3Cu(OH)2, em meio ácido, levou à formação de compostos de coordenação. O pré-ligante DTC úrico sofreu hidrólise neste meio e foi considerado como único pré-ligante não adequado como inibidor de corrosão do bronze em meio ácido. |
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Vito Modesto de BellisVanessa de Freitas Cunha LinsEucler Bento PaniagoHelmuth Guido Siebald LunaIsabel Correia GuedesJose Danilo AyalaTulio MatencioJoao Cura D Ars de Figueiredo Junior2019-08-10T20:22:48Z2019-08-10T20:22:48Z2008-02-26http://hdl.handle.net/1843/SFSA-873NWZEsta tese discute a síntese, estudo e aplicação como inibidores de corrosão de compostos com grupos ditiocarbamatos. Os ditiocarbamatos aqui estudados são derivados de quatro substâncias: glicoluril, ácido úrico, ácido parabânico e hidantoína. Os pré-ligantes foram sintetizados através de reação com CS2 e NaOH, caracterizados por análise elementar (CHN) e espectroscopia vibracional no infravermelho, condutividade e apresentaram as seguintes estequiometrias: DTC glicoluril - Na4C8H2N4O2S8, DTC úrico - NaC6H3N4O3S2 . H2O, DTC parabânico - Na2C5N2O3S4, DTC hidantoína - NaC4H3N2O2S2 . 3H2O. Compostos de coordenação foram obtidos da síntese tradicional destes pré-ligantes com Cu(NO3)2.3H2O, CuSO4.5H2O e Pb(NO3)2 mas não foi possível determinar a estequiometria desses compostos através de análise elementar (CHN) e absorção atômica. O problema foi atribuído à formação de diversos oligômeros. A síntese com moldagem por metal foi empregada e através desta foi possível determinar a estequiometria de seis compostos: Cu DTC glicoluril - [Cu4(C7H3N4O2S6) (CH3CH2OH)2] (NO3)2, Cu DTC úrico [Cu6(C9N4O3S8)2 (CH3CH2OH)7] (NO3)4, Cu DTC parabânico - [Cu3(C5N2O3S4)2 (H2O)4] (NO3)2, Cu DTC hidantoína - [Cu3(C5H2N2O2S4)2 (H2O)7] (NO3)2, Pb DTC glicoluril - [Pb4(C8H2N4O2S8)(CH3CH2OH)14(Pb(SH)3)2] e Pb DTC úrico - [Pb8(C9N4O3S8)4(CH3CH2OH)16(H2O)4]. Os compostos obtidos por ambas as sínteses foram caracterizados pelas espectroscopias vibracionais e eletrônicas. Os compostos obtidos pela síntese com moldagem por metal foram ainda caracterizados por espectroscopia de massas com ionização por nebulização eletrônica (ESI/ MS), termogravimetria (TG), termogravimetria diferencial (DTG), análise térmica diferencial (DTA) e ressonância magnética de próton (1H RMN). Em um segundo momento deste trabalho estudou-se as propriedades dos pré-ligantes como inibidores de corrosão do bronze TM 23. Cálculos químicos quânticos usando o nível de teoria B3LYP relativo ao funcional de densidade foram empregados para se obter valores de energia dos orbitais HOMO e LUMO importantes para se estudar a eficiência de um composto como inibidor. Ensaios gravimétricos e eletroquímicos (curvas de polarização e voltametria cíclica) foram empregados para se avaliar a eficiência de inibição destes pré-ligantes em solução e como filmes em solução de HNO3, NaCl e névoa salina. A superfície da liga de bronze e os produtos de corrosão formados foram estudados através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectrometria de energia dispersiva (EDS). Taxas de corrosão e eficiência de inibição foram calculadas através dos ensaios e os pré-ligantes se apresentaram como inibidores mistos. A formação dos filmes dos inibidores sobre o bronze foi estudada através de isotermas de adsorção, espectroscopia no infravermelho por absorção e reflexão (IRRAS) e voltametria cíclica. Os resultados mostraram que o modo de adsorção para os pré-ligantes é a adsorção química com exceção do DTC parabânico em meio salino e DTC hidantoína em ambos os meios. Os filmes consistem de compostos de coordenação. A reação dos pré-ligantes com o produto de corrosão do bronze paratacamita, CuCl2. 3Cu(OH)2, em meio ácido, levou à formação de compostos de coordenação. O pré-ligante DTC úrico sofreu hidrólise neste meio e foi considerado como único pré-ligante não adequado como inibidor de corrosão do bronze em meio ácido.This thesis work is about dithiocarbamates compounds, their synthesis, study and application as corrosion inhibitors. The dithiocarbamates herein studied were synthesized from four substances: glycoluril, uric acid, parabanic acid and hydantoin. The pro-ligands were synthesized through reaction with CS2 and NaOH, characterized via elemental analysis (CHN) and vibrational spectroscopy in the infrared, conductivity and they have the following stoichiometries: DTC glycoluril - Na4C8H2N4O2S8, DTC uric - NaC6H3N4O3S2 . H2O, DTC parabanic - Na2C5N2O3S4, DTC hydantoine - NaC4H3N2O2S2 . 3H2O. Coordination compounds were synthesized through traditional synthesis with these pro-ligands and Cu(NO3)2.3H2O, CuSO4.5H2O e Pb(NO3)2 but no reasonable stoichiometries were determined using results from elemental analysis and absorption spectroscopy. This problem was attributed to formation of various oligomers. Templated metal synthesis was utilized. Through this strategy was possible to determine the stoichiometry of six compounds: Cu DTC glycoluril - [Cu4(C7H3N4O2S6) (CH3CH2OH)2] (NO3)2, Cu DTC uric [Cu6(C9N4O3S8)2 (CH3CH2OH)7] (NO3)4, Cu DTC parabanic - [Cu3(C5N2O3S4)2 (H2O)4] (NO3)2, Cu DTC hydantoine - [Cu3(C5H2N2O2S4)2 (H2O)7] (NO3)2, Pb DTC glycoluril - [Pb4(C8H2N4O2S8)(CH3CH2OH)14(Pb(SH)3)2] and Pb DTC uric - [Pb8(C9N4O3S8)4(CH3CH2OH)16(H2O)4]. The compounds synthesized through both strategies were characterized via vibrational and electronic spectroscopy. The compounds synthesized through templated metal synthesis were further characterized via electrospray mass spectroscopy (ESI/MS), thermogravimetry (TG), differential thermogravimetry (DTG), differential thermoanalysis (DTA) and proton nuclear magnetic ressonance (1H NMR). After characterization of coordination compounds, it was started the study of these compounds as corrosion inhibitors of bronze TM 23. Quantum chemistry calculations were performed at B3LYP functional density level of theory. These calculations were done in order to obtain HOMO and LUMO energy values, important data to study inhibition efficiency. Weight loss tests and electrochemical essays (polarization curves and cyclic voltametry) were performed to measure inhibition efficiencies of these pro-ligands as films and in acid HNO3 solution, NaCl solution and salt spray cabinet. Characterization of bronze surface and corrosion products were performed via scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS). Corrosion rates and inhibition efficiencies were calculated via these essays and the pro-ligands acted as mixed type inhibitors. The process of film formation were studied via adsorption isotherms, infrared reflection absorption spectroscopy (IRRAS) and cyclic voltametry. The results showed that pro-ligands adsorbs on surface through chemisorption, except DTC parabanic in saline media and DTC hydantoine in both media. The films are made of coordination compounds. The reaction of pro-ligands with paratacamite, CuCl2. 3Cu(OH)2, an usual bronze corrosion product, in acidic media, generates coordination compounds. The pro-ligand DTC uric was hydrolyzed in this acidic media and was considered inappropriate as bronze corrosion inhibitor in this media.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGCompostos de coordenaçãoQuímica inorgânicaInibidores quimicosInibidores de corrosãocompostos de coordenaçãoDitiocarbamatos derivados do glicoluril, ácido úrico, ácido parabânico e hidantoína: compostos de coordenação e uso como inibidores de corrosão do bronzeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALtese_280_joao_cura_dars.pdfapplication/pdf5801003https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SFSA-873NWZ/1/tese_280_joao_cura_dars.pdfbcf196cfe54f97f1aee350d6d1d327f5MD51TEXTtese_280_joao_cura_dars.pdf.txttese_280_joao_cura_dars.pdf.txtExtracted texttext/plain294689https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SFSA-873NWZ/2/tese_280_joao_cura_dars.pdf.txtcef73f9077882be92104ea3081c8ddc2MD521843/SFSA-873NWZ2019-11-14 11:51:23.001oai:repositorio.ufmg.br:1843/SFSA-873NWZRepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T14:51:23Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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Ditiocarbamatos derivados do glicoluril, ácido úrico, ácido parabânico e hidantoína: compostos de coordenação e uso como inibidores de corrosão do bronze Joao Cura D Ars de Figueiredo Junior Inibidores de corrosão compostos de coordenação Compostos de coordenação Química inorgânica Inibidores quimicos |
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