Metodologias de avaliação do inibidor volátil de corrosão (VCI) na proteção do aço

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Valente Junior, Marco Antonio Gomes
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Inibidores voláteis de corrosão; EIS; GDME; DFT; QSAR; Perda de massa; Deliquescência; Isotermas de adsorção; Volatile corrosion inhibitors; Deliquescence; Adsorption isotherms
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/154246

Os inibidores voláteis de corrosão (VCI) são compostos que se vaporizam e condensam sobre uma superfície tornando-a menos suscetível à corrosão. Geralmente, são empregados para proteger as peças metálicas durante armazenamento e transporte em longos períodos. Na literatura são relatadas várias condições experimentais para avaliar o VCI. Em vista disso, neste trabalho foram feitos estudos comparativos para avaliar a eficiência do VCI em meios aquosos ácidos ou NaCl, empregando testes de câmara úmida e eletroquímica, quando foram analisados a superfície do metal e do vapor saturado com VCI para compreender o mecanismo de proteção, volatilização e seleção do VCI obtidos no laboratório para estender aos testes em campo. Os compostos de VCI estudados foram aminas, ácidos carboxílicos e seus respectivos sais. Nos estudos em meio aquoso ácido para estimar a eficiência de inibição do VCI foram realizados os testes de câmara úmida em atmosfera contendo vapor de HCl ou testes eletroquímicos em solução aquosa de HCl, que permitiram obter as isotermas de adsorção. Além disso, empregando a teoria do funcional da densidade (DFT) foi feito um estudo sobre a densidade eletrônica do VCI. Com os dados de eficiência de inibição do VCI obtidos no teste de câmara úmida, energias dos orbitais moleculares obtidas por DFT e suas propriedades físico-químicas foram correlacionadas por um modelo de regressão linear múltipla. Nos experimentos em meio aquoso em NaCl sem controle de pH foi estudado a composição do vapor de VCI em função do tempo por micro extração de difusão gasosa (GDME-Gas diffusion micro-extraction) e por análise cromatográfica por HPLC-UV (High Performance Liquid Chromatography). Também foi investigada a influência do vapor de VCI na superfície do metal por espectroscopia Raman in situ através do efeito SERS (Surface-Enhanced Raman Spectroscopy). Além disso, na câmara úmida foram feitos ensaios com cristais de NaCl deliquescentes para simular o eletrólito condensado da fase vapor e, também ensaios de impedância eletroquímica (EIS) em solução aquosa de NaCl com VCI dissolvido. A partir dos resultados obtidos conclui-se que o mecanismo de proteção dos VCI pode ocorrer por adsorção física do VCI saturado na atmosfera e que também pode modificar a composição da camada de óxido primário causada pelas variações de pH resultante da atmosfera do inibidor (〖pH〗_GDME). A seleção do VCI por testes laboratoriais, principalmente os eletroquímicos, podem não ser confiáveis para indicar o VCI mais apropriado para os testes de campo. Neste trabalho sugere que as aminas CHA e DCHA combinada com os sais de VCI podem prolongar a eficiência do VCI, devido à rápida saturação inicial das aminas voláteis e com o tempo de armazenamento das peças, os sais de VCI podem manter a saturação do ambiente em caso de esgotamento das aminas.