Aplicação de resíduos agroindustriais como inibidor de corrosão

15º Encontro e Exposição Brasileira de Tratamentos de Superfície
4º INTERFINISH Latino Americano
Aplicação de resíduos agroindustriais como inibidor de corrosão verde
para o aço inoxidável AISI 304 em H2SO4
Larissa Aparecida Corrêa Matos (Universidade Estadual do Centro-Oeste –
Brasil)*,
Mariane Coussian Taborda (Universidade Estadual do Centro-Oeste – Brasil),
Everson do Prado Banczek (Universidade Estadual do Centro-Oeste – Brasil),
Eliane D’Elia (Universidade Federal do Rio de Janeiro – Brasil),
Paulo Rogério Pinto Rodrigues (Universidade Estadual do Centro-Oeste –
Brasil).
Resumo
A aplicação de inibidores de corrosão para o aço inoxidável em sistema ácido é
vastamente estudada. Entretanto, a aplicação de inibidores verdes derivados
de resíduos agroindustriais (RA) está em ascensão, visando a substituição dos
inibidores derivados da indústria química. Sendo assim, o objetivo principal
deste trabalho é a utilização de RA, nas concentrações de 1 a 5 g L -1 como
inibidor das reações de oxidação do aço inoxidável AISI 304 em H2SO4 1,5 mol
L-1. Foram realizadas medidas eletroquímicas de potencial de circuito aberto
(ECA), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), polarização
potenciodinâmica anódica (PPA). Os resultados de ECA indicam que a adição
de RA na solução possibilitou o deslocamento dos potenciais para valores mais
nobres. Os diagramas de EIE mostraram uma redução na resistência a
polarização na presença do RA. Na PPA, as amostras contendo RA
apresentaram uma redução na densidade de corrente, ou seja, atua como um
inibidor anódico.
Abstract
The use of corrosion inhibitors for the stainless steel in acid system is widely
studied. However, the application of green inhibitors, derived from agroindustrial
wastes (AW) is rising, in order to substitute the inhibitors from chemical
industries. Thus, the principal objective of this work is the utilization of AW, in
the concentration of 1 to 5 g L-1 as an inhibitor of the oxidation reactions of the
stainless steel AISI 304 in H2SO4 1,5 mol L-1. Electrochemical measures of
open circuit potential (OCP), electrochemical impedance spectroscopy (EIS)
and anodic potentiodinamic polarization (APP) were realized. The OCP results
indicates that the addition of AW in the solution enabled the potential
displacement to nobler values. The EIE diagrams showed a reduction in the
polarization resistance in presence of AW. In APP, the samples containing AW
exhibit a reduction on current density, in other words, acts like an anodic
inhibitor.
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Introdução
A proteção contra a corrosão é um dos aspectos mais considerados na
utilização de ligas metálicas, como o aço inoxidável [1]. Várias medidas podem
ser adotadas para a proteção da superfície, como a proteção catódica e a
adição de inibidores de corrosão. A utilização de inibidores em meio ácido é
amplamente estudada, sendo um método comum nas indústrias [2–4].
Os inibidores de corrosão são substâncias que retardam os processos
corrosivos quando adicionadas ao sistema em pequenas concentrações.
Compostos orgânicos apresentem uma elevada eficiência na inibição das
reações, mas são em sua maioria tóxicos e causam impactos ambientais.
Atualmente, procura-se utilizar produtos naturais e degradáveis como inibidores
para que haja a diminuição dos riscos [2,4].
Este trabalho propõe a utilização de resíduos agroindustriais (RA), nas
concentrações de 1 a 5 g L-1, como inibidores de corrosão verde para o aço
inoxidável AISI 304 em H2SO4 1,5 mol L-1, visando uma aplicabilidade
ambientalmente correta.
Desenvolvimento
Os ensaios eletroquímicos foram realizados em triplicata, em temperatura
controlada (25±2) oC, em um potenciostato AUTOLAB em célula eletroquímica
de três eletrodos: Eletrodos de trabalho - foram utilizadas amostras de aço
inoxidável AISI 304 de área média de 3,16 cm2, previamente tratadas as
superfícies com lixas de SiC de granulometrias #320 a #1200, sucessivamente;
Eletrodo de referência - eletrodo de sulfato mercuroso (ESM); Contra eletrodo uma placa retangular de platina de grande área superficial.
Como eletrólitos, foram utilizadas soluções de H2SO4 1,5 mol L-1, na
presença e ausência do resíduo agroindustrial nas concentrações de 1 a 5 g L 1
. O ECA foi monitorado por duas horas anteriormente à realização das
medidas de EIE e PPA.
Os ensaios de EIE consistiram em aplicação de um E de ± 10 mV a
partir do ECA, em frequências de 104 a 0,1 Hz. Os ensaios de PPA consistiram
na aplicação de um sobrepotencial de +1,8 V a partir do ECA, em uma
velocidade de varredura de 1 mV s-1.
Resultados e discussão
A adição de RA provocou um deslocamento do ECA para valores mais
positivos, indicando que a superfície da amostra de aço inoxidável (AI) tornouse mais nobre.
O AI apresenta um comportamento tipicamente passivo, com elevação
da densidade de corrente (j) em sobrepotenciais (η) na ordem de +0,6 V (fig.
1). Quando há a adição de RA, maiores valores de η são necessários para o
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início das reações da camada de óxido superficial do AI e são observadas
menores j.
Fig. 1. Curvas de PPA para o aço inoxidável AISI 304 em H2SO4 1,5 mol L-1 na
presença de RA
Os resultados de EIE (fig. 2) mostram um arco capacitivo para as
amostras. A resistência a polarização aumenta conforme a adição de RA. Duas
constantes de tempo são observadas: uma na região de 100 Hz, devido às
reações do óxido superficial e outra na região de 10 Hz, correspondente às
reações de corrosão do metal.
(a)
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(b)
Fig. 2. Diagramas de Nyquist (a) e de Bode (b) para as amostras de aço
inoxidável AISI 304 em H2SO4 1,5 mol L-1 na presença de RA.
A adição de RA promoveu o deslocamento das duas constantes de
tempo, para maiores e menores frequências, respectivamente, indicando que o
óxido reage mais rapidamente e que há o retardamento das reações de
corrosão do AI.
Conclusões
O RA estudado possui uma promissora atividade como inibidor das
reações de corrosão do aço inoxidável em meio de H 2SO4 1,5 mol L-1. Mais
estudos devem ser conduzidos de forma a elucidar os mecanismos de inibição
do RA.
Referências Bibliográficas
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