ÁREA: Físico-Química
TÍTULO: ESTUDO DO TENSOATIVO ÓLEO DE COCO SAPONIFICADO COMO INIBIDOR DE CORROSÃO EM AÇO E NITROGÊNIO
AUTORES: ROSSI, C. G. F. T. (UFRN) ; TEIXEIRA, E. R. F. (UFRN) ; BEZERRA, A. M. A. (UFRN) ; MOURA, E. C. (UFRN) ; GOMES, M. P. S. (UFRN) ; MACIEL, M. A. M. (UFRN)
RESUMO: O óleo de coco saponificado livre foi estudado nas interfaces (sólido-líquido e gás-líquido), na interface sólido líquido utilizou-se potenciostato PAR&EGG 273A para as medidas de inibição à corrosão, pelo o método galvanostático com borbulhamento de oxigênio, foi calculado para o OCS uma constante de adsorção de 431 e interação lateral de – 0,06. Para a interface gás-líquido as medidas foram realizadas em um tensiômetro SensaDyne QC-6000, utilizando-se um fluxo de nitrogênio gasoso em temperatura ambiente. A partir das medidas foram obtidas as isotermas de adsorção do OCS, utilizando o método numérico computacional, tendo uma constante de adsorção de 1040 e parâmetro de interação lateral de -2,73. O OCS livre, mesmo em baixas concentrações mostrou uma eficiência significativa de 71%.
PALAVRAS CHAVES: tensoativo; inibidor de corrosão; tensão superficial
INTRODUÇÃO: Os tensoativos são moléculas anfifílicas, isto é, possuem na sua estrutura duas regiões de polaridades distintas: um grupo polar (ou hidrofílico) e outro apolar (ou hidrofóbico) (Figura 1). A presença desses grupos na molécula faz com que ela apresente uma grande capacidade de adsorção na interface ar-água, óleo-água, sólido-água e sólido-ar reduzindo a tensão superficial e/ou interfacial (ROSEN, 1989; ATWOOD e FLORENCE, 1985). Os tensoativos são freqüentemente empregados para modificar o meio reacional, solubilização de espécies de baixa solubilidade, posição de equilíbrio das reações químicas, como inibidores de corrosão (ALSABAGH et al., 2006; LI e MU 2005). A eficácia do tensoativo como inibidor de corrosão é explicada pela adsorção na interface (líquido-líquido, líquido-sólido e gás-líquido) formando uma monocamada sobre o metal, o que possibilita maior contato interfacial devido à área apresentada pelas microestruturas formadas (DANTAS et al., 2002). Portanto, este trabalho objetiva investigar o poder anticorrosivo do óleo de coco saponificado (OCS) livre e comparar as isotermas de adsorção em aço e na presença de nitrogênio. As medidas foram realizadas no meio salino (NaCl 0,5%), utilizando o método galvanostático e tensão superficial.
MATERIAL E MÉTODOS: O OCS foi obtido a partir da determinação de seus índices oleoquímicos (índices de saponificação, iodo e acidez) utilizando a metodologia descrita na literatura (MORETO e FETT, 1989). Para se utilizar o OCS como inibidor de corrosão, primeiramente preparou-se uma solução de OCS e uma solução de NaCl a 0,5%, a partir destas soluções, o volume de OCS foi variando de acordo com o volume de NaCl em proporção de 2 mL, tendo como ponto de partida o volume total de 20 mL. A Tabela 1 indica os volumes de cada uma das soluções de NaCl e de OCS, as concentrações de OCS. Os ensaios foram realizados em célula clássica de três eletrodos: o eletrodo de referência em Ag/AgCl (prata/cloreto de prata), o eletrodo auxiliar de platina e o eletrodo de trabalho em aço carbono 1020. Utilizou-se potenciostato PAR&EGG 273A para as medidas de inibição à corrosão. Inicialmente ocorre a imersão dos três eletrodos dentro de uma célula de vidro contendo a solução padrão de NaCl (0,5%), que caracteriza o meio corrosivo e serve como referência para a comparação das correntes de corrosão. A eficiência da inibição à corrosão para uma concentração do tensoativo relaciona o valor do resistor encontrado pela Equação Θ=Ri-R0/Ri. Nesta equação, Ri significa valor do resistor medido com inibidor, e R0 é o valor do resistor medido sem o inibidor. A isoterma de adsorção do sistema de nitrogênio-OCS livre foi determinada através da tensão superficial pelo método da pressão máxima da bolha, onde dois capilares de diâmetros diferentes são utilizados. Estes capilares são imersos no fluido e a frequência de borbulhamento do gás é determinada. O capilar de maior diâmetro mede o efeito da profundidade de imersão e o valor da pressão máxima da bolha do capilar menor mede a tensão superficial.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A partir do resultado do índice de saponificação [índices de saponificação (228,34), iodo (7,66) e acidez (12,772) foram realizados cálculos que determinaram a massa de 19,53g de NaOH, necessária para a preparação de 100g de óleo do coco. Após a obtenção do OCS, realizou-se estudo deste tensoativo, como inibidor de corrosão na interface sólido-líquido onde as curvas de eficiência observadas versus concentração deste tensoativo e suas isotermas de Langmuir e Frumkin foram analisadas. Como pode ser observado na Figura 1, a isoterma de Frumkin se aproximou mais dos dados experimentais (com 71% de inibição máxima) do que a isoterma de Langmuir. A isoterma de Frumkin em aço teve parâmetro de adsorção (431) e a isoterma de Frumkin em N2 teve um parâmetro de adsorção (1040). O tensoativo OCS adsorveu melhor na interface em N2 por ter elétron distribuído entre dois oxigênios gerando uma maior densidade de cargas no grupo polar e por estar livre em solução. A molécula de OCS teve uma interação lateral em N2 (-2,73) melhor do que em aço carbono (-0,06), devido às maiores interações eletrostáticas causadas pelo cátion Na+. A menor atração (-0,06) se deve a presença do Na+ ocasionando repulsões na superfície metálica.
CONCLUSÕES: A realização deste trabalho permitiu concluir que o óleo de coco saponificado (OCS) mesmo puro em solução salina, apresentou uma acentuada inibição da reação de corrosão, em torno de 71% para uma concentração de 0,5%. De maneira geral, o OCS é apropriado para inibir a corrosão no qual a concentração do inibidor pode variar em ampla faixa de concentração.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem a CAPES e ao Programa Prodoc/CAPES.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ALSABAGH, A. M.; MIGAHED, M. A.; HAYAM, S. A. 2006. Reactivity of polyester aliphatic amine surfactants as corrosion inhibitors for carbon steel in formation water (deep well water). Corrosion Science, 48: 813-828.
ATWOOD, D.; FLORENCE, A. T. 1985. Surfactants Systems: Their Chemistry, Pharmacy and Biology. Chapman and Hall, London.
DANTAS, T. N. C. ; MOURA, E. F. ; SCATENA JUNIOR, H. ; DANTAS NETO, A. A. 2002. Microemulsion system as a steel corrosion inhibitor. Corrosion, 58 : 723-727.
LI, X.; MU, G. 2005. Tween-40 as corrosion inhibitor for cold rolled stell in sulphuric acid: weight loss study, electrochemical characterization, and AFM. Applied Surface Science, 252: 1254-1265.
MORETO, E.; FETT, R. 1989. Óleos e gorduras vegetais: processamento e análises. Editora da UFSC: Florianópolis, 2 ed.: 126, 141, 144.
ROSEN, M. J. 1978. Surfactants and Interfacial Phenomena. Interscience Publication, New York.
