ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: Eficiência inibitória de extratos de plantas na corrosão do cobre em HNO3 1M
AUTORES: PAIVA, D.V.M. (UECE) ; SILVA, C.L.F. (UFC) ; ABREU, F.D. (UECE) ; FILHO, M.A.N.S. (UECE) ; PEREIRA, W.G. (UECE) ; SILVA, R.C.B. (UECE)
RESUMO: O cobre é um metal largamente usando em diversos meios e setores da indústria. Grande parte dos inibidores de corrosão usados na indústria é tóxica e atingem o meio ambiente. A exploração de produtos naturais de origem vegetal como inibidores de corrosão baratos e ecológicos é um campo essencial de estudo. O presente trabalho relata a avaliação dos extratos etanólicos das plantas Pectis oligocephala, Pectis apodocephala e Talisia esculenta, como inibidores de corrosão do cobre em HNO3 1M. Os extratos das plantas usadas forneceram baixos valores de eficiência inibitória. Os extratos não sofrem degradação significativa em solução. A corrosão é intergranular e a formação de hidróxidos e/ou óxidos não ocorre.
PALAVRAS CHAVES: cobre, extratos de plantas, ácido nítrico
INTRODUÇÃO: Cobre e suas ligas são utilizadas em materiais por sua excelente condutividade elétrica e térmica (Fiala et al., 2007). Com o frequente uso do cobre, tem-se o acúmulo de produtos da corrosão que diminuem a eficácia dos sistemas. Os depósitos podem ser dissolvidos utilizando tratamentos com soluções de ácidos inorgânicos ou orgânicos (Quartarone et al., 2008). Soluções de HNO3 são usadas, porém, são mais agressivas. Uso de inibidores é um dos métodos mais práticos para a proteção contra a corrosão (Chauhan e Gunasekaran, 2007). A exploração de produtos naturais de origem vegetal como inibidores de corrosão baratos e ecológicos é um campo essencial de estudo (Oguzie, 2008). Os extratos de produtos naturais contêm misturas de compostos e são biodegradáveis na natureza (Chauhan e Gunasekaran, 2007). Modernas exigências sanitárias, de higiene e ecológicas tornam urgente substituir os inibidores de corrosão tóxicos por aqueles que tenham efeitos equivalentes (Sizaya et al., 2008). O presente trabalho avalia a eficiência inibitória (EI) de extratos etanólicos das plantas Pectis oligocephala (extrato 1), Pectis apodocephala (extrato 2) e Talisia esculenta (extrato 3), do semi-árido nordestino, conhecidas vulgarmente como “limãozinho, “chá-de-moça” e “pitombeira”, respectivamente, na corrosão do cobre em HNO3 1M. Os extratos citados apresentam em sua composição taninos flabofênicos e esteróides livres, verificados em testes fitoquímicos. Para isto, recorreram-se ao teste de imersão (com perda de massa), as técnicas de espectrofotometria de absorção atômica (EAA), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de análise da energia dispersiva por raios-X (EDX) e a técnica de refratometria. Também foi usada a técnica de polarização potenciodinâmica de varredura linear.
MATERIAL E MÉTODOS: Foi usado cobre (99,9%), de aproximadamente 1cm2. O metal foi tratado em politriz de bancada, da Maxiplan. Em seguida, a amostra foi contida ao banho ultrassônico, da Unique, em álcool para o desengraxe. Ao final, a amostra foi secada, medida a sua massa em balança de precisão, da Bioprecisa. A coleta das plantas Pectis oligocephala, Pectis apodocephala feitas na cidade de Sobral-CE e Talisia esculenta em Fortaleza-CE. As folhas das Pectis e da Talisia foram imersas em etanol 95% individualmente, seguindo com a filtragem dos materiais para obtenção dos extratos etanólicos. Foram feitas soluções de HNO3 1M, sem extrato e com adição dos extratos das plantas Pectis oligocephala (extrato 1), Pectis apodocephala (extrato 2) e da Talisia esculenta (extrato 3), separadamente, em concentração de 50ppm e, também, com concentração de 50 e 100ppm na presença dos extratos 1 e 2. A estabilidade dos extratos em solução foi avaliada por refratometria, usando o refratômetro, da Biobrix. O teste de imersão foi feito a temperatura de 27°C com tempos pré-estabelecidos. Após este efeito, as amostras foram levadas para a análise. Para este fim, foi utilizado o microscópio eletrônico de varredura, da Tescan, acoplado a câmara de vácuo para a análise química da superfície do cobre usando a técnica de EDX. A solução de ensaio foi analisada por EAA, para a determinação do teor de íons Cu total em solução no espectroscópico de absorção de atômica, da Varian. Para se obter as curvas de polarização foi usado o potenciostato MQG 01, da Microquimica. O eletrodo de trabalho era de cobre metálico, de aproximadamente 1cm2. Utilizou-se como eletrodo de referência o eletrodo de Ag/AgCl/KCl e como eletrodo auxiliar o aço inoxidável.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Foi verificado que a EI dos extratos 1, 2 e 3 é igual a 17,64, 10,22 e -34,98% respectivamente, e na mistura dos extratos 1 e 2 nas concentrações de 50 e 100ppm são iguais 11,5 e 37,1%; mostrando o efeito promotor da corrosão na presença do extrato 3. As micrografias da superfície revelam que a corrosão é intergranular. A análise química da superfície indica a presença de picos associados ao elemento cobre e outros picos de menor intensidade relativos ao elemento oxigênio. O índice de refração dos extratos em solução ácida praticamente não variou, sugerindo que os extratos não sofreram degradação significativa. As curvas de polarização mostram que, com adição dos extratos, os valores de corrente na região catódica diminuem, enquanto na região anódica os valores de corrente aumentam em relação a solução ausente de extrato. É verificado que, com adição do extrato 1, a EI é igual a 17,39%. É notado que na presença dos extratos os valores de Ecorr tendem a valores mais negativos em relação ao valor de potencial na ausência do extrato (-0,0701V); indicando a inibição da reação catódica. O valor de Icorr na presença dos extratos 1 e 2 (100ppm) aponta para maior EI pois este valor é menor do que aquele observado para a solução ausente de extrato e para as soluções contendo os extratos isoladamente. Todavia, na solução com extrato 3, é notado que a Icorr é maior do que na ausência deste. Este fato sugere que a dissolução do cobre ocorre, incrementada pela presença do extrato 3, evidenciada pelos valores na tabela 1. Na tabela 2, é verificado que os valores de EI obtidos nos ensaios de perda de massa apresentam a mesma tendência dos valores de eficiência obtidos a partir das curvas de polarização.
CONCLUSÕES: Os resultados mostram que os extratos etanólicos das plantas Pectis oligocephala, Pectis apodocephala e Talisia esculenta não são inibidores de corrosão para o cobre em HNO3 1M. A superfície do cobre sofre corrosão intergranular em ambas as soluções. Os extratos são estáveis na solução ácida e não há formação de óxidos e/ou hidróxidos na superfície do cobre. As curvas de polarização mostram que na presença dos extratos os valores de (Ecorr) tendem a valores mais negativos em relação ao valor de potencial na ausência do extrato, evidenciando uma inibição catódica.
AGRADECIMENTOS: Agradeço a FUNCAP pelo financiamento.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: Fiala, A.; Chibani, A.; Darchen, A.; Boulkamh, A.; Djebbar, K. 2007. Investigations of the inhibition of copper corrosion in nitric acid solutions by ketene dithioacetal derivatives. Applied Surface Science, 253: 9347–9356
Quartarone, G.; Battilana, M.; Bonaldo L.; Tortato T. 2008. Investigation of the inhibition effect of indole-3-carboxylic acid on the copper corrosion in 0.5 M H2SO4. Corrosion Science, 50: 3467–3474
Chauhan L.R.; Gunasekaran G. 2007. Corrosion inhibition of mild steel by plant extract
in dilute HCl médium. Corrosion Science, 49: 1143–1161
Oguzie E. E. 2008. Evaluation of the inhibitive effect of some plant extracts on the acid corrosion of mild steel. Corrosion Science, 50: 2993–2998
Sizaya O. I.; Savchenko O. N.; Korolev A. A.; Ushakov V. G. 2008. Adsorption of inhibitors based on vegetable raw materials at steel. Protection of Metals, 44: 248–252
