Avaliação da 1,4-bis(propanamida)piperazina como um Anticorrosivo Orgânico

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

Química Orgânica

Autores

Matos, L.A. (IFF - INSTITUTO FEDERAL FLUMINENSE - CABO FRIO) ; Sant'anna, R.S. (IFF - INSTITUTO FEDERAL FLUMINENSE - CABO FRIO) ; Terra, W.S. (IFF - INSTITUTO FEDERAL FLUMINENSE - CABO FRIO)

Resumo

A corrosão é um fenômeno que está presente em diversos materiais, principalmente os metálicos, e que causa a rápida deterioração dos materiais, tornando-se assim um dos maiores problemas industriais. Com a intenção de se evitar a degradação desses materiais que possuem grande importância nas indústrias, existem diversos métodos anticorrosivos, tais como o uso de revestimentos, a proteção catódica e anódica e inibidores orgânicos, dentre outros. Devido a isto, o objetivo deste trabalho é desenvolver um inibidor de corrosão a partir de um composto orgânico de fácil síntese e que possivelmente seja aplicado a indústria.

Palavras chaves

Inibidores de corrosão; potenciometria; condutimetria

Introdução

Desde os primórdios da sociedade os metais são amplamente utilizados pela raça humana em diversas áreas, como para construções de edifícios, ferramentas, veículos, nas indústrias, entre outros. Porém, desde aquela época, a corrosão tem sido um sério problema, visto que ela está presente nos materiais metálicos em geral, principalmente nos utilizados pela indústria, e que a sua presença provoca perdas materiais e até mesmo a perda de vidas. (FRAUCHES-SANTOS ET AL., 2013) A corrosão pode ser definida como a deterioração de um material, geralmente metálico, causada pela interação físico-química entre o meio corrosivo e o material. Para impedir as perdas materiais causadas pela corrosão, diversos métodos anticorrosivos são utilizados, tais como as técnicas de modificação do meio, a proteção catódica e anódica, os revestimentos e os inibidores de corrosão usando compostos orgânicos. (GENTIL, 2007) O propósito desta pesquisa é descrever as características gerais do 1,4- bis(propanamida)piperazina, focando, principalmente, em sua propriedade anticorrosiva e a sua potencial aplicação para a indústria.

Material e métodos

A 1,4-bis(propanamida)piperazina foi sintetizada a partir da reação de condensação entre a acrilamida (3,3 g, 46 mmol) e a piperazina (2,0 g, 23 mmol), em 50 mL de metanol, utilizando a rota sintética previamente descrita na literatura (BEREZUK, et al, 2011). O composto sintetizado foi caracterizado por RMN-1H e IV e posteriormente submetido a testes com a finalidade de se constatar sua provável propriedade anticorrosiva. Para isso, utilizaram-se oito béqueres de 100 mL contendo, em cada um deles, 70 mL de ácido clorídrico com concentração de 0,1025 mol/L. No primeiro, segundo e terceiro par de béqueres, foram adicionadas 50 mg, 100 mg e 150 mg do composto sintetizado, respectivamente. O quarto par de béqueres foi usado como branco da análise, ou seja, executou-se o mesmo procedimento com todos os elementos presentes, exceto o analito. Após a solubilização total do composto adicionado em cada par de béqueres, lixou-se quatro peças fabricadas em aço carbono e as imergiu em um dos béqueres de cada par, objetivando a formação de um meio onde ocorrerá o fenômeno da corrosão, e deixou-se reagir durante 24 horas. Após o tempo de avaliação, retirou-se as peças dos béqueres que a continham e mediu-se os valores de condutividade e pH das soluções.

Resultado e discussão

As medições do pH e da condutividade realizadas nos béqueres após a reação foram feitas visando à comparação dos valores obtidos para os béqueres com a peça de aço carbono e o composto sintetizado com os valores obtidos para os béqueres sem a peça, porém com as mesmas quantidades do composto, com o objetivo de verificar se a adição da 1,4-bis(propanamida)piperazina atuou como um inibidor de corrosão. Os gráficos 1 e 2 apresentam os valores obtidos. De acordo com a reação de oxidação do Fe metálico a Fe(II) em meio ácido verifica-se, por condutimetria e potenciometria, a diminuição da concentração de íons hidrônio nos béqueres com as peças de aço submersas. Diante desse fato, as soluções com as peças metálicas apresentaram um maior valor de condutividade, devido a não oxidação do metal, o que consequentemente diminuiu a liberação de Hidrogênio gasoso, permanecendo o elemento na forma de íons hidrônio resultando em um aumento da condutividade. A inibição da corrosão da 1,4- bis(propanamida)piperazina foi verificada ao adicionarmos 50 mg deste composto à solução, sendo verificado que a diferença da condutividade entre a solução com a peça de aço submersa e a solução sem a mesma diminuiu, comprovando que o composto sintetizado atuou como anticorrosivo. As medidas de condutividade foram combinadas com os valores de potencial hidrogeniônico, sendo verificado que a diferença de pH da solução presente no béquer com a peça de aço para o pH da solução presente no béquer sem a peça de aço não se alterou, mostrando a pouca atividade da 1,4-bis(propanamida)piperazina nesta quantidade, porém o aumento da quantidade do composto sintetizado, evidenciou, que o composto operou como anticorrosivo em quantidades acima de 100 mg.

Gráfico que apresenta os valores de condutividade das soluções contendo a 1,4- bis(propanamida)piperazina.


Gráfico que apresenta os valores de potencial hidrogeniônico das soluções contendo a 1,4- bis(propanamida)piperazina.

Conclusões

Levando-se em consideração que a indústria petrolífera é uma das mais afetadas pela corrosão, é imprescindível que a busca de novos compostos orgânicos inibidores de corrosão cresça cada vez mais, juntamente com a preocupação da qualidade desses inibidores e o cuidado com os danos ao meio ambiente. Sendo assim, todos os resultados que foram obtidos durante o desenvolvimento desta pesquisa nos mostra que a 1,4-bis(propanamida)piperazina funcionou de forma eficaz como sendo um anticorrosivo, e que, com isso, a sua aplicação na indústria petrolífera pode possuir um amplo potencial.

Agradecimentos

Primeiramente a Deus e a minha família;Ao professor e orientador Wagner Terra; Ao meu colega de trabalho Renan Sant'Anna; A Petrobras e ao IFF-Cabo Frio.

Referências

DEREZUK, M. E.; PAESANO, A. J.; CARVALHO, N. M. F.; HORN, A. J.; ARROYO, P. A.; CARDOSO-FILHO, L. (2011). Theoretical and Empirical Studies on the Catalytic Partial Oxidation of Methane Promoted by FeY and Fe(piperazine)Y complexes (Y = y-zeolite). International Journal of Chemical Reactor Engineering. Vol. 9, 1-29.
FRAUCHES-SANTOS, C. et al. A Corrosão e os Agentes Anticorrosivos. Revista Virtual de Química, v. 6, n. 2, p. 293-309, 2013. ISSN 1984-6835.
GENTIL, V. Corrosão, Rio de Janeiro: Brasil. LTC-Livros Técnicos e Científicos Editora SA, p. 43-70, 2007.