AVALIAÇÃO DOS EXTRATOS ETANÓLICOS DAS CASCAS DE CEBOLA ROXA, TANGERINA, TAMARINDO E LARANJA COMO INIBIDORES DA CORROSÃO DO AÇO CARBONO 1020 EM MEIO HCl 0,1 M

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Físico-Química

Autores

Araújo, W.S. (UEVA) ; Mendonça, G.L.F. (UEVA)

Resumo

Pesquisas realizadas nos últimos anos relatam que muitas espécies da flora do nordeste brasileiro apresentam em sua constituição compostos com potencial para serem utilizados como inibidores de corrosão. Neste trabalho avaliou-se os extratos etanólicos da casca da laranja, tangerina, tamarindo e da cebola roxa, quanto às suas eficiências como inibidores da corrosão do aço carbono 1020 em meio de HCl 0,1 M por meio da técnica de espectroscopia de impedância eletroquímica. O extrato da casca da cebola roxa não apresentou características inibitórias da corrosão do aço carbono. Os extratos das cascas de tamarindo, tangerina e laranja apresentaram eficiências de 27, 37 e 46 % de inibição respectivamente.

Palavras chaves

Corrosão; Inibidor natural ; Meio ácido

Introdução

A corrosão é um processo espontâneo que a muito tempo é a causa de gigantesco prejuízo financeiro, ambiental e até mesmo social. Dentre várias formas de proteger uma superfície metálica, o uso de inibidores de corrosão destaca-se por serem fáceis de aplicar, serem muito versáteis e apresentarem um custo reduzido, entretanto, muitos dos inibidores utilizados atualmente causam problemas ao meio ambiente, tais como os sais de cromato (GENTIL, 2007), em substituição aos inibidores inorgânicos que foram amplamente utilizados, temos os inibidores orgânicos, que apresentam baixa ou nenhuma agressividade ao meio (GAPSARI, 2015). O uso de inibidores naturais tem sido bastante eficiente no retardo do desgaste de metais pela corrosão, isso devido à moléculas (como alcaloides e flavonoides) que apresentam em sua estrutura molecular átomos eletronegativos como N, S e O, que promovem uma boa adsorção destas moléculas sobre uma superfície metálica, podendo formar filmes que desaceleram a corrosão (ROCHA & GOMES, 2017). Este trabalho tem como objetivo, avaliar o desempenho dos extratos etanólicos das cascas da cebola roxa, laranja, tangerina e tamarindo, como inibidores naturais da corrosão do aço carbono 1020 em meio HCl, visto o potencial destes materiais apresentarem moléculas com boa atividade antioxidante e o baixo custo para obtenção deste material, uma vez que normalmente a matéria prima é descartada.

Material e métodos

Os extratos das cascas de cebola roxa, laranja, tangerina e tamarindo foram preparados na proporção de 1:20 m/v por meio da técnica de extração sólido- líquido utilizando como solvente álcool 96%. O tempo de extração foi de 180 min em temperatura ambiente. Os extratos obtidos foram secos por meio da técnica de rotoevaporação, massa suficiente do sólido foi adicionado a 0,1 M de HCl para preparar uma solução final com 400 ppm do extrato seco. Nos ensaios de espectroscopia de impedância eletroquímica (E.I.E), foi utilizada uma célula eletroquímica convencional de três eletrodos. Como eletrodo de trabalho, foram usados cilindros de aço carbono 1020 com uma fase exposta de área 1,23 cm2, a parte não exposta foi revestida de resina cristal, a superfície deste eletrodo foi polida com lixa de carbeto de silício com granulometria 800. O eletrodo auxiliar foi uma placa de platina e o eletrodo de referência foi constituído de Ag(s)/AgCl(s)/Cl-(aq) em solução saturada de KCl. Em todas as medidas eletroquímicas foi utilizado um potenciostato / galvanostato AUTOLAB modelo PGSTAT M204 acoplado a um modulo FRA32M. Na E.I.E. a região de frequência utilizada foi de 40 kHz à 6 mHz, a amplitude do potencial aplicado foi de 10 mV em torno do potencial de circuito aberto (PCA). Esperou-se um tempo de 20 min antes do inicio das análises, tanto para estabilização do PCA quanto para possibilitar a formação do filme inibidor na superfície do metal. A eficiência de inibição (E.I.%) foi determinada utilizando a equação: E.I.% = ((Rtc-Rtc0)/Rtc)x100, onde: Rtc é a resistência à transferência de carga na presença dos inibidores; Rtc0 é a resistência à transferência de carga na ausência dos inibidores.

Resultado e discussão

A obtenção dos extratos etanóicos das cascas da cebola roxa, tamarindo, tangerina e laranja mostraram-se eficientes, apresentando um sólido granular após ser rotovaporizado. A Figura 01 apresenta os diagramas de Nyquist para o aço carbono 1020 em meio HCl 0,1 M na ausência (branco) e presença dos extratos. O insert presente na Figura 01 mostra todos os resultados obtidos iniciando em 0 ohm de resistência. Nos diagramas apresentados, pode-se observar apenas um único arco capacitivo, referente à transferência de carga na dupla camada elétrica. Observou-se uma alteração na resistência da solução, efeito este normalmente observado ao utilizar extratos etanóicos como inibidores, pois, com esta metodologia extraem-se algumas moléculas que não apresentam atividade eletródica ou elevada condutância. A Tabela 01 apresenta os valores de RSol, Rtc, frequência do ponto máximo de –Z’’ (fmax) e E.I.% obtidos a partir do diagrama de Nyquist. A Tabela 01 mostra que o extrato obtido da casca da laranja é o inibidor mais eficiente, seguido da tangerina, do tamarindo e por último, quase sem inibição à corrosão, o extrato da casca da cebola roxa. Os valores de fmax das constantes de tempo aumentam juntamente com o Rtc, caracterizando processos de transferência de carga mais rápidos. Os arcos não apresentam semicírculos perfeitos, por causa da rugosidade e/ou falta de homogeneidade da superfície.

Espectros de impedância (Nyquist) obtidos após 20 min de imersão do aço 1020 em solução de HCl 0,1 M na ausência e presença dos extratos


Valores de Rsol, Rtc, fmax e E.I.% para o aço carbono 1020 na presença e ausência de diferentes inibidores.

Conclusões

A obtenção dos extratos etanóicos das cascas da cebola roxa, tamarindo, tangerina e laranja mostraram-se eficientes, apresentando um sólido granular após ser rotovaporizado. O extrato da casca da cebola roxa não apresentou características inibitórias da corrosão do aço carbono. Os extratos etanóicos das cascas de tamarindo, tangerina e laranja apresentaram um grau de eficiência que variou entre 27 e 46 % de inibição, quando comparados à estudos recentes realizados com extratos, podemos afirmar que estes não apresentam índices de inibição satisfatórios.

Agradecimentos

Ao Prof. Paulo Bandeira por seder o laboratório de produtos naturais para a rotovaporização dos extratos e aos Prof. Murilo Julião e Prof. Elton Barbano pela estrutura grupo de eletroquímica.

Referências

GAPSARI, F. (2015). Bee Wax Propolis Extract as Eco-Friendly Corrosion Inhibitors for 304SS in Sulfuric Acid. International Journal of Corrosion, 10.
GENTIL, V. (2007). Corrosão (5ª ed ed.). Rio de Janeiro: LTC, editora S.A.
ROCHA, J. C., GOMES, J. A. C. P. Inibidores de corrosão naturais - Proposta de obtenção de produtos ecologicos de baixo custo a partir de resíduos industriais. Matéria (RioJ.),RiodeJaneiro,v.22, supl.1, e11927, 2017.Disponívelem<http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1517-70762017000500421&lng=pt&nrm=iso>. acessos em 10 ago. 2018.