ÁREA
Físico-Química
Autores
dos Santos, C.C. (UFERSA) ; da Silva, G.P. (UFERSA) ; da Silva Filho, L.F. (UFERSA) ; de Carvalho Follone, I. (UFERSA) ; Correia, M.V.Q.A. (UFERSA) ; Araujo, A.G.S. (UFERSA)
RESUMO
Os óleos essenciais vêm se tornando cada vez mais importante na indústria contemporânea devido a sua versatilidade e aplicações químicas. O presente trabalho baseia-se na caracterização por CGEM do óleo essencial obtido a partir das folhas de Melissa officinalis L. e da avaliação do decocto como inibidor de corrosão do Ferro em meio salino. A avaliação como inibidor de corrosão se dará por meio de testes de EIE e PLP. Os compostos majoritários do óleo essencial foram o Neral 14,10% e o (Z)-Nerolidol 17,75%. O teste de corrosão com o decocto mostraram que tanto no potencial de corrosão observado quanto no calculado, pelo método da extrapolação da reta, o meio com concentração de 200 ppm do decocto apresentou caráter mais nobre inibindo o processo corrosivo.
Palavras Chaves
Melissa officinalis; Decocto; Inibidor de corrosão
Introdução
A corrosão pode ser considerada um processo espontâneo, capaz de provocar a deterioração de um material, através da ação química ou eletroquímica do ambiente ao seu redor, causando alterações indesejadas como o desgaste, redução na durabilidade e no desempenho, tornando-os inadequados para sua utilização determinada (GENTIL, 2022). Resultando em prejuízos com a manutenção ou até mesmo necessitando de novos equipamentos. Alguns materiais possuem a capacidade de inibir esse processo e, por sua importância, há uma necessidade constante da descoberta e inovação desses compostos. Tais materiais podem ser classificados de acordo com a sua composição (orgânicos ou inorgânicos) e quanto ao seu comportamento (oxidantes, não- oxidantes, anódicos, catódicos ou de adsorção) (MAGALHÃES, 2018). A importância em pesquisas e desenvolvimentos de inibidores de corrosão sustentável para a indústria, advém do seu menor caráter poluidor ao meio ambiente, aliado a sua obtenção a baixo custo (ROCHA & GOMES, 2017). A Melissa officinalis L., popularmente conhecida como erva-cidreira é uma planta pertencente à família Lamiaceae, possuindo propriedades medicinais e que pode ser consumida (RIBEIRO, 2019). É também uma planta produtora de óleos essenciais. (OLIVEIRA, 2017). No processo de obtenção do óleo essencial por hidrodestilação, obtém-se também o extrato aquoso (decocto). Na literatura são descritos alguns extratos vegetais utilizados como agentes protetores contra corrosão (SILVA, 2019). Neste trabalho, será avaliado o potencial inibidor de corrosão do Ferro a partir do decocto da erva-cidreira em meio salino e a caracterização da composição química do seu óleo essencial.
Material e métodos
A erva-cidreira (Melissa officinalis L.) utilizada neste estudo foi coletada no campus leste da UFERSA em Mossoró-RN. Sendo utilizado o método de extração de hidrodestilação com um aparato Clevenger para a obtenção do óleo essencial (OEMO) e do decocto (MOFD). O decocto foi concentrado por processo de liofilização e o pó obtido foi preparado em concentrações definidas de (50, 100 e 200 ppm) para os testes eletroquímicos. Os testes do MOFD como inibidor do Ferro em meio salino foram avaliados por Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE) e por Polarização Linear Potenciodinâmica (PLP) usando o Autolab PGSTAT204. O eletrodo de ferro foi polido e desengraxado com solução de NaOH 10% seguido de uma decapagem ácida com solução de HCl 10%. A partir dos ensaios de corrosão no potenciostato/galvanostato foram extraídas as curvas nos quatro meios eletrolíticos, sendo eles o Branco, constituído somente com a solução salina (NaCl 0,1M), e as soluções contendo o inibidor nas concentrações 50 ppm, 100 ppm e 200 ppm. Todos os meios eletrolíticos foram submetidos as análises de EIE e, posteriormente de PLP, para avaliar o comportamento do inibidor em cada uma das concentrações. As análises para caracterização do óleo essencial por CG-EM foram realizadas em um instrumento Agilent 7890B-GC/5977A-MS equipado com uma coluna capilar de sílica fundida não polar VF-5MS (30 m × 0,25 mm DI, espessura de filme de 0,25 μm) utilizando uma proporção de divisão de 1:30 e hélio a 1,5 mL/min como o gás de arraste. A temperatura do injetor e a temperatura do detector foram ajustadas para 250 °C. Houve o aumento da temperatura do forno de 70 para 180 °C a 4 °C/min e depois para 250 °C a 10 °C/min. Os espectros de massa foram registrados em uma faixa de relação massa- carga (m/z) entre 30u e 450u.
Resultado e discussão
O óleo essencial (OEMO) e decocto (MOFD) foram obtidos por hidrodestilação a
partir das folhas da M. officinalis. A caracterização da composição química
identificou aproximadamente 93% dos constituintes tendo como majoritários o
Neral (14,10%) e (Z)-Nerolidol (17,75%). Com os ensaios de EIE realizados com
MOFD nas concentrações 0 ppm (branco), 50 ppm, 100 ppm e 200 ppm foi possível
observar o crescente aumento da resistência sendo proporcional ao aumento da
concentração de inibidor no meio, fazendo com que o aumento no eixo real e no
imaginário indiquem a formação de um filme de passivação, corroborando a
correlação entre a concentração do inibidor e a sua resistência à corrosão e seu
tempo, como é apresentado no gráfico da Figura 1.
Com o método PLP foram analisadas as correntes corrosivas, as densidades de
corrente, os potenciais de equilíbrio corrosivo, as taxas de corrosão e a
resistência à polarização de cada meio, sendo avaliados graficamente e em forma
de tabela como apresentado na Figura 2.
Com base nos dados apresentados é possível observar que tanto no método do
potencial de corrosão quanto na extrapolação da reta de Tafel, que o meio com
inibidor com caráter mais nobre foi o com concentração mais alta, 200 ppm. Em
relação às correntes de corrosão, a que possuiu menor corrente e menor densidade
de corrente passando pelo eletrodo foi o meio com 100 ppm.
Com base no que foi discutido, juntamente com a analise da cinética, é possível
identificar que o eletrodo sofreria menos a ação corrosiva em um maior intervalo
de tempo no meio contendo 200 ppm de MOFD devido ao seu caráter mais nobre,
sendo este o meio que apresenta a melhor característica de inibição a corrosão.
Conclusões
Com os resultados obtidos, foi possível identificar 93,98% dos compostos presentes no óleo essencial, sendo caracterizados como majoritários o (Z)- Nerolidol e o Neral, com uma concentração total de 17,75% e 14,10%, respectivamente. Com relação aos dados eletroquímicos foi possível identificar que o meio com a maior concentração de inibidor, 200 ppm de decocto, apresentou a melhor característica de proteção contra a corrosão, ou seja, maior resistência e maior nobreza quando comparados aos demais meios testados.
Agradecimentos
Agradecemos a EMBRAPA AGROINDÚSTRIA TROPICAL/LMQPN pela análise de CGEM para a caracterização do óleo essencial e a UFERSA/LEEq pelos ensaios eletroquímicas de EIE e PLP, além do apoio institucional.
Referências
ADAMS, R.P. Identification of Essential Oil Components by Gas Chromatography/ Quadrupole Mass Spectroscopy. 4. ed. Carol Stream: Allured Publishing Corporation, 2007.
GENTIL, VICENTE.; Corrosão. 7ª edição. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Dois SA, 2022.
MAGALHÃES, M.; ABREU, C.; BRAZIL, E.; FERREIRA, F.; BANDEIRA, K.; LIRA, J.; Análise de Inibidor Natural de Corrosão em Ensaios de Impacto Do Aço Carbono 1020. Dissertar, Vol.1 (30), 2018.
OLIVEIRA, A.; RIBEIRO, M.; KIANI, S. Melissa officinalis L: Um estudo de revisão com um antioxidante prospectivo. J. Evid. -Baseado Integr., 22, 385–394, 2017.
RIBEIRO, A.A.; OLIVEIRA, J.R.; OLIVEIRA, M.A.; KAMELl, M.S. Estudos antibacterianos, antifúngicos e GC-MS de Melissa officinalis. S. Afr. J. Bot., 124, 228-234, 2019.
ROCHA, J. C.; GOMES, A. C. P.; D'ELIA, E. Aqueous extracts of mango and orange peel as green inhibitors for carbon steel in hydrochloric acid solution. Materials Research, v. 17, p. 1581-1587, 2014.
SILVA, J. A.; CAPO, G. S. C. S.; SOUZA, M. M. R.; SILVA, M. M. P. Uso de extratos naturais como inibidores de corrosão para o aço AISI 304. Acta Brasiliensis, v. 3, n. 1, p. 21-24, 2019.
YANG, R. et al. Chemical composition and pharmacological mechanism of Qingfei Paidu Decoctionand Ma Xing Shi Gan Decoction against Corona vírus Disease 2019 (COVID-19): In silicoand experimental study. Pharmacological Research, v. 157, 1 jul. 2020.
