INVESTIGAÇÃO DA Sapindus saponaria L. COMO INIBIDOR DE CORROSÃO DO COBRE EM HNO3 1M

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

Iniciação Científica

Autores

Alencar, M.F.A. (UECE) ; Gomes, R.S. (UECE) ; Gomes, F.F.S. (UECE) ; Silca, R.C.B. (UECE)

Resumo

O objetivo deste trabalho é verificar a eficiência inibitória do extrato etanólico das folhas da Sapindus saponaria L. (“saboneteira”) frente do processo de corrosão do cobre em HNO₃ 1M. Para isto, foram utilizadas as técnicas: gravimétrica, espectrofotométrica e de microscopia eletrônica de varredura. Os resultados revelam que, a partir das técnicas, têm-se os seguintes valores de eficiência: 59,84 e 80%, respectivamente. As imagens observadas mostraram as características morfológicas da superfície do cobre na presença do extrato. Não foram evidenciadas modificações significativas na superfície do cobre e a formação de produtos de corrosão não ocorreu. Conclui-se que o extrato da “saboneteira” é um razoável inibidor de corrosão do cobre em HNO₃ 1M.

Palavras chaves

Sapindus saponaria L; Cobre; Corrosão

Introdução

Estudos têm sido desenvolvidos com o intuito de investigar extratos de plantas do semiárido brasileiro como inibidores de corrosão (OLIVEIRA JUNIOR, E. P., et al. 2010). A planta Sapindus saponaria L. (“saboneteira”) é encontrada na vegetação da Caatinga. Suas flores, folhas e raízes são utilizadas no tratamento de inflamação (ALBIERO ET AL., 2001) e inseticidas naturais (CORREA,1978). No entanto, é provável que esta planta possua algum interesse tecnológico no que diz respeito a processos corrosivos. Por outro lado, o cobre é um metal de extensa aplicabilidade, sendo utilizado em instalações de refrigeração, hidráulica, gás e incêndio (ANACORADOR, 2013). Sendo assim, muito susceptível ao ataque de meios agressivos. As soluções ácidas são utilizadas na indústria de limpeza de estruturas metálicas com o objetivo de remover oxidações e impurezas inorgânicas (DECAPAGEM ÁCIDA, 2013); processos que normalmente são acompanhados pela dissolução do metal. Um método útil para proteger metais e ligas empregadas em diversos setores e em ambientes agressivos, contra a corrosão, está à adição de espécies na solução em contato com a superfície, a fim de inibir a reação de corrosão. Uma série de compostos orgânicos é conhecida por serem aplicáveis como inibidores de corrosão do aço. Esses compostos, através de adsorção, aderem-se na superfície metálica, criando uma barreira ao ataque corrosivo (OGUZIE, E.E. 2005). Portanto, este trabalho teve como proposta investigar a eficiência de inibição da corrosão do cobre em solução de HNO₃ 1M na presença do extrato da folha da planta Sapindus saponaria L.. Para este efeito, recorreram-se ao ensaio de imersão com perda de massa, à espectrofotometria de absorção atômica e a microscopia eletrônica de varredura.

Material e métodos

A amostra de cobre de 1cm² foi submetida ao polimento mecânico. As folhas da saboneteira foram levadas para análise fitoquímica no Laboratório de Química de Produtos Naturais (LQPN) da UECE, obtendo-se o extrato etanólico concentrado. Foi feita a solução de 1L de HNO₃ 1M. Foi adicionada à 0,5L da solução preparada certa massa do extrato (0,53g), diluindo-se o extrato na solução. O ensaio de imersão foi realizado a temperatura de 27°C. Findado o tempo de imersão pré-estabelecido (0,5; 1; 4; 10; 15 e 24 h), a amostra foi secada e submetida à medida de sua massa, possibilitando estimar a perda de massa sofrida em função do tempo de imersão. Foi calculado o valor da taxa de corrosão das amostras e determinada a eficiência de inibição de corrosão, usando a seguinte expressão: EI= Ps – Pc/ Ps x100 (1), onde EI é a eficiência inibitória, em percentagem; PS e PC são as taxas de corrosão do aço em solução na ausência e na presença de aditivos, respectivamente, expressas em mg/cm.h. Após os ensaios de imersão, foram retiradas alíquotas de 5 mL das soluções e foi realizada a determinação de teor de íons Cu total em solução, usando o espectrômetro da Varian, modelo SPECTRAA 55. Com os valores obtidos (ppm), pode- se calcular a massa de íons Fe em solução: mCu = CCu x V (2), onde: mCu é a massa referente aos íons de CU em solução, CCu é a concentração total de íons Cu em solução em mg/L e V é o volume da amostra utilizada no ensaio (10mL). As amostras do ensaio de imersão de 24h foram devidamente acondicionadas e encaminhadas para a caracterização superficial. Para este fim, foi utilizado o microscópio eletrônico de varredura, PHILIPS, modelo XL-30, disponível no Laboratório de Caracterização de Materiais (LACAM), da UFC.

Resultado e discussão

A partir dos ensaios de imersão, foi obtida a variação da perda de massa do cobre em solução ácida na presença e na ausência do extrato etanólico Sapindus saponaria L.. Foram determinados os valores da taxa de corrosão. A partir destes valores, são calculadas as eficiências de inibição de acordo com a equação (1). Figura 1. Foi observado na figura 1(A) que, na ausência do extrato na solução, o perfil é acentuado ao se comparar com o perfil na presença do extrato. Ambos os perfis denotam que o processo corrosivo na superfície do cobre ocorre; porém, é minimizado na presença do extrato. Portanto, indicando que o extrato tem efeito inibidor, encontrando-se o valor de 59,84% de eficiência inibitória. Comparando com a literatura, que indica que para um bom inibidor sua eficiência de inibição tem que ser igual ou maior que 70%, o valor encontrado está abaixo do valor a ser considerado um bom inibidor. A partir do teor de íons cobre total na solução de imersão do cobre em função do tempo, observado na figura 1(B), pode-se calcular a taxa de corrosão e a partir destes valores, foram calculadas as eficiências de inibição de acordo com a equação (1). Encontrou-se o valor de 80% de eficiência inibitória. Figura 2. As Figuras 3(A) e 3(B) mostram as imagens micrográficas da superfície, após imersão em solução na ausência e na presença do extrato, respectivamente. A superfície do cobre foi pouca modificada na ausência do inibidor, tendo uma corrosão uniforme. Observa-se a baixa formação de produto de corrosão extensivamente (crostas) sobre a superfície da figura 3(A), enquanto na 3(B) observou-se a corrosão, mas não houve a formação de produtos da corrosão.

Variação da perda de massa do cobre em HNO3 1M (A) em termos gravimétricos da amostra e (B) em termos de teor de íons Cu em solução.


Imagem micrográfica da superfície do cobre em (A) HNO3 1M e (B) HNO3 1M + extrato, após 24 h de imersão. Aumento: 1000X.

Conclusões

Concluiu-se que o extrato da Sapindus saponaria L. é um razoável inibidor de corrosão do cobre em HNO3 1M, obtendo sua eficiência de inibição é igual a 59,8 e 80,0%. Essa diferença de inibição deve estar relacionada aos fenômenos químicos e eletroquímicos ocorrendo na superfície do cobre. As imagens micrográficas revelaram que houve a corrosão do cobre tanto na ausência como na presença do extrato, mas somente formação de produtos de corrosão sobre a superfície na ausência do extrato.

Agradecimentos

Os autores gostariam de agradecer à IC-UECE, à FUNCAP e ao CNPq pelo suporte financeiro ao projeto de pesquisa no qual está inserido este trabalho.

Referências

__________, ANCORADOR. Disponível em: < http://www.ancorador.com.br/casa-familia/reforma-construcao/tubos-de-cobre-conheca-os-diversos-tipos-de-tubos-de-cobre>. Acesso em 16 abr. 2013.

__________, DECAPAGEM ÁCIDA. Disponível em: <https://sites.google.com/site/scientiaestpotentiaplus/decapagem-quimica>. Acesso em 17 abr. 2013.

ALBIERO, A. L. M.. Estudo farmacognostico de Sapidus saponaria L.(Sabão-de-soldado). São Paulo. Dissertação (Mestrado) – Faculdade de Ciências Farmacêuticas – Universidade de São Paulo, 2001.

CORREA, M. P. Dicionário das plantas úteis do Brasil e das exóticas cultivadas. Rio de Janeiro: IBDF, 1978. v. 5.

OGUZIE, E.E. 2005. Corrosion inhibition of mild steel in hydrochloric acid solution by methylene blue dye. Materials Letters. 59: 1076-1079.

OLIVEIRA JUNIOR, E. P., et al. 2010. Uso do extrato de Z. syncarpum Tull como inibidor da corrosão do cobre. Química do Brasil. 4: 67-71.

SIMÕES, C. M. O.; MENTZ, L. A.; SCHENKEL, E. P.; IRGANG, B. E.; STEHMANN, J. R. Plantas da medicina popular no Rio Grande do Sul. Porto Alegre: Ed. Da UFRGS, 1998. 173 p.