ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: EXTRATO DA Ruellia asperula COMO INIBIDOR DE CORROSÃO DO AÇO-CARBONO EM HCl 1M
AUTORES: Freitas de Oliveira, L.R. (UECE) ; Alves de Alencar, M.F. (UECE) ; da Silva Gomes, R. (UECE) ; Sousa Gomes, F.F. (UECE) ; Nunes da Silva Filho, M.A. (UECE) ; de Carvalho Magalhães, C.E. (UECE) ; Barros da Silva, R.C. (UECE)
RESUMO: O objetivo deste trabalho é verificar a eficiência inibitória do extrato etanólico
das folhas da Ruellia asperula (“melosa”) frente do processo de corrosão do aço
carbono em HCl 1M. Para isto, foram utilizadas técnicas eletroquímica,
gravimétrica e espectrofotométrica. Os resultados revelam que, a partir das
técnicas, têm-se os seguintes valores de eficiência: 92, 58,4 e 54,6%,
respectivamente. Portanto, o extrato parece exercer considerável inibição do
processo corrosivo. A partir das imagens micrográficas, observa-se que produtos de
corrosão na superfície do metal são formados. Provavelmente, estes sejam
óxidos/hidróxidos de ferro.
PALAVRAS CHAVES: extrato da Ruellia asperu; aço-carbono; 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 Ruellia asperula(melosa) é uma planta medicinal nativa do
Brasil, encontrada na vegetação da Caatinga e do Cerrado. Suas flores, folhas e
raízes são geralmente utilizadas no tratamento de doenças(MACHADO, I. C. e
LOPES, A. V. 2004). No entanto, é provável que esta planta possua algum
interesse tecnológico no que diz respeito a processos corrosivos. Por outro
lado, o aço carbono é um dos materiais mais utilizados em nosso cotidiano. Sendo
assim, muito susceptível ao ataque de meios agressivos, tais como, soluções
ácidas. Essas, muitas vezes, utilizadas na indústria de limpeza e decapagem de
estruturas metálicas. Um método útil para proteger metais e ligas empregadas em
diversos setores e em ambientes agressivos, contra a corrosão, está a adição de
espécies na solução em contato com a superfície, a fim de inibir a reação de
corrosão. A gama de inibidores apropriados para um determinado sistema é muito
limitada devido à especificidade dos inibidores e da grande variedade de
sistemas em que a corrosão pode ocorrer. Esses compostos apresentam alta
eficiência de inibição, entretanto, muitos são indesejáveis devido a sua
toxicidade ao meio ambiente e ao seu alto custo. Portanto, este trabalho teve
como proposta investigar a eficiência de inibição da corrosão do aço-carbono em
solução de HCl 1M na presença do extrato da folha da planta Ruellia asperula.
Para este efeito, recorreram-se ao ensaio de imersão com perda de massa, à
polarização potenciodinâmica de varredura linear e à técnica de microscopia
eletrônica de varredura.
MATERIAL E MÉTODOS: A amostra de aço-carbono de 1cm2 foi submetida ao polimento, depois lavado com
água destilada. Foram utilizados um eletrodo de aço carbono (eletrodo de
trabalho) e o eletrodo de referência (Ag/AgCl).O extrato foi feito a partir das
folhas da Ruellia asperula. Foi medida certa massa do extrato e adicionaram-se
30 mL de solução de HCl 1M, a esta, sob vigorosa agitação e aquecimento a 60º C
e posterior ao tratamento em banho ultrassônico durante 30 minutos, para melhor
diluição. O ensaio de imersão foi realizado a temperatura ambiente 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. Calculando-se a perda de
massa após as imersões. Portanto, foi calculado também o valor da taxa de
corrosão das amostras nas soluções ácidas e, consequentemente, foi determinada a
eficiência de inibição de corrosão a parti da equação: EI= Ps-Pc/Os x100 (1). PS
e PC são as taxas de corrosão do aço em solução na ausência e presença de
aditivos. Após os ensaios de imersão, foram retiradas alíquotas de 5 mL das
soluções residuais. A partir desta técnica foi realizada a determinação de teor
de íons Fe total em solução. As correntes de corrosão foram obtidas a partir das
curvas de polarização que, por sua vez, foram construídas sob velocidade de
varredura de potencial de 1 mV.s-1, tendo o potencial inicial de -1,0 V e o
final igual a +1,0 V, a temperatura ambiente (~25 oC). A parti dessa técnica
foi determinado à eficiência de inibição de corrosão a parti da equação: EI=(i
°corr - icorr)/ i°corr (2). Onde i°corr representa a corrente de corrosão na
ausência do inibidor e icorr a corrente de corrosão com inibidor. Após o ensaio
de imersão de 24h, as amostras foram encaminhadas para a caracterização
superficial.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A partir dos ensaios de imersão, foi obtida a variação da perda de massa do
metal em solução ácida na presença e na ausência do extrato de Ruellia asperula.
Foram determinados os valores da taxa de corrosão. A partir destes valores
encontrados, foi calculada a eficiência de inibição de acordo com a equação (1).
Ambos os perfis denotam que o processo corrosivo na superfície do aço-carbono
ocorre; porém, é minimizado na presença do extrato. Portanto, indicando que o
extrato tem baixo efeito inibidor, encontrando-se o valor de 58,4% de eficiência
inibitória. A partir do teor de íons ferro total na solução, pode-se calcular a
taxa de corrosão. A partir destes valores encontrados, foram calculadas as
eficiências de inibição de acordo com a equação (2). Encontrou-se o valor de
54,6% de eficiência inibitória, indicando uma concordância entre a quantidade de
íons ferro na solução e perda de massa do aço. Na curva de polarização ilustrada
na Figura 1 tem suas correntes de corrosão, na ausência (i°corr =-7,94.10-5 mA)
e presença do extrato (icorr =-6,16.10-6). A parti da equação 2, calculou-se a
eficiência, tendo um valor de 92%. A corrente de corrosão teve uma diminuição
pouco significativa comparado na ausência do extrato. Nas Figuras 2(a) e 2(b)
foi mostrado as imagens micrográficas da superfície, após imersão de 24h em
solução na ausência e na presença do extrato, respectivamente. A superfície do
aço foi modificada na ausência de inibidor, tendo uma corrosão uniforme.
Observa-se a formação de produto de corrosão extensivamente (crostas) sobre a
superfície, a qual está muito evidenciada na Figura 2(b). Estes produtos podem
estar associados aos produtos da reação do aço com a solução acrescida de
extrato.
Figura 1
Curva de polarização do aço carbono na presença e ausência do extrato
Figura 2
Imagem micrográfica da superfície do aço em (a) HCl 1 M e (b) HCL 1 M + extrato, após 24 h de imersão. Aumento: 1000X.
CONCLUSÕES: Concluiu-se que o extrato da Ruellia asperula é um razoável inibidor de corrosão
do aço-carbono em HCl 1M, pois sua eficiência de inibição é igual a 58,4%. É
encontrado que a eficiência de inibição em termos de íons Fe em solução é igual
54,6%. A partir da curva de polarização, obteve-se uma eficiência de 92%. Este
valor está em desacordo com os valores obtidos pelas demais técnicas. Este fato
deve estar relacionado os fenômenos químicos e eletroquímicos ocorrendo na
superfície do aço. As imagens micrográficas revelam a intensa formação de produtos
de corrosão sobre a superfície do aço.
AGRADECIMENTOS: Os autores gostariam agradecimentos à IC-UECE, à FUNCAP e ao CNPq pelo suporte
financeiro ao projeto de pesquisa no qual está inserido este trabalho.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: http://metalica.com.br/o-que-e-aco-carbono. Acesso em 16 fev. 2012, às 11h.
MACHADO, I. C. e LOPES, A. V. 2004.Floral Traits and Pollination Systems in the Caatinga, a Brazilian Tropical Dry Forest. Oxford Journals, Annals of Botany. 94: 365-376.
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.
