ÁREA: Físico-Química
TÍTULO: Aplicação de sistemas microemulsionados como inibidor de corrosão avaliando a influência da salinidade, temperatura e comportamento de isotermas
AUTORES: Tavares Gonzaga, T.W. (UFRN) ; Cavalcanti Roberto, E. (UFRN) ; Oliveira Neto, A.W. (UFRN) ; Castro Dantas, T.N. (UFRN) ; Cardozo Fonseca, J.L. (UFRN)
RESUMO: O objetivo deste trabalho foi investigar a influência dos sistemas de
microemulsionados como inibidores de corrosão do aço carbono API5LX Gr X 42. O
sistemas microemulsionados foram obtidos usando o tensoativo 12-N,N-dietilamino-
octadecenoato de sódio (AR1S), cotensoativo n-butanol, querosene como fase óleo
e soluções de NaCl a 0,5 e 1,0 M numa razão C/T = 2. As medidas de polarização
foram realizadas utilizando um potenciostato MQPG-01. Os experimentos foram
realizados variando a salinidade e a temperatura. Através das curvas de
polarização calculou-se os valores de eficiência de inibição de corrosão. Os
resultados mostraram que esses sistemas são uma boa alternativa para controlar a
corrosão de oleodutos. Para validar os dados experimentais aplicaram-se
isotermas de adsorção.
PALAVRAS CHAVES: microemulsão; inibidor de corrosão; isoterma
INTRODUÇÃO: As atividades no setor do petróleo têm sido afetadas pelo fenômeno da corrosão,
e em destaque no setor de transporte com o uso de oleodutos. Várias pesquisas
vêm sendo desenvolvidas no intuito de controlar o desgaste da superfície interna
de oleodutos. Uma que se destaca é a utilização de moléculas de tensoativos,
pois formam filme interfacial, que protegem a superfície metálica devido à
formação de uma barreira à agressão dos eletrólitos (ZHANG et al., 2006).
Entretanto, algumas pesquisas vêm sendo desenvolvidas com a utilização de
microemulsão como inibidores de corrosão. Esses sistemas microemulsionados se
destacam, pois se apresentam como melhores sistemas interfaciais, por permitirem
a alta solubilidade de tensoativos, além de possuírem maior área de contato
interfacial devido ao tamanho das microestruturas formadas, bem como a sua
estabilidade (WANDERLEY NETO et al, 2012).
As isotermas têm sido aplicadas para elucidar melhor a ação interfacial de
tensoativos e seus sistemas em interfaces líquido-sólido (FERREIRA MOURA et al,
2009). Tais estudos têm fortalecido o conhecimento na área de fenômenos
interfaciais.
Neste trabalho foram avaliados os sistemas microemulsionados utilizando o
tensoativo AR1S. Os experimentos foram realizados variando a concentração salina
de NaCl (0,5 e 1,0 M) e a temperatura (30 e 60ºC).
MATERIAL E MÉTODOS: O sistemas microemulsionados foram obtidos usando o tensoativo AR1S,
cotensoativo n-butanol, querosene como fase óleo e soluções de NaCl a 0,5 e 1,0
M nma razão C/T = 2. O procedimento utilizado para se obter a região de
microemulsão baseia-se no método que envolve a determinação dos pontos de
solubilidade máximas da matéria ativa (cotensoativo + tensoativo) nas fases
aquosa (FA) e oleosa (FO), por meio de titulações mássicas (DANTAS et al. 2002).
As análises de inibição a corrosão dos sistemas microemulsionados foram
realizadas em um potenciostato MQPG-01. Obtiveram-se as curvas de polarização
experimentais, e através dessas curvas foram calculadas as eficiências de
inibição. As medidas foram realizadas em uma célula clássica de três eletrodos,
onde se utilizou o eletrodo de referência de Ag/AgCl (prata/cloreto de prata), o
contraeletrodo de platina e o eletrodo de trabalho utilizado foi um eletrodo
constituído do aço API5LX Gr X42 que é o metal empregado pelas indústrias
petrolíferas em linhas de oleodutos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A Figura 1 mostra os valores das eficiências e as isotermas aplicadas para os
sistemas microemulsionados do tensoativo AR1S, variando a salinidade e a
temperatura do meio. As isotermas aplicadas e estudadas para validar os dados
experimentais de eficiência de inibição a corrosão foram as de Langmuir,
Freundlich e Lagmuir-Freundlich.
Analisando os valores de eficiências de inibição para os sistemas
microemulsionados com AR1S, observa-se que foram obtidos altos valores de
eficiências para todos os sistemas, com valor mínimo de 57% e máximo de 90%.
Verifica-se que à medida que se aumenta a concentração de tensoativo no meio há
o aumento dos valores de eficiência de inibição e que depois de certa
concentração (CMC) esses valores tornam-se praticamente constante. Isso porque
na CMC a adsorção dos tensoativos é completada, ou seja, a superfície é coberta
com as moléculas de tensoativos e o aumento da eficiência é pouco observado
acima da c.m.c (OSMAN et al.,1997).
Analisando a variação de salinidade e/ou temperatura, pode-se observar que o
aumento desses parâmetros provoca uma diminuição da eficiência de inibição. A
elevação da concentração salina no meio provoca pequena elevação do desgaste do
metal, sendo um resultado já esperado devido haver maior densidade de íons no
meio, o que gera maior penetração destes íons entre as micelas e outros
aglomerados e assim acelera a corrosão do metal. Já o aumento da temperatura
proporciona o aumento da energia cinética e, consequentemente, o aumento de
dessorção da molécula adsorvida na superfície metálica (WANDERLEY NETO, 2009).
A isoterma de Langmuir- Freundlich foi a que melhor se ajustou ao fenômeno de
adsorção. Com isso, podemos dizer que a acomodação das micelas na superfície do
aço ocorre em multicamada.
Figura 1
Valores de eficiência e os modelos de Langmuir,
Freundlich e Langmuir-Freundlich para os sistemas
microemulsionado com AR1S em NaCl 0,5M à 30 e 60ºC.
Figura 2
Valores de eficiência e os modelos de Langmuir,
Freundlich e Langmuir-Freundlich para os sistemas
microemulsionado com AR1S em NaCl 1,0M à 30 e 60ºC
CONCLUSÕES: Os sistemas microemulsionados com o tensoativo AR1S são uma boa alternativa de
controle à corrosão, pois apresentam altos valores de eficiência de inibição mesmo
em baixas concentrações. A isoterma de Langmuir-Freundlich foi a isoterma que
melhor se ajustou ao processo de adsorção, indicando que a acomodação das micelas
na superfície do aço ocorre em multicamada, o que explica os altos valores de
eficiência de inibição mesmo em baixas concentrações de tensoativo.
AGRADECIMENTOS: Ao PRHPB22, a Capes e ao Laboratório de Tecnologia de Tensoativos do Departamento
de Química da UFRN.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: DANTAS, T. N. C.; MOURA, E. F.; SCATENA, H.; DANTAS NETO, A. A. Microemulsion system as a steel corrosion inhibitor. Corrosion, v. 58, n. 9, p. 723-727, 2002.
MOURA, E. F.; WANDERLEY NETO, A. O.; CASTRO DANTAS, T. N.; SCATENA JÚNIOR, H. ALEXANDRE GURGEL. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Volume 340, Issues 1–3, 15 May 2009, Pages199-207.
OSMAN, M. M.; OMAR, A. M. A.; AL-SABAGH, A. M. Materials Chemistry and Physics, v. 50, n. 3, p. 271-274, 1997.
WANDERLEY NETO, A. O. Aplicação de sabões de ácidos graxos epoxidados como inibidores de corrosão em oleodutos. 2009. 204 f. Tese (Doutorado em química) – Programa de Pós-Graduação em Química, UFRN, Natal-RN, 2009.
WANDERLEY NETO, A. O.; MOURA, E. F.; SCATENA JÚNIOR, H.; CASTRO DANTAS, T. N.; DANTAS NETO, A. A.; GURGEL, A. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Volume 398, 20 March 2012, Pages 76-83.
ZHANG, R.; SOMASUNDARAN, P. Advances in Colloid Interface Science, v. 123-126, p. 213-229, 2006.
