ÁREA: Físico-Química

TÍTULO: Difenilcarbazida Solubilizada em um Sistema Microemulsionado aplicada como inibidor de corrosão

AUTORES: Moura, L.S.A. (UFRN) ; Nascimento, S.A.D. (UFRN) ; Rossi, C.G.F.T. (UFRN) ; Maciel, M.A.M. (UFRN) ; Huitle, C.A.M. (UFRN)

RESUMO: Este trabalho objetiva apresentar um sistema microemulsionado (SME) composto do tensoativo Ultrol L90, de butanol, de querosene e de água (BUQA), para aplicação como inibidor de corrosão e com potencial para solubilizar outras substancias anticorrosivas. A eficiência de inibição do (SME-BUQA) foi avaliada pelo método Potenciostato/Galvanostato (PGSTAT 302 versão 4.9), em solução de NaCl 3,5 M. Os dados gerados durante as reações de oxidação mostraram que a eficiência do filme depende da concentração de SME-BUQA. A difenilcarbazida conseguiu aperfeiçoar os resultados obtidos nas medidas com apenas SME-BUQA. A partir das curvas de Tafel foi possivel determinar o l corrosão (corrente) (A/cm²), onde o cálculo da eficiência foi obtido através da concentração do inibidor versus resistência.

PALAVRAS CHAVES: Sistema Microemulsionado; Compostos Nitrogenados; Anticorrosivos

INTRODUÇÃO: Os problemas causados por processos corrosivos são de ocorrência frequente nas mais variadas atividades desenvolvidas nas indústrias química, petrolífera, petroquímica, naval, construção civil citando apenas alguns exemplos (GENTIL, 1996). Os sistemas microemulsionados (SME) têm sido o enfoque de muitas pesquisas acadêmicas, apresentando destaque como eficazes inibidores de corrosão (ROSSI et al., 2007a). Neste contexto, pode-se prever a utilização de um sistema que iniba à corrosão em oleodutos a baixos custos. A justificativa é dada pelas propriedades diversificadas de sistemas microemulsionados com destaques específicos para a capacidade de formação de filmes protetores na interface água/óleo e pela capacidade de dissolver compostos insolúveis (ou pouco solúveis) em solventes orgânicos (DANTAS et al., 2003). As microemulsões se formam a partir de uma aparente solubilização espontânea de dois líquidos imiscíveis (água e óleo) na presença de um tensoativo, e se necessário um cotensoativo. Sendo caracteristicamente um sistema disperso (formado por microgotículas dispersas), monofásico, termodinamicamente estável, transparente ou translúcido, com baixíssima tensão superficial e com capacidade de combinar grandes quantidades de dois líquidos imiscíveis em uma única fase homogênea (ROSSI et al., 2007b). Neste trabalho obteve-se um sistema microemulsionado (SME) para aplicação como inibidor de corrosão em aço carbono AISI 1020, com fácil obtenção, resistente e capaz de encapsular outras substancias com potencial anticorrosivo para melhorar sua capacidade. Para tanto, obteve-se o sistema microemulsionado SME-BUQA que apresentou resultados expressivos no combate a corrosão com e sem o encapsulamento de uma substancia nitrogenada com capacidade anticorrosiva já conhecida.

MATERIAL E MÉTODOS: O sistema microemulsionado SME-BUQA foi obtido a partir da metodologia de titulações e frações mássicas em diagrama pseudoternários contendo em sua composição 20% de C/T na razão de 0,5 [butanol como cotensoativo e Ultrol L90 como tensoativo], 2% de querosene como fase oleosa (FO) e 78% de água potavel na fase aquosa, de acordo com metodologia descrita por ROSSI et al. (2007a). A eficiência de inibição do sistema microemulsionado (SME-BUQA) foi avaliada pelo método Potenciostato/Galvanostato (PGSTAT 302 versão 4.9), em solução de Nacl 3,5 M, tendo sido utilizado nas medições aço carbono AISI 1020. A corrente aplicada ao eletrodo, foi controlada pelo instrumento utilizado (Potenciostato/Galvanostato), possibilitando a medição da diferença de potencial elétrico entre o eletrodo de trabalho e o de referência. As mesmas medidas foram repetidas para o SME-BUQA incorporando a difenilcarbazida, que já possui propriedade anticorrosiva confirmadas na literatura por ROSSI et al. (2007a). A eficiência máxima de solubilização do composto nitrogenado na microemulsão foi de 1,0 M, porem as análises foram realizadas utilizando uma mistura com 0,5 M para evitar problemas derivados da saturação.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: A escolha do tensoativo Ultrol L90 e do cotensoativo butanol (ambos comerciais) neste trabalho se justifica por trabalhos anteriores em algumas áreas da indústria (Dantas et al., 2010; 2012) onde a mistura destas substâncias promovem a obtenção do SME. Neste sistema há ocorrência de favorecimento da penetração do filme interfacial pelas moléculas do querosene ampliando a região de microemulsão onde a fase dispersa é o óleo e a contínua é a água. A eficácia de solubilização da difenilcarbazida neste SME foi avaliada por medições na região de UV, tendo sido possível comprovar um teor de encapsulação satisfatório para aplicabilidade como inibidor de corrosão. O estudo da eficiência de inibição à corrosão foi realizado a temperatura ambiente, em solução de NaCl 3,5 M variando a concentração do inibidor SME-BUQA e depois do inibidor com a difenilcarbazida. Os dados gerados durante as reações de oxidação mostraram que a eficiência do filme depende da concentração de SME-BUQA. A difenilcarbazida conseguiu aparfeiçoar os resultados obtidos nas medidas com apenas microemulsão. De acordo com El-Achouri et al. (1996), para que um inibidor seja classificado como eficiente, a corrente elétrica que percorre um determinado sistema deve ser significativamente reduzida. O sistema com difenilcarbazida apresenta maior eficiência à corrosão. A partir das curvas de Tafel foi possivel determinar o l corrosão (corrente) (A/cm²), onde o cálculo da eficiência foi obtido através da concentração do inibidor versus resistência (Tabela 01). A adição da difenilcarbazida no SME numa concentração de 0,5 M acentuou ainda mais a eficiencia anticorrosiva, conforme dados obtidos da curva de Tafel (Tabela 02).

Tabela 1

Resultados obtidos no calculo da eficiência anticorrosiva do sistema microemulsionado SME-BUQA em meio salino.

Tabela 2

Resultados obtidos no calculo da eficiência anticorrosiva da difenilcarbazida incorporada ao sistema microemulsionado SME-BUQA em meio salino.

CONCLUSÕES: A difenilcarbazida apresentou baixa solubilidade no SME, porém, suas características anticorrosivas adicionadas aos resultados obtidos do SME-BUQA mostra excelente resposta no combate a corrosão do aço carbono AISI 1020 através do l corrosão (corrente) (A/cm²) vesus concentração obtido na curva de Tafel pelo método Potenciostato/Galvanostato. Como o sistema microemulsionado é do tipo óleo em água (a fase contínua é água) houve um favorecimento para que o sistema SME-BUQA fosse autoemulsificante e o uso de água potável na sua composição auxiliou na resistencia ao meio salino.

AGRADECIMENTOS: Este trabalho conta com o suporte do Laboratório de Tecnologia dos Tensoativos do IQ - UFRN e do Laboratório de Corrosão do NUP-ER da UFRN.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: DANTAS, T. N. C; DANTAS M. S. G.; NETO A. A. D.; D’ORNELLAS, C. V.; QUEIROZ L. R. Novel antioxidants from cashew nut shell liquid applied to gasoline stabilization Fuel, v 82, p. 1465-1469, 2003.
DANTAS, T. N. C.; DANTAS NETO, A. A.; ROSSI, C. G. F. T.; VIANA, F. F.; SANTOS, G. C. M. N. Microemulsion systems with non-ionic surfactants for the solubilization of petroleum waste. SIS 2012 (19th Internation Symposium on surfactants in solution), University of Alberta-Canadá, 2012.
DANTAS, T. N. C.; DANTAS NETO, A. A.; ROSSI, C. G. F. T.; GOMES, D. A. A.; GURGEL, A. Use of microemulsion systems in the solubilization of petroleum heavy fractions for the prevention of oil sludge waste formation. Energy Fuels, v. 24, p. 2312, 2010.
EL-ACHOURI, M.; HAJJI, M. S.; SALEM, M.; KERTIT, S.; ARIDE, J.; COUDERT, R.; ESSASSI, E. M.Some nonionic surfactantes as inhibitors of the Corrosion of iron in acid chloride solutions. Corrosion, v 52, p. 103-108, 1996.
GENTIL, V. Corrosão.Livros Técnicos e Cientificos S. A, 3 ed., Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1996.
ROSSI, C. G. F. T.; JR SCATENA, H.; MACIEL, M. A. M.; DANTAS, T. N. C. Estudo comparativo da eficiência da difenilcarbazida e do óleo de coco saponificado microemulsionados na inibição da corrosão de aço carbono. Química Nova, v 30, n. 5, p. 1128-1132, 2007a.
ROSSI, C. G. F. T.; DANTAS, T. N. C.; NETO, A. A. D.; MACIEL, M. A. M. Microemulsões: Uma abordagem básica e perspectivas para aplicabilidade indústrial. Ver. Univ. Rural. Sér. Ci. Exatas e da Terra, v 26, n 1-2,5, p. 45-66, 2007b.