UTILIZAÇÃO DO BAGAÇO DE CAJU COMO INIBIDOR DE CORROSÃO PARA O AÇO CARBONO

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1 UTILIZAÇÃO DO BAGAÇO DE CAJU COMO INIBIDOR DE CORROSÃO PARA O AÇO CARBONO C.S.Carvalho², L. V. Rodrigues 1, J. H. Rickli 2, L. Tussolini 2, T. B. Miguel 1, M. Tussolini 1 1 Instituto Federal de Mato Grosso, campus Barra do Garças/Barra do Garças, MT. Estrada de acesso a BR-158, Radial José Mauricio Zampa, s/n - CEP: , Departamento de Ensino 2 Universidade Federal de Mato Grosso/campus Araguaia. Avenida Valdon Varjão, nº Barra do Garças - Mato Grosso. CEP: RESUMO A corrosão é um processo natural que ocorre em materiais metálicos. Por esse motivo é preciso utilizar revestimentos que retardem os processos oxidativos. Buscam-se sempre inibidores de corrosão que não sejam tóxicos ao ser humano e ao meio ambiente e também apresentem um baixo custo. Por isso, uma área que se torna bastante interessante é a utilização de resíduos industriais, como os das indústrias alimentícias. Este trabalho utilizou o extrato do bagaço de caju como inibidor de corrosão para o aço carbono. Através de ensaios de análise gravimétrica foi possível verificar que a adição de bagaço de caju ao meio retardou os processos corrosivos. ABSTRACT Corrosion is a natural process that occurs in metallic materials. For this reason it is necessary to use coatings to slow the oxidative processes. They are always seeking corrosion inhibitors are not toxic to humans and the environment and also exhibit a low cost. Therefore, an area that becomes quite interesting is the use of industrial waste, such as the food industry. This study used the extract of cashew bagasse as a corrosion inhibitor for carbon steel. By gravimetric analysis tests we found that the addition of cashew bagasse in half slowed the corrosive processes. PALAVRAS-CHAVE: tratamento de superfície; filme protetor; oxidação. KEYWORDS: surface treatment; protective film; oxidation. 1. INTRODUÇÃO A corrosão metálica é um tema tecnológico atual, uma vez que as perdas econômicas das empresas e governos na reposição das peças corroídas são bastante significativas. Os metais em contato com o meio tende a formar óxido, quando este é solúvel, há a dissolução total do material metálico, o que é ainda favorecido na presença de meios agressivos (ph baixos ou altos) e presença do íon cloreto, onde os materiais são atacados, acarretando na corrosão do metal (VIOMAR, et al. 2012). Para minimizar esse problema, são utilizados diferentes tratamentos de superfícies que tendem a retardar as reações de oxidação. Uma alternativa é a utilização de inibidores tanto inorgânicos como orgânicos (TUSSOLINI, et al. 2010), esses inibidores formam um filme aderido ao metal, química ou fisicamente, que funcionam como uma barreira entre o meio agressivo e a superfície metálica. A fosfatização, outro tratamento de superfície utilizada industrialmente, consiste em revestir a superfície com uma camada de sais insolúveis de fosfato, os banhos de fosfato podem ser à base de zinco, manganês, e tricatônico (Zn, Ni, Mn). A desvantagem desse processo é que gera resíduos poluentes (BANCZEK, 2008).

2 A niquelação, revestimento a base de níquel, que está baseada na passagem de corrente elétrica e por eletrodeposição, gera um filme de níquel metálico na superfície do metal de interesse. Este apresenta uma boa resistência à corrosão, contudo, o níquel é alergênico e seus resíduos poluentes ao meio ambiente (CASAGRANDE, 2009). Outro revestimento que se destaca industrialmente é a base de Cr +6. Pois oferece alta resistência a corrosão e é de baixo custo. Mas sua utilização está cada vez mais restrita, pois é carcinogênico e altamente prejudicial ao meio ambiente (XIANGLIN, et al. 1994). É notória a urgência em se desenvolver inibidores de corrosão que não sejam tóxicos ao ser humano e poluente ao meio ambiente. Outra necessidade crescente é reutilizar resíduos gerados industrialmente, agregando valor no que seria descartado. Este trabalho utilizou o resíduo da indústria de suco de caju como inibidor de corrosão para o aço carbono em meio ácido. 2. MATERIAL E MÉTODO 2.1 Preparação do extrato de caju Os cajus foram lavados em água corrente e secos delicadamente. Depois, prensaram-se os cajus, a fim de retirar todo o suco e se obter os bagaços. Os bagaços foram liofilizados por 48 horas, utilizando um liofilizador Liotop L202. O material obtido foi macerado e peneirado, obtendo-se assim o extrato de caju, que foi testado como inibidor de corrosão. 2.2 Preparação do substrato metálico Anteriormente a todos os ensaios, as amostras de aço carbono foram lixadas com lixas de SiC de granulometria #220, #320, #400, #600 e #1200 lavadas com água destilada e secas, para que toda a superfície se torna-se o mais homogênea possível. 2.3 Concentração dos meios utilizados Nos ensaios realizados nesse trabalho, foram favorecidas as reações de corrosão utilizando um meio agressivo, esses meios foram: (1) Como meio agressivo foi utilizado HCl 1 mol.l -1. (2) O meio com inibidor, foi utilizado HCl 1 mol.l -1 com adição de 800 e 600 mg.l -1 de 2.4 Análise gravimétrica As amostras retangulares de aço carbono, com dimensões de ( 2 cm x 2,5 cm) x 0,2 cm de espessura foram imersas em HCl 1 mol.l -1, com e sem a presença do bagaço de caju em duas concentrações, em diferentes intervalos de tempos (1, 2, 4, 6, 8 horas) e registrou-se as perdas de massas em cada tempo. Esse ensaio teve por objetivo verificar em qual meio e em qual tempo de imersão as perdas de massas foram maiores, pois a perda de massa está relacionada com a velocidade de corrosão do substrato.

3 2.5 Cálculo da eficiência inibidora A eficiência inibidora do extrato de caju foi calculado pela Equação 1. ϴ= ((Δm sem inibidor Δm com inibidor) /Δm sem inibidor)*100 Eq. 1 Onde: ϴ = Eficiência inibidora Δm sem inibidor= Perda de massa em meio sem inibidor Δm com inibidor= Perda de massa em meio com inibidor 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.1 Análise gravimétrica A velocidade de corrosão do aço carbono na presença e ausência do inibidor 800 mg.l -1 em HCl 1mol.L -1 foi analisada por ensaios de perda de massa, os resultados são apresentados na Figura 1. Figura 1 Curva de perda de massa para o aço carbono, em HCl 1 mol.l -1, sem e com 800 mg.l -1 de 0,009 0,008 0,007 Perda de massa (g/cm 2 ) 0,006 0,005 0,004 0,003 0,002 em HCl em HCl +800 mg/l de extrato 0, Tempo (h) Nota-se na Figura 1 que na presença do extrato de caju na concentração de 800 mg.l -1 em HCl 1 mol.l -1, a perda de massa para o aço carbono foi menor, mostrando que o extrato de caju ofereceu uma proteção a superfície do aço carbono, resultados que concordam com os encontrados por DA ROCHA, J. C et al Na tabela 1 são apresentados os valores da eficiência inibidora nos diferentes tempos de perda de massa.

4 Tabela 1- Valores de eficiência inibidora (%) de 800 mg.l -1 do extrato de caju, em diferentes tempos de imersão em HCl 1 mol.l -1, para o aço carbono. Tempo de imersão (h) Eficiência inibidora % Observa-se na Tabela 1 que o extrato de caju na concentração estudada oferece uma alta eficiência inibidora, e que esse valor aumenta com o passar do tempo, sugerindo que a adsorção na superfície metálica do extrato do bagaço de caju é lenta. Como foi encontrado uma alto eficiência inibidora do extrato de caju na concentração estudada, realizou-se novos ensaios de perdas de massas para o aço carbono em 1 mol.l -1 na presença do extrato de caju em uma menor concentração, 600 mg.l -1, objetivando otimizar o processo, os resultados são apresentados na Figura 2 e Tabela 2. Figura 2 Curva de perda de massa para o aço carbono, em HCl 1 mol.l -1, sem e com 600 mg.l -1 de 0,009 0,008 0,007 Perda de massa (g/cm 2 ) 0,006 0,005 0,004 0,003 0,002 em HCl +600 mg/l de extrato em HCl 0,001 0, Tempo (h) A Figura 2 mostra que o extrato de caju na concentração de 600 mg.l -1 em HCl 1 mol.l -1, ainda diminuiu as perdas de massas nos tempos estudados quando comparado com o meio ácido, mostrando que a velocidade de corrosão na presença do extrato é menor, mostrando um efeito inibidor. Tabela 2- Valores de eficiência inibidora (%) de 600 mg.l -1 do extrato de caju, em diferentes tempos de imersão em HCl 1 mol.l -1, para o aço carbono. Tempo de imersão (h) Eficiência inibidora %

5 Verifica-se na Tabela 2 que houve um decréscimo nos valores da eficiência inibidora do extrato de caju na concentração menor, mostrando que não há ganho em se utilizar uma concentração de 600 mg.l CONCLUSÃO A adição do extrato de caju com concentração de 600 mg.l -1 em HCl 1 mol.l -1 retardou os processos corrosivos para o aço carbono, sendo mais eficiente quando estudado na concentração de 800 mg.l -1. Os resultados da análise gravimetria para a concentração de 800 mg.l -1 sugeriram que a adsorção do extrato de caju na superfície metálica é lenta. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Banczek, E. P., Rodrigues, P. R. P., Costa. I. (2009). The effects of niobium and nickel on the corrosion resistance of the zinc phosphate layers. Surface and Coatings Technology, 202, Casagrande, D. F. M. (2009). Minimização de impactos ambientais da indústria galvânica através do uso de soluções livres de cianeto (Dissertação de Mestrado). Universidade Feevale, Novo Hamburgo, RS. Da Rocha, J. C., Gomes, J. A. C. P., D Elia, E. (2010). Corrosion inhibition of carbon steel in hydrochloric acid solution by fruit peel aqueous extracts. Corrosion Science, 52, Ostovari, A., Hoseinieh, S. M., Peikari, M., Shadizadeh, S. R., Hashemi, S. J. (2009). Corrosion inhibition of mild steel in 1M HCl solution by henna extract: A comparative study of the inhibition by henna and its constituents (Lawsone, Gallic acid, α-d-glucose and Tannic acid). Corrosion Science, 51, Tussolini, M., Spagnol, C., Gomes, C. E., Cunha, M., Rodrigues, P. (2007). Estudo do comportamento eletroquímico do benzotriazol e benzimidazol na oxidaçao do aço inoxidável tipo ABNT 304. Revista Escola de Minas, 60, Tussolini, M., Spagnol, C., Alves, G. J. T., DA Cunha, M. T., Rodrigues, P. R. P. (2010). Estudo do comportamento eletroquímico de azóis para o aço inoxidável AISI 430 em H 2SO 4 1 mol L -1, Revista Escola de Minas, (1) 63, Viomar, A., Gallina, A. L., Costa, I., Cunha, M. T., Rodrigues, P. R. P., Banckzek, E. P. (2012). Aplicação de SAM em liga de alumínio AA 2024-T3 com desengraxe alcalino. Revista Escola de Minas, (1) 65, Xianglin, S., Dalal, Environ, N.S. (1994). Generation of hydroxyl rasical by chromate in biologically relevant systems: Role of Cr(V) complexes versus tetraperoxochromate (V). Health Perspect (3) 102,

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