TÍTULO: AVALIAÇÃO DO USO DO IMIDAZOL COMO INIBIDOR DE CORROSÃO DO AÇO 420-R.

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Igor Laranjeira
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1 TÍTULO: AVALIAÇÃO DO USO DO IMIDAZOL COMO INIBIDOR DE CORROSÃO DO AÇO 420-R. CATEGORIA: CONCLUÍDO ÁREA: CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA SUBÁREA: QUÍMICA INSTITUIÇÃO: FACULDADE DE SÃO BERNARDO DO CAMPO - FASB AUTOR(ES): MARCELO FERREIRA ROMEU, GRAZIELLA SARPE CAPO, MAURÍCIO MASARU DE SOUZA RIBEIRO ORIENTADOR(ES): MAURÍCIO MARQUES PINTO DA SILVA

2 1. RESUMO A corrosão é um processo que causa grande perda de material metálico em indústrias e residências. Um meio de contornar estas perdas é com a utilização de inibidores de corrosão, os quais reduzem a velocidade das reações químicas ou eletroquímicas que causam a corrosão. Os inibidores mais utilizados em indústrias são os compostos orgânicos, como por exemplo, o imidazol. Este trabalho tem o objetivo de verificar a eficiência do uso do imidazol como inibidor de corrosão para o aço 420-R em meio corrosivo de ácido clorídrico em diversas concentrações. Após as análises realizadas, observou-se a ineficiência da inibição quando a placa é imersa anteriormente no inibidor e após no meio corrosivo; para soluções de inibidor juntamente com o ácido, a inibição ocorre em valores de ph acima de 5, sendo assim, o potencial de inibição é apenas devido ao equilíbrio do ph em valores menos ácidos. 2. PALAVRAS CHAVE Corrosão; Inibidores; Imidazol. 3. INTRODUÇÃO A corrosão é definida como um fenômeno natural, comum em diversos tipos de metais, sendo o resultado de reações químicas ou eletroquímicas entre o metal e o ambiente, podendo estar relacionado a esforços mecânicos, causando a degradação do metal e podendo ocasionar a perda do mesmo (GENTIL, 2011). Existem diversos tipos de inibidores de corrosão, que são caracterizados como substâncias que retardam ou diminuem a velocidade das reações químicas ou eletroquímicas que causam a corrosão. Para cada tipo de metal, ou sua aplicação, existem inibidores distintos, os quais devem ser selecionados previamente. Essa prática é bastante comum nas indústrias, a fim de reduzir os gastos com manutenção de elementos metálicos, que sofrem com a corrosão (TAVORA, 2007).

3 A maioria dos agentes inibidores utilizados em indústrias são os compostos orgânicos, sendo que grande parte desses contém átomos de nitrogênio, oxigênio ou enxofre. Moléculas orgânicas heterocíclicas, com presença de nitrogênio, têm apresentado uma maior capacidade de inibição à corrosão. Um exemplo deste tipo de inibidor é o imidazol (C3H4N2), que é um composto orgânico aromático e heterocíclico. Estudos mostraram que derivados do imidazol apresentaram boa capacidade de inibição de corrosão em aços carbono em soluções de ácido clorídrico (HCl) (COSTA, 2017). O imidazol também pode ser eficiente na inibição de corrosão de produtos feitos de bronze, estudos realizados com soluções de sulfato e bicarbonato acidificados, simulando chuva ácida, mostraram a eficiência desse método de inibição (MENUCCI, 2011). O AISI 420 é um tipo de aço inoxidável, possuindo características de elevada dureza e resistência à corrosão, com composição química básica de uma liga de Fe-C-Cr, com adições de molibdênio, vanádio ou ambos, conferindo uma capacidade do aço obter uma estrutura austenítica no revenimento e martensítica na têmpera (PINEDO, 2004). Por este motivo, o objetivo deste trabalho é verificar a eficiência de inibição de corrosão do imidazol em diferentes concentrações do meio corrosivo de HCl para o aço 420-R. 4. MATERIAIS E MÉTODOS Foram realizados dois modelos de ensaio: o primeiro consistia em imersão do aço na solução de imidazol e, em seguida, no meio corrosivo de HCl; o segundo modelo de ensaio foi realizado imergindo-se o aço em uma solução contendo o ácido e o inibidor misturados. As placas de aço 420-R foram preparadas inicialmente com o uso de lixas de 320, 400 e 600 mesh, sucessivamente, tendo como base à norma ASTM A Em seguida, foram lavadas com água destilada e secas a ar quente. As soluções de imidazol e HCl foram preparadas variando-se as concentrações do inibidor (0,10; 0,30 e 0,50 mol.l -1 ) e do meio corrosivo (0,10 e 0,30 mol.l -1 ).

4 A imersão no meio de inibidor (para os testes de imersão somente em imidazol) se deu em temperatura ambiente. A placa de aço foi então suspensa por pinças de madeira, de modo que grande parte de sua extensão fosse mergulhada na solução ácida, sem tocar o fundo e as paredes do béquer. A imersão foi feita durante 30 minutos. Para os testes com imersão na solução de inibidor e ácido misturados as concentrações previamente estabelecidas foram adicionadas ao béquer e, em seguida, o aço foi imerso para avaliação de inibição de corrosão por um período de 1 hora. Durante os ensaios, mediu-se a resistência à corrosão por meio do potencial de circuito aberto (Eca) entre a placa tratada e um eletrodo de calomelano saturado (ECS), utilizado como referência, até potenciais quaseestacionários (potenciais de corrosão Ecorr), após 60 minutos. Os valores de Ecorr foram comparados aos de placas sem tratamento com o inibidor (branco). Foram também realizadas medidas do valor do ph nos grupos controle, no início e no final da medição dos potenciais de circuito aberto, para análise do processo de oxidação na superfície do metal. 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES Adotou-se o último valor de Eca como o potencial de corrosão (Ecorr) para a dada condição. Com base nos valores de Ecorr obtidos em meio corrosivo de HCl, foi possível comparar os limites de inibição de corrosão das placas imersas somente em solução de imidazol por 30 minutos e posterior imersão em HCl por 60 minutos, e também a análise dos limites de corrosão na solução misturada durante 60 minutos, conforme as condições apresentadas nas Figuras 1 e 2.

5 Figura 1: potencias de circuito aberto (mv/ecs) - imidazol em diversas concentrações e em meios corrosivos de concentrações distintas, inseridos diretamente. Figura 2: potencias de circuito aberto (mv/ecs) - imidazol em diversas concentrações e em meios corrosivos de concentrações distintas, inseridos após a imersão de meia hora no inibidor. A Tabela 1 apresenta os comparativos entre os valores de Ecorr e o ph das soluções. Conforme pode ser observado, os valores de Ecorr adequados para a inibição da corrosão ocorreram em amostras que apresentaram caráter levemente alcalino.

6 Tabela 1: Comparação dos valores de potencial de corrosão das amostras e seus respectivos ph. 6. CONCLUSÃO Analisando os resultados obtidos, foi possível verificar que o tratamento prévio da placa com imidazol e posterior imersão em meio corrosivo de HCl mostrou-se ineficiente na inibição de processos corrosivos. Também observouse que, quando imersa em solução de Imidazol e HCl, a resistência à corrosão mostrou-se eficiente em valores de ph acima de 5, mostrando que em meio mais ácido, onde o processo corrosivo ocorre, os resultados foram ineficientes, pelo período de 1 hora. Portanto, acredita-se que a eficiência de inibição de corrosão está associada ao ph, em que ocorre apenas um equilíbrio em valores menos ácidos. 7. REFERÊNCIAS ASTM A

7 COSTA, S. N. Compostos derivados do Imidazol como inibidores da corrosão do aço carbono em meio ácido p. Dissertação (Mestrado) Programa de Pós Graduação em Engenharia e Ciência de Materiais, Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, Disponível em: < dis_sncosta.pdf>. Acesso em: 23 jul GENTIL, V. Corrosão, 6ª ed. Rio de Janeiro: LTC, MENUCCI, M. M. Estudo da corrosão do cobre em meios de sulfato e de cloreto com auxílio do microeletrodo com cavidade e de uma microcélula p. Tese (Doutorado) Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, PINEDO, C. E. Tratamento térmico e superficial do aço inoxidável martensítico aisi 420 destinado a moldes para injeção de polímeros parte I tratamento térmico p. 2 Encontro da Cadeia de Ferramentas, Moldes e Matrizes ABM, São Paulo, Disponível em: < heattech.com.br/trabalhos/2004%20%202o%20abm%20moldes%20%20aisi% 20420%20Parte%201.pdf>. Acesso em: 23 ago TÁVORA, M. P. Avaliação do efeito de particulados sólidos na eficiência de um inibidor de corrosão recomendado para meios salinos com CO p. Dissertação (Mestrado) Programa de Pós Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Disponível em: < PT.pd>. Acesso em: 23 de julho de 2017.

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