Desenvolvimento sustentável de um anti-

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 12169 (2023) Citar este artigo

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Uma aplicação de compostos orgânicos é utilizá-los como inibidores de corrosão em ambientes ácidos para diminuir a corrosão do aço. Estes inibidores não apresentam propriedades de inibição muito boas em ambientes salinos (NaCl). Tem havido muitos estudos sobre como aumentar o desempenho desses inibidores em tais ambientes (especialmente meios contendo Cl). Uma das formas propostas é a utilização de inibidores orgânicos e inorgânicos, simultaneamente. O efeito sinérgico destes inibidores tem mostrado resultados promissores na redução da corrosão do aço. Neste estudo, nitrato de cério (III) e fosfato trissódico (TSP) foram utilizados como inibidores orgânicos e inorgânicos para controlar a corrosão do aço em um ambiente de 3,5% em peso de NaCl. As medições de corrosão foram realizadas no ambiente de 3,5% em peso de NaCl por EIS e métodos de polarização. Os estudos de superfície foram feitos pelos métodos SEM, Raman, GIXRD e EDS. Estudos de corrosão (EIS e polarização) revelaram que quando 500 ppm de Ce(NO3)3 e 500 ppm de TSP são adicionados ao meio NaCl a 3,5% em peso, o maior índice de sinergismo (1,27) e eficiência de inibição (73,7%) são obtidos. alcançou. Além disso, ao adicionar 500Ce-500TPS à solução, o icorr e o Rct do aço diminuíram cerca de 80% e aumentaram aproximadamente 4 vezes, respectivamente. Esta melhoria no desempenho do aço contra a corrosão na presença de uma proporção igual de Ce(NO3)3 e TSP é o resultado da formação de um filme hidrofóbico denso (constituído por complexos Ce(OH)3, Ce/Fe-fosfato) na superfície metálica. Esta afirmação foi comprovada por análise SEM/EDS, contact angel, FT-IR e XRD.

A baixa resistência do aço tipo St-12, famosa liga de grau industrial, à corrosão é um dos dilemas desafiadores em sua aplicação1,2,3. Vários métodos são propostos para minimizar esse problema, como a prevenção anódica/catódica, o uso de revestimentos anticorrosivos e a aplicação de inibidores4,5,6. Entre estes, os inibidores têm ganhado mais atenção atualmente devido à sua facilidade de uso e baixo custo. A eficiência dos inibidores e seu mecanismo de inibição referem-se a vários parâmetros (como íons corrosivos, a estrutura química dos inibidores, o número de locais absorvidos na superfície metálica, etc.)7. Orgânico/inorgânico são dois grupos principais de inibidores de acordo com sua estrutura química8. Os inibidores orgânicos geralmente formam uma película de barreira na superfície do metal. Eles possuem muitos grupos funcionais, incluindo heteroátomos ricos em elétrons (O, N e S) em sua estrutura9,10,11. Por outro lado, os inibidores inorgânicos podem adiar as reações anódicas/catódicas. Eles são divididos em dois grupos principais, incluindo anódicos e catódicos, com base no seu impacto significativo nas reações anódicas ou catódicas . Os inibidores orgânicos funcionam bem em ambientes ácidos; muitos pesquisadores trabalharam duro para encontrar um inibidor orgânico que pudesse retardar a corrosão do aço em ambientes salinos (como solução de NaCl a 3,5% em peso). Por outro lado, os inibidores inorgânicos apresentam boa proficiência em meios salinos. O aço geralmente sofre corrosão por ataques de soluções salinas em tanques de armazenamento de água, tubulações de transição de água do mar, etc. Em ambientes salinos, os ânions cloreto desempenham um papel proeminente na corrosão do aço. Os inibidores de corrosão orgânicos não apresentam boa eficiência em ambientes ricos em cloreto. Assim, combinar os inibidores orgânicos e inorgânicos é uma ideia para superar esse problema que tem sido visto na maioria dos estudos, recentemente13,14.

Os compostos de cromato e zinco são inibidores inorgânicos anódicos e catódicos, respectivamente, que são inibidores de corrosão superiores para vários metais em soluções neutras contendo sal. Porém, devido aos riscos ambientais, seu uso tem sido estritamente proibido por diversas organizações15,16,17,18,19,20. Muitos inibidores de corrosão orgânicos e inorgânicos têm sido empregados como alternativas aos cromatos. Foi recentemente comprovado que compostos de lantanídeos (elementos de terras raras, REE) podem ser usados ​​como inibidores de corrosão verdes ecologicamente corretos21,22,23,24. Os sais à base de Ce têm sido empregados com sucesso como inibidores de corrosão. Esses compostos demonstraram bom comportamento de proteção contra corrosão em uma concentração de cerca de 1000 ppm (~ 2,68 mM)25. Os compostos de cério (III) são inibidores catódicos que podem reduzir a taxa de reação catódica e bloquear os sítios catódicos através da formação dos compostos Ce-óxido/hidróxido26,27. Os compostos de Ce(III) não são inibidores potentes porque não podem fornecer uma película densa e livre de defeitos sobre a superfície do metal.