Estudo comparativo dos inibidores benzotriazol e tolitriazol na oxidação de materiais ferrosos em meio de ácido sulfúrico

Autor(es)

Maico Taras da Cunha

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Conjunto das Químicas (IQ e FCF) (CQ/DBDCQ)
• Data de defesa: 2003-08-26

Membros da banca

Silvia Maria Leite Agostinho; Isolda Costa; Hercilio Gomes de Melo

• Orientador: Silvia Maria Leite Agostinho

Resumo

Foi feito um estudo comparativo da ação inibidora dos compostos benzotriazol (BTAH) e tolitriazol (TTAH) sobre a oxidação de metais ferrosos e sobre a reação H+/H2, sobre ferro, em meios de ácido sulfúrico. Foram estudados, como metais ferrosos, o ferro puro (99,9% de pureza), em meio de H2SO4 0,5molL-1, o aço carbono 1008, em H2SO4 0,5mol L-1e o aço inoxidável 304, em meio de H2SO4 4,5 mol L-1. Foram empregadas, como técnicas, medidas de potencial de circuito aberto em função do tempo, ensaios gravimétricos, curvas de polarização potenciostáticas, voltametria linear com eletrodo parado e com eletrodo de disco rotativo, cronoamperometria, espectroscopia por impedância eletroquímica, espectroscopia Raman e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os compostos BTAH e TTAH atuaram como inibidores para os três materiais ferrosos estudados. No caso do aço carbono 1008 e do aço inoxidável 304, os efeitos dos dois inibidores se comparam e, para uma concentração igual a 1,0 x 10-2 mol L-1 apresentam uma eficiência máxima de 98%, verificada por técnicas estacionárias e não estacionárias. O TTAH, em mais baixa concentração, se mostrou melhor inibidor para o aço carbono, enquanto para o aço inoxidável 304 foi tão bom inibidor quanto o BTAH. Análise das superfícies por MEV mostrou que os inibidores não impedem a dissolução das inclusões presentes nos aços estudados, permitindo o ataque localizado no entorno das mesmas, no caso do aço 304. Os compostos BTAH e TTAH se mostraram inibidores menos efetivos para o ferro, com eficiências comparáveis e iguais a 60% na concentração mais elevada estudada, 1,0 x 10-2 mol L-1 . O estudo da oxidação do ferro, na região de Tafel, empregando impedância eletroquímica, mostrou que o BTAH e o TTAH atuam de forma comparável, formando um complexo com o intermediário Fe (II) adsorvido. Ensaios por espectroscopia Raman in situ revelaram que há formação de complexos de ferro com o BTAH e TTAH. Os resultados de impedância eletroquímica, juntamente com os de espectroscopia Raman do complexo Fe(II)BTA sólido levaram à conclusão de que o filme inibidor sobre ferro é o próprio complexo Fe(II)BTA. Estudos de polarização catódica sobre ferro, em meio desaerado, mostraram que tanto o BTAH quanto o TTAH inibem a reação H+/H2, através da formação de um filme que obedece à isoterma de adsorção de Langmuir. Valores de ΔGº de adsorção sugerem que a adsorção é de natureza química, o que foi confirmado por espectroscopia Raman. Estudos empregando voltametria de baixa velocidade de varredura, com eletrodo de disco rotativo, mostraram que a ação inibidora é favorecida pelo maior transporte de massa à superfície do eletrodo de ferro. Os resultados de impedância permitiram sugerir dois diferentes mecanismos para a ação dos inibidores sobre o processo de oxidação do ferro em meio de ácido sulfúrico. (AU)

• Processo FAPESP: 01/04218-3 - Estudo de inibidores triazólicos na corrosão de materiais ferrosos
• Beneficiário: Maico Taras da Cunha
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado