Análise da eficiência do uso de biopolímeros a base de carboidratos como inibidores de corrosão do aço do concreto armado

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: D'Oliveira, Maria Carolina de Paula Estevam
• Orientador(a): Guarda, Emerson Adriano
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Tocantins; Palmas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade e Biotecnologia da Amazônia Legal - Bionorte
• País: BR
• Palavras-chave em Português: iopolímero; HPMC; Inibidor de corrosão; Solução de poro de concreto simulado; Célula eletroquímica; Potenciostato; Biopolymer; HPMC; Corrosion inhibitor; Simulated concrete pore solution; Electrochemical cell; Potentiostat
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11612/6956

Devido ao aumento da consciência ambiental e da legislação rígida, nos últimos anos tem havido uma tendência crescente de usar abordagens verdes caracterizadas por uma carga ambiental mínima. Os inibidores de corrosão verdes têm atraído mais atenção nos últimos anos como uma técnica eficaz e ecológica. Os biopolímeros a base de carboidratos estão disponíveis na natureza, são renováveis e uma alternativa ecológica aos inibidores orgânicos com potencial tóxico. Os principais polissacarídeos de interesse comercial são a celulose e o amido, em especial aos carboidratos mais complexos, pois tais polímeros são formados por unidades básicas de glicose, ligadas como anéis de grupos acetais e, portanto, com alta hidrofilicidade. Dentro desse contexto, o presente trabalho realizou ensaios exploratórios para seleção dos candidatos potenciais entre os compostos testados, com base na dissolução, para avaliação em solução de poros de concreto simulado (SPC), composta de cimento e água filtrada á vácuo, além da simulação de ambiente corrosivo com o uso de cloreto de sódio (NaCl). O aditivo que apresentou melhor potencialidade para uso como inibidor de corrosão foi a hidroxipropilmetilcelulose (HPMC). Para otimização do experimento foi utilizado um delineamento experimental para determinar as melhores concentrações de HPMC como inibidor de corrosão em ambiente contaminado por cloretos. Para tal análise foram executados os seguintes experimentos em células eletroquímicas: circuito de potencial aberto (OCP), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e voltametria linear de varredura (LSV), além da aferição do pH e da condutividade. O planejamento experimental adotado foi do tipo delineamento composto central rotacional (DCCR), tendo como variáveis a quantidade de HPMC e NaCl, e como respostas o potencial de corrosão (Ecor), a resistência a polarização (Rp), e a condutividade. A avaliação estatística do planejamento mostrou que para Ecor, Rp e condutividade, as variáveis HPMC e NaCl foram significativas (p<0,10), sendo que o modelo estatístico mostrou correlação superior a 90% com os dados experimentais. As análises do OCP e das curvas de polarização indicam a formação de um filme passivo no aço imerso em solução contendo HPMC. A polarização Tafel demonstra desempenho anticorrosivo promissor de HPMC. A análise estatística, por meio do DCCR, confirmou que o meio contendo HPMC apresenta melhores propriedades passivantes, mostrando que esse biopolímero pode ser utilizado como inibidor de corrosão para concreto armado na construção civil. Já os resultados de EIS revelaram um aumento na resistência a transferência de carga das amostras na presença de HPMC, em comparação com o sistema referência. O HPMC teve uma maior eficiência como inibidor de corrosão nas amostras contaminadas com 17,5 g/L de NaCl, de 75% a 98%. Já nas soluções que continham 35,1 g/L de NaCl somente a dosagem máxima de HPMC (1,2 g/L) obteve êxito como inibidor de corrosão, com eficiência de 58%.