Estudo do comportamento de tensoativos a base de organo-silanos como inibidores de corrosão para o aço ABNT 1005 em meio de HCI 2M

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2005
Autor(a) principal: Souza, Paulo Renato de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-25032026-083346/
Resumo: O objetivo deste trabalho é estudar o desempenho de três tensoativos poliméricos a base de silano com diferentes pesos moleculares, que são: 13.000g.mol-¹, 17.000g.mol-¹ e 19.000g.mol-¹, como inibidores de corrosão para o aço ABNT 1005 em meio de HCl 2M. Inicialmente foram feitas medidas de tensão superficial, g, com o objetivo de determinar o valor da concentração micelar crítica (CMC) dos compostos estudados. Para avaliar quantitativamente a eficiência das moléculas estudadas foram empregadas as técnicas de ensaios de imersão com medidas de perda de massa, medidas de potencial de corrosão, curvas de polarização potenciodinâmicas anódicas e catódica, e espectroscopia de impedância eletroquímica. Também foram feitas medidas de ângulo de contato e analise por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados obtidos mostram que a tensão superficial da solução diminui até atingir o valor da concentração micelar critica, CMC. Os resultados de imersão com medidas de perda de massa mostram uma redução significativa da velocidade de corrosão, atingindo uma eficiência máxima para todas as moléculas em concentrações em torno de suas respectivas CMC\'s. Os resultados apresentaram excelente ajuste à isoterma de adsorção de Langmuir, com coeficiente de determinação, R² = 1 e elevados valores de Kads. A partir dos resultados de Kads, foi possível obter os valores de DGads, e portanto concluir que o mecanismo de adsorção dessas moléculas se da por quimissorção. Os potenciais de corrosão e as curvas de polarização potenciodinâmicas anódicas e catódicas mostram que os compostos estudados agem como inibidores mistos de corrosão, isto é, inibindo tanto as reações anódicas de dissolução do metal quanto as reações catódicas de liberação de hidrogênio. ) Os resultados obtidos pelas inclinações anódicas e catódicas de Tafel , mostram que a presença das moléculas estudadas não alteram os mecanismos de dissolução do aço e de evolução do hidrogênio. Pelos diagramas de impedância, observa-se que o aumento das concentrações das moléculas estudadas leva a valores crescentes de resistência a transferência de carga, ângulo de fase, módulo de impedância e à menores valores de capacitância da dupla camada elétrica. As medidas de ângulo de contato indicam que a superfície tornou-se mais hidrofóbica com a presença do filme de inibidor. As imagens obtidas por MEV mostram que a presença do inibidor leva a formação de um filme protetor na superfície do aço ABNT 1005, comprovando a eficiência das moléculas estudadas como inibidores de corrosão. ) Os resultados obtidos das diferentes técnicas empregadas apresentam-se concordantes entre si, portanto, as moléculas estudadas agem efetivamente como inibidores de corrosão para o aço ABNT 1005 nas condições em que foram estudadas, tendo melhores resultados para a molécula com peso molecular de 13.000g.mol-¹.
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Também foram feitas medidas de ângulo de contato e analise por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados obtidos mostram que a tensão superficial da solução diminui até atingir o valor da concentração micelar critica, CMC. Os resultados de imersão com medidas de perda de massa mostram uma redução significativa da velocidade de corrosão, atingindo uma eficiência máxima para todas as moléculas em concentrações em torno de suas respectivas CMC\'s. Os resultados apresentaram excelente ajuste à isoterma de adsorção de Langmuir, com coeficiente de determinação, R² = 1 e elevados valores de Kads. A partir dos resultados de Kads, foi possível obter os valores de DGads, e portanto concluir que o mecanismo de adsorção dessas moléculas se da por quimissorção. Os potenciais de corrosão e as curvas de polarização potenciodinâmicas anódicas e catódicas mostram que os compostos estudados agem como inibidores mistos de corrosão, isto é, inibindo tanto as reações anódicas de dissolução do metal quanto as reações catódicas de liberação de hidrogênio. ) Os resultados obtidos pelas inclinações anódicas e catódicas de Tafel , mostram que a presença das moléculas estudadas não alteram os mecanismos de dissolução do aço e de evolução do hidrogênio. Pelos diagramas de impedância, observa-se que o aumento das concentrações das moléculas estudadas leva a valores crescentes de resistência a transferência de carga, ângulo de fase, módulo de impedância e à menores valores de capacitância da dupla camada elétrica. As medidas de ângulo de contato indicam que a superfície tornou-se mais hidrofóbica com a presença do filme de inibidor. As imagens obtidas por MEV mostram que a presença do inibidor leva a formação de um filme protetor na superfície do aço ABNT 1005, comprovando a eficiência das moléculas estudadas como inibidores de corrosão. ) Os resultados obtidos das diferentes técnicas empregadas apresentam-se concordantes entre si, portanto, as moléculas estudadas agem efetivamente como inibidores de corrosão para o aço ABNT 1005 nas condições em que foram estudadas, tendo melhores resultados para a molécula com peso molecular de 13.000g.mol-¹.The aim of this work is to study the performance of three organosilane polymeric surfactants (modified copolymers of polyoxialkylene and polidimethysiloxane) with different molecular weights, that are: 13,000g.mol-¹, 17,000g.mol-¹ and 19,000g.mol-¹, as corrosion inhibitors for ASTM 1005 steel in 2M HCl media. Initially, measures of surface tension, g, had been performed with the aim to determine the value of the critical micelar concentration (CMC) of the studied molecules. In order to evaluate quantitatively the efficiency of the studied molecules weight loss measurements, open circuit potential (Ecorr) monitoring, potentiodynamic polarization curves, and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Were employed surface tension measurements and scanning electron microscopy (SEM) were also performed. The results obtained show that the solution\'s surface tension decreases reaching the value of the critic micelar concentration, CMC. The weight loss measurements showed a significant reduction of the corrosion rate, reaching the maximum efficiency for all the molecules in concentrations around its respective CMC. The results had presented excellent fitting to the Langmuir\'s adsorption isotherm, with a determination coefficient, R² = 1, and very high values of equilibrium adsorption constant, Kads. From the Kads results, it was possible to calculate the values of DGads, and therefore to conclude that the adsorption mechanisms of these molecules is throughquimisorption. The corrosion potentials and polarization curves show that the studied compounds act as mixed corrosion inhibitors, inhibiting the anodic reaction of metal dissolution as the cathodic reaction of hydrogen evolution. The obtained results for the Tafel anodic and cathodic slopes, show that the presence of studied molecules does not modify the dissolution of the steel and evolution of hydrogen mechanisms. ) By impedance diagrams, it is possible to conclude that for increasing concentrations of the studied molecules, increasing values of charge transfer resistance, angle of phase, module of impedance and to lower values of double layer capacitance. The contact angle measurements indicate that the surface became more hydrophobic in the presence of the inhibitor film. The SEM micrographs show that the presence of inhibitor leads to the formation of a protective film in the surface of ASTM 1005 steel, attesting the efficiency of studied molecules as corrosion inhibitors. The results obtained from different techniques are concordant and the best results were found for the molecule of molecular weight of 13,000g.mol-¹.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPGuedes, Isabel CorreiaSouza, Paulo Renato de2005-07-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-25032026-083346/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-03-25T11:41:01Zoai:teses.usp.br:tde-25032026-083346Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-03-25T11:41:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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