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Type: Tese
Title: Estudo do farelo de soja como inibidor de corrosão
Author(s)/Inventor(s): Lima, Klícia Carla de Santana de
Advisor: D’Elia, Eliane
Co-advisor: Moreira, Daniel Perrone
Abstract: A ação inibitória de extratos do farelo de soja (Glycine Max), o extrato aquoso (EA), sua fração de alto peso molecular (FAPM), sua fração de baixo peso molecular (FBPM), e o extrato aquoso da proteína de soja isolada (EAPI), foi investigada frente à corrosão do aço carbono 1020 em meio de H2SO4 0,5 mol L−1. Medidas de perda de massa, Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE) e curvas de polarização potenciodinâmica foram utilizadas para a determinação da taxa de corrosão e eficiência inibitória dos extratos. Adicionalmente, as técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Fotoelétrons de Raios X (XPS) foram utilizadas, respectivamente, para caracterizar morfológica e quimicamente a superfície do metal antes e após os ensaios de perda de massa. O teor total de proteínas nos diferentes extratos foi determinado pelo método do Biureto e o teor de carboidratos totais pelo método de Dubois. A investigação qualitativa de alguns extratos foi realizada por Ressonância Magnética Nuclear (RMN de 1H) e por eletroforese em gel de poliacrilamida dodecilsulfato de sódio (SDS-PAGE). Os extratos FBPM, EA, FAPM e EAPI atuaram como bons inibidores de corrosão, atingindo eficiências de inibição de 72,4%, 85,2%, 88,7% e 94,8% para 800 mg L−1, respectivamente, a partir dos dados de jcorr, determinados pelo método de extrapolação das retas de Tafel. A amostra FBPM apresentou a menor EI% sendo a amostra que também apresentou o menor teor de proteínas dentre os inibidores investigados. As curvas de polarização mostraram que esses extratos atuam como inibidores do tipo misto com característica predominantemente catódica. A adsorção dos componentes de EA, sua FAPM, sua FBPM e EAPI na superfície do aço carbono 1020 foi analisada através das isotermas de Langmuir, El-Awady,Temkin, Flory-Huggins sendo a de Langmuir a mais adequada, mesmo apresentando um pequeno desvio de idealidade. Os resultados obtidos por MEV indicaram que a superfície foi coberta por um filme protetor nas amostras investigadas e as análises de XPS confirmaram interações químicas entre os componentes dos extratos analisados e a superfície do aço carbono 1020. Outros ensaios eletroquímicos foram realizados com todos os extratos padronizando a concentração dos extratos em função do teor de proteínas para confirmar a influência das proteínas no efeito inibitório. Os resultados obtidos na investigação sugerem fortemente que as proteínas são provavelmente as responsáveis pela ação inibitória do farelo de soja nas condições estudadas.
Abstract: The inhibitory action of soybean meal extracts (Glycine Max), the aqueous extract (AE), its high molecular weight fraction (HMWF), its low molecular weight fraction (LMWF), and the aqueous extract by infusion of a commercially isolated soy protein (CIP), were investigated towards the mild steel corrosion in 0.5 mol L−1 H2SO4 medium. Weight loss measurements, Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and potentiodynamic polarization curves were used to determine the corrosion rate and inhibitory efficiency of the extracts. Additionally, Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) techniques were used, respectively, in order to characterize the metal surface morphological and chemically before and after the weight loss measurements. The total protein content in the different extracts was determined by the Biuret method and the total carbohydrate content by the Dubois method. The qualitative investigation of some extracts was carried out by Nuclear Magnetic Resonance (NMR 1 H) and the analysis of sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). The extracts LMWF, AE, HMWF and CIP acted as good corrosion inhibitors, reaching inhibition efficiencies of 72.4%, 85.2%, 88.7% and 94.8% for 800 mg L − 1, respectively, from jcorr data determined by the Tafel method. The LMWF sample presented the lowest EI%, being the sample that also showed the lowest protein content among the investigated inhibitors. The polarization curves showed that these extracts act as mixed type inhibitors with predominantly cathodic characteristics. The adsorption of AE components, its HMWF, its LMWF and CIP on the surface of mild steel were analyzed using the Langmir, El-Awady, Temkin, Flory-Huggins isotherms, with Langmuir being the most adequate, even with a small deviation of ideality. The SEM results indicated that the surface was covered by a protective film in the investigated samples and the XPS analyzes confirmed chemical interactions between the components of the studied extracts and the surface of mild steel. Other electrochemical tests were carried out with all extracts standardizing the concentration of extracts as a function of protein content to confirm the influence of proteins on the inhibitory effect. The results obtained in the investigation strongly suggest that the proteins are probably responsible for the inhibitory action of soybean meal under the conditions studied.
Keywords: Farelo de soja
Inibidor de corrosão
Aço carbono 1020
Iibidor verde
Corrosão ácida
Subject CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Química
Production unit: Instituto de Química
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: 2021
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Citation: LIMA, Klícia Carla de Santana de. Estudo do farelo de soja como inibidor de corrosão. 2021. 138 f. Tese (Doutorado em Química) - Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021.
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