Avaliações experimentais e teóricas da oleuropeína como inibidor de corrosão de origem natural para cobre em ambiente ácido

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 7579 (2022) Cite este artigo

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A corrosão do cobre em soluções de limpeza ácidas é uma grande preocupação para os trocadores de calor. Os inibidores de corrosão derivados de fontes naturais podem ser uma opção viável. O isolamento do composto oleuropeína da folha de oliveira e a investigação de seu potencial anticorrosivo para o cobre em solução de H2SO4 1,0 M são relatados aqui. Todos os resultados experimentais das caracterizações de LC–MS, FT-IR, 1H e 13C-NMR suportam a estrutura molecular da oleuropeína. Testes eletroquímicos e gravimétricos foram usados ​​para avaliar as capacidades de inibição de corrosão da oleuropeína. De acordo com a investigação de polarização, a oleuropeína é um inibidor de tipo misto. A eficácia inibitória da oleuropeína aumenta com a concentração, atingindo um valor ótimo (98,92%) a 100 mg L−1. Em altas temperaturas, a oleuropeína pode ser considerada um inibidor eficiente. Variáveis ​​termodinâmicas para a operação de ativação e dissolução do cobre também foram computadas e abordadas. Exames de microscopia eletrônica de varredura (SEM) e raios X de energia dispersiva (EDX) revelaram que a oleuropeína produziu uma camada externa na superfície do cobre, protegendo-a de graves danos causados ​​pelo ácido. Simulações químicas quânticas foram empregadas para propor explicações moleculares para as ações inibitórias da oleuropeína.

Os trocadores de calor de cobre metálico e ligas são componentes essenciais para o setor de dessalinização térmica, seja para fins de dessalinização ou restauração de calor para aumentar o desempenho térmico1. A maioria dos trocadores de calor industriais interage diretamente com uma solução de resfriamento de água salgada, o que causa incrustação2. A necessidade de desligar máquinas para limpeza ácida, que geralmente é dependente de ácidos, exige um método adequado com controle cuidadoso3,4. Procedimentos de limpeza ácida são utilizados para descalcificação e preservação do metal de base. O tratamento com ácido sulfúrico é comumente empregado no procedimento de limpeza de metais para remover poeira e incrustações do metal base5,6.

Os muitos problemas de corrosão que podem ocorrer durante a limpeza ácida podem levar à quebra do trocador de calor da liga de cobre7,8. Adicionar inibidores de corrosão em soluções ácidas é uma estratégia econômica e eficiente para evitar a corrosão de metais9,10,11,12. Os inibidores de corrosão orgânicos são amplamente utilizados devido ao seu baixo custo e alta resistência à corrosão. Luo et al.13 produziram e desenvolveram um novo tipo de composto à base de piridazina como inibidor de corrosão de cobre em ácido sulfúrico 0,5 M. A 298 K, este inibidor tem uma eficácia inibitória máxima de 94,1%. Laggoun et al.14 investigaram as influências inibitórias da p-toluenossulfonilhidrazida na corrosão do cobre em solução ácida, demonstrando que ela tem um desempenho anticorrosivo máximo superior a 90%. Muitos inibidores de corrosão orgânicos amplamente utilizados, por outro lado, têm procedimentos de síntese complicados, toxicidade severa e são suscetíveis a problemas de poluição.

A abordagem de investigar extratos aquosos como inibidores de corrosão tem um benefício significativo. As principais propriedades que permitem que os extratos sejam os mais bem-sucedidos nas categorias de inibidores de corrosão recentes são sua não toxicidade, atitude ecologicamente benigna, bem como a característica de serem acessíveis e sustentáveis. Pesquisas anteriores de Oukhrib et al.15 empregaram extratos de plantas naturais, incluindo extrato de açafrão, como um inibidor de corrosão de cobre no ambiente de água salgada, com uma eficácia inibitória de 84% usando 2 g/L. Jmia et al.16 investigaram a atividade de inibição do extrato da polpa de jujuba na corrosão do cobre em solução de HCl 1 M. Os achados confirmaram que a inibição aumenta gradualmente com a quantidade de extrato de polpa de jujuba, atingindo um máximo de 93% na dosagem de 1 g/L.

Em geral, a maioria dos extratos empregados como inibidores de corrosão inclui uma alta concentração de componentes orgânicos. As atividades inibitórias desses extratos são causadas pelo total de constituintes do extrato. O isolamento da oleuropeína do extrato de folha de oliveira e a análise de sua atividade anticorrosiva para cobre em solução 1,0 M de H2SO4 é uma nova tendência neste trabalho. Além da pesquisa teórica, utilizamos experimentos químicos, eletroquímicos e de superfície para investigar as capacidades anticorrosivas da oleuropeína.