Investigação do extrato de Dracocephalum baseado em volume e tamanho nanométrico como inibidor de corrosão verde para aço doce em diferentes meios corrosivos

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 913 (2023) Citar este artigo

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Nos últimos anos, os inibidores de corrosão verdes derivados de recursos vegetais naturais têm despertado muito interesse. No presente trabalho, inicialmente, investigamos o comportamento corrosivo do aço doce (st-37) na presença e ausência de extrato de Dracocéfalo com base no tamanho do corpo como inibidor de corrosão em dois ambientes ácidos amplamente utilizados (0,5 M H2SO4 e 1,0 M HCl), à temperatura ambiente. Em seguida, usamos o extrato de Dracocephalum com base no tamanho do nanômetro para reduzir a concentração ideal de inibidor, aumentar a resistência à corrosão e a eficiência. O extrato de Dracocephalum não contém metais pesados ​​ou outros compostos tóxicos, e também boas características, como baixo custo, ecologicamente correto e ampla disponibilidade, o tornam um candidato natural adequado como um inibidor verde ambientalmente seguro. O comportamento anticorrosivo foi avaliado por espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e polarização potenciodinâmica (PP). Em todos os estudos, a eficiência inibitória (IE%) aumentou com o aumento da dose do extrato. Mas ao usar o nano extrato, além de manter a alta eficiência, a quantidade de inibidor foi reduzida significativamente. A maior IE% é de 94% na melhor dose de nano extrato (75 ppm), mas a maior IE% é de 89% na melhor dose de extrato a granel (200 ppm) em solução de H2SO4. Além disso, para a solução de HCl, o maior IE% é de 88% na melhor dose de nano extrato (100 ppm), mas o maior IE% é de 90% na melhor dose do extrato a granel (400 ppm), pelo método de polarização . Os resultados de PP sugerem que este composto tem efeito tanto em processos anódicos como catódicos, e que adsorve na superfície do aço macio de acordo com a isoterma de adsorção de Langmuir. Microscopia óptica, análise de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e um espectro sólido de reflexão UV-Visível foram usados ​​para investigar a morfologia da superfície das ligas.

A corrosão ceifou vidas e riquezas em praticamente todos os setores técnicos no passado1. A corrosão é definida como a deterioração de metais e ligas como resultado de interações químicas e físicas com seus arredores. As reações anódicas e catódicas são os processos químicos que criam esse comportamento2. Não apenas isso, mas as despesas de recuperação de equipamentos de fabricação danificados pela corrosão contribuíram significativamente para o produto interno bruto de um país. Como resultado, todas as mãos devem estar sobre a mesa para se opor a esse perigoso ato, fazendo um estudo periódico para sua resolução final1.

Devido às suas grandes qualidades mecânicas e elétricas, os metais são frequentemente utilizados nas atividades humanas3. O aço doce é o metal mais utilizado nas principais empresas industriais devido à sua relação custo-benefício e excelentes propriedades mecânicas excepcionais. No entanto, devido à sua baixa resistência à corrosão, principalmente em ambientes ácidos e alcalinos, sua aplicação tem sido restrita4. A utilização de soluções ácidas em aplicações industriais tem sido utilizada principalmente para estudar a ocorrência de mecanismos de inibição da corrosão do aço doce em ambientes ácidos. O processo de refino do petróleo bruto, por exemplo, resulta em várias condições corrosivas. Na maioria das situações, a corrosão da refinaria é causada por ácidos poderosos que atacam a superfície do equipamento5.

Para evitar a corrosão dos metais, muitos métodos foram desenvolvidos após a análise das diferentes formas de corrosão2. Esses métodos incluem: inibidores, proteção elétrica, revestimento de superfície, projeto de equipamento e seleção de material6. Inibidores são substâncias químicas que, quando aplicadas em pequenas quantidades em condições corrosivas, inibem processos eletroquímicos de corrosão em superfícies metálicas1,7.

O uso de inibidores de corrosão é uma maneira econômica de reduzir a taxa de corrosão, proteger superfícies metálicas contra corrosão e, por fim, proteger equipamentos industriais em ambientes agressivos8. Os inibidores atuam na interface entre a solução aquosa corrosiva e o metal, influenciando os procedimentos do processo eletroquímico por adsorção na superfície do metal9. Grupos funcionais polares10, que ajudam a reduzir a sensibilidade de uma superfície metálica à corrosão, são centros de reatividade que garantem a estabilidade desse processo de adsorção11,12.