O processo de deposição de uma fina camada de zinco sobre o aço carbono por imersão a quente e posterior tratamento térmico gera como produto o aço galvannealed. O baixo custo do zinco e o fácil processo de aplicação faz com que o maior consumo deste metal seja aplicado na proteção da superfície do aço carbono de um meio agressivo a que ele esteja exposto. Esta camada de zinco não pode ser muito espessa, pois limita a soldabilidade, dificulta o acabamento após pintura e limita a aderência de tintas à superfície. Essa condição da fina espessura da camada de zinco depositada sobre o aço carbono torna necessário o desenvolvimento de revestimentos com espessuras menores, com melhores propriedades de dureza, ductilidade e resistência à corrosão mais elevada. Sendo assim, a superfície de zinco tem de ser pré tratada com a fosfatização e cromatização antes que as tintas possam ser devidamente aplicadas. No entanto, estes processos de pré-tratamento vêm sendo questionados devido à sua toxidade e agressividade ao meio ambiente, levando o seu uso a ser menos frequente por meio do desenvolvimento de novos processos e compostos. Alguns destes compostos estudados são os inibidores de corrosão à base de silanóis, cujo desenvolvimento e aplicação busca a baixa toxicidade, a exigência de serem ecologicamente corretos e a alta eficiência. Quando exposto em meios ácidos, o processo de corrosão para o aço galvannealed pode ser acentuado e dessa maneira, o uso de soluções aquosas de silanos organofuncionais hidrolisados em pH ácido vem sendo promissor como promotores de aderência e como inibidores de corrosão. O número de estudos publicados para o uso de silanóis adicionados diretamente no meio agressivo para a formação de filmes adsorvidos no metal protegendo-o contra a corrosão ainda é baixo, devido seu caráter inovador. Neste estudo, caracterizou-se o uso do sulfossilanol obtido a partir da hidrólise em meio ácido (pH 4,0) do silano NXT (3 - octanoiltio - 1 - propiltrietoxisilano) como inibidor de corrosão para o aço galvannealed, zinco puro e aço carbono em meio ácido (pH 5,0) de NaCl 0,1 mol L-1. Escolheu-se o zinco puro e o aço carbono para estudo pois seus átomos de zinco e ferro são constituintes da liga Fe-Zn do aço galvannealed, de maneira a se observar a adsorção do sulfossilanol em diferentes superfícies. Por meio de técnicas eletroquímicas como a técnica de varredura por eletrodo vibratório (SVET), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), curvas de polarização, medida da resistência de polarização linear (Rp) foi possível verificar que o sulfossilanol estudado atua como inibidor de corrosão para o aço galvannealed, se mostrando promissor para o zinco. Através deste estudo verificou-se que o inibidor de corrosão em questão atuou principalmente na inibição das regiões ricas em zinco, já que a avaliação isolada dos metais constituintes do aço galvannealed mostrou melhores resultados para o zinco do que para o ferro. A partir disto, estudou-se por meio de técnicas eletroquímicas em meio ácido (pH 5,0) de NaCl 0,1 mol L-1, outro inibidor de corrosão clássico para aço carbono contendo também o enxofre em sua molécula, o 2 - mercaptobenzotiazol (MBT) com o intuito de comparar a eficiência da inibição da corrosão para o aço galvannealed com um inibidor clássico para ferro e o sulfossilanol, já que o aço galvannealed possui áreas ricas em ferro. O estudo evidenciou que tanto o sulfossilanol, como o MBT são bons inibidores para o aço galvannealed, sendo o sulfossilanol um excelente inibidor para zinco e o MBT um excelente inibidor para o ferro. / The process of deposition of a thin layer of zinc on carbon steel by hot immersion and subsequent heat treatment generates as product the galvannealed steel. The low cost of zinc and the easy application process leads to high consumption of this metal for carbon steel surface protection from an aggressive medium. This layer of zinc cannot be too thick because it limits the weldability, hinders the finish after painting and limits the adhesion of paints to the surface. This condition of the thin thickness of the zinc layer deposited on the carbon steel requires the development of coatings having smaller thicknesses with better hardness, ductility and higher corrosion resistance properties. Thus, the zinc surface must be pre-treated with the phosphatization and chromatization before painting. However, these pretreatments processes have been questioned because of their toxicity and aggressiveness to the environment, making their use less frequent with the development of new processes and compounds. Some of these compounds studied are silane-based corrosion inhibitors, whose development and application seek the low toxicity, the requirement of being environmentally correct and the high corrosion inhibition efficiency. When exposed in acidic media, the corrosion process for galvannealed steel can be accentuated and, in this way, the use of aqueous solutions of hydrolyzed organofunctional silanes has been promising as adhesion promoters and as corrosion inhibitors. The number of published studies for the use of sulfur silanol added directly in the aggressive medium for the formation of adsorbed films in the metal protecting it against corrosion is still low due to its novelty. In this study, the use of the sulfur silanol obtained from acid hydrolysis (pH 4.0) of NXT (3-Octanoylthio-1 propyltriethoxysilane) silane as a corrosion inhibitor for galvannealed steel, metallic zinc and carbon steel (pH 5.0) in 0.1 mol L-1 NaCl. Zinc and carbon steel were also chosen for this study because they are constituents of the Fe-Zn alloy phases present in galvannealed steel. By means of electrochemical techniques such as the scanning vibrating electrode (SVET), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), polarization curves and linear polarization resistance (Rp) measurements, it was possible to verify that the evaluated sulfur silanol acts as a corrosion inhibitor for galvannealed steel. In this study, it was also verified that the corrosion inhibitor in question acted mainly in the inhibition of zinc rich regions or phases, since the isolated study of the constituent metals of the galvannealed steel showed better results for pure zinc than for iron. From this, it was studied by means of electrochemical techniques in acidic environment (pH 5,0) of 0,1 mol L-1 NaCl, another classic corrosion inhibitor for carbon steel also containing the sulfur in its molecule, 2 - mercaptobenzothiazole (MBT) in order to compare the corrosion inhibition efficiency for galvannealed steel with a classical inhibitor for iron and sulfur silanol, since galvannealed steel has iron rich areas. The study showed that both sulfur silanol and MBT are good inhibitors for galvannealed steel, with sulfur silanol being an excellent inhibitor for zinc and MBT being an excellent inhibitor for iron.

O cobre e suas ligas constitui um dois metais mais amplamente utilizados para a produção de peças com interesse histórico. Isto se deve a sua grande capacidade de combinar com outros compostos, formando pátinas das mais diversas colorações. As peças metálicas do patrimônio histórico se encontram submetidas a condições de exposição atmosférica cada vez mais agressiva, porém frente à necessidade de preservação de nossas memórias históricas este patrimônio deve ser submetido a intervenções de natureza preventiva. O presente trabalho tem por objetivo investigar o comportamento de cobre em águas de chuva sintéticas de São Paulo e de Rio de Janeiro e em solução de NaCl 0,1 M. Investiga-se também o processo de consolidação destas patinas e a ação anticorrosiva das camadas de verniz geralmente utilizado para a proteção do patrimônio histórico (Paraloide B-72) nas soluções e águas de chuva sintéticas. As técnicas eletroquímicas empregadas foram o acompanhamento do potencial de circuito aberto, curvas de polarização anódica e catódica e a espectroscopia de impedância eletroquímica. Como técnicas de caracterização microestrutural e química foram empregadas a microscopia eletrônica de varredura, a difração de raios X e a espectroscopia de fotoelétrons de raios X. Os resultados mostraram que, entre os vernizes empregados para a proteção do patrimônio histórico, os do tipo paralóide são menos suscetíveis à umidade que a cera microcristalina. Para avaliar a resposta do sistema cobre + pátina é importante compreender como o substrato não-tratado responde eletroquimicamente quando é exposto às águas de chuva sintéticas. Os resultados mostraram que na água de chuva sintética do Rio de Janeiro, com baixa concentração de amônio, o ataque prosseguia nas regiões defeituosas da camada de cuprita. Na água de chuva de São Paulo, onde os íons de amônio são abundantes, a regeneração parcial da cuprita ocorre de maneira uniforme melhorando o comportamento eletroquímico. Por sua vez, as pátinas artificiais sobre o substrato de cobre apresentaram uma melhor consolidação quando expostas à atmosfera aberta (Laboratório de Eletroquímica e Corrosão) do que quando expostas a um ambiente com completa ausência de umidade (dessecador). Nos ensaios intermitentes, as pátinas desenvolveram respostas de impedância típica de eletrodo poroso com comprimento de poro semi-infinito seguindo um modelo clássico (DE LEVIE, 1964). Por outro lado, nas amostras de cobre revestidas com paralóide B-72, o grau de diminuição da capacidade protetora após períodos longos de exposição à luz foi atribuída a degradação foto-oxidativa do verniz. A associação do cobre com pátina, sobre a qual se aplicava o verniz Paralóide B-72, mostrou que o sistema de revestimento aumenta a proteção contra a corrosão em ensaios intermitentes. Nos ensaios de imersão contínua, nem as pátinas sozinhas nem quando protegidas com o verniz polaróide, suportaram esses ensaios sem apresentar destacamento. / Copper is one of the metals most widely used to produce metallic artifacts of the artistic and cultural heritage. This is partially due to its great ability to combine with other compounds, forming patinas of different colors. Many of such artifacts are permanently exposed to open air, being thus subjected to the action of atmospheric agents such as rain and pollutants. Thus, these cultural heritage monuments must be submitted to interventions of preventive nature. This work is devoted to investigate the electrochemical behavior of pure copper, with and without an artificial patina layer, in contact with São Paulo and Rio de Janeiro synthetic rainwater and in NaCl 0,1M solution. The consolidation process of these patinas and the anticorrosive action of varnishes generally used for the protection of the cultural heritage were also investigated. The electrochemical techniques used in this work were: cathodic and anodic potentiodynamic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy. Microstructural and chemical characterizations were performed by means of Scanning Electronic Microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results had shown that the varnishes of Paraloid type used for the protection of the historic monuments are less susceptible to the humidity than the microcrystalline wax. The experiments performed with copper in the synthetic rainwater evidenced an important role for the ammonium ions in the corrosion process. Although with a high complexation power towards copper, accelerating its dissolution rate, these ions participate in the partial regeneration of cuprite. Therefore, in the Rio de Janeiro synthetic rainwater, with low ammonium concentration, once the corrosive attack has started it proceeds in the defective regions of the cuprite layer. On the other hand, in the São Paulo synthetic rainwater, where ammonium ions are more abundant, partial regeneration of cuprite occurs and the electrochemical behavior of copper remains stable with time. The experiments performed with copper coated with an artificial patina layer showed better consolidation of these latter when exposed to the open atmosphere (Electrochemistry and Corrosion Laboratory) when compared to samples stored in a dissecator, where humidity is absent. In the intermittent tests patinated samples developed an impedance response which was typical from porous electrode with semi-infinite porous length, in accordance with the classical model proposed by de Levie (DE LEVIE, 1964). On the other hand, Paraloid B-72 coated samples presented a strong degradation when exposed to sunlight for long exposure periods, which was ascribed to the photooxidative degradation of the coating. The system copper plus patina with a Paraloid B-72 layer showed a good protection towards corrosion, as long as photooxidative degradation had not begun. On the other hand, in the continuous immersion tests, neither the patinas nor the Paraloid varnish exhibited a good performance and were detached after relatively short testing period.

O processo de deposição de uma fina camada de zinco sobre o aço carbono por imersão a quente e posterior tratamento térmico gera como produto o aço galvannealed. O baixo custo do zinco e o fácil processo de aplicação faz com que o maior consumo deste metal seja aplicado na proteção da superfície do aço carbono de um meio agressivo a que ele esteja exposto. Esta camada de zinco não pode ser muito espessa, pois limita a soldabilidade, dificulta o acabamento após pintura e limita a aderência de tintas à superfície. Essa condição da fina espessura da camada de zinco depositada sobre o aço carbono torna necessário o desenvolvimento de revestimentos com espessuras menores, com melhores propriedades de dureza, ductilidade e resistência à corrosão mais elevada. Sendo assim, a superfície de zinco tem de ser pré tratada com a fosfatização e cromatização antes que as tintas possam ser devidamente aplicadas. No entanto, estes processos de pré-tratamento vêm sendo questionados devido à sua toxidade e agressividade ao meio ambiente, levando o seu uso a ser menos frequente por meio do desenvolvimento de novos processos e compostos. Alguns destes compostos estudados são os inibidores de corrosão à base de silanóis, cujo desenvolvimento e aplicação busca a baixa toxicidade, a exigência de serem ecologicamente corretos e a alta eficiência. Quando exposto em meios ácidos, o processo de corrosão para o aço galvannealed pode ser acentuado e dessa maneira, o uso de soluções aquosas de silanos organofuncionais hidrolisados em pH ácido vem sendo promissor como promotores de aderência e como inibidores de corrosão. O número de estudos publicados para o uso de silanóis adicionados diretamente no meio agressivo para a formação de filmes adsorvidos no metal protegendo-o contra a corrosão ainda é baixo, devido seu caráter inovador. Neste estudo, caracterizou-se o uso do sulfossilanol obtido a partir da hidrólise em meio ácido (pH 4,0) do silano NXT (3 - octanoiltio - 1 - propiltrietoxisilano) como inibidor de corrosão para o aço galvannealed, zinco puro e aço carbono em meio ácido (pH 5,0) de NaCl 0,1 mol L-1. Escolheu-se o zinco puro e o aço carbono para estudo pois seus átomos de zinco e ferro são constituintes da liga Fe-Zn do aço galvannealed, de maneira a se observar a adsorção do sulfossilanol em diferentes superfícies. Por meio de técnicas eletroquímicas como a técnica de varredura por eletrodo vibratório (SVET), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), curvas de polarização, medida da resistência de polarização linear (Rp) foi possível verificar que o sulfossilanol estudado atua como inibidor de corrosão para o aço galvannealed, se mostrando promissor para o zinco. Através deste estudo verificou-se que o inibidor de corrosão em questão atuou principalmente na inibição das regiões ricas em zinco, já que a avaliação isolada dos metais constituintes do aço galvannealed mostrou melhores resultados para o zinco do que para o ferro. A partir disto, estudou-se por meio de técnicas eletroquímicas em meio ácido (pH 5,0) de NaCl 0,1 mol L-1, outro inibidor de corrosão clássico para aço carbono contendo também o enxofre em sua molécula, o 2 - mercaptobenzotiazol (MBT) com o intuito de comparar a eficiência da inibição da corrosão para o aço galvannealed com um inibidor clássico para ferro e o sulfossilanol, já que o aço galvannealed possui áreas ricas em ferro. O estudo evidenciou que tanto o sulfossilanol, como o MBT são bons inibidores para o aço galvannealed, sendo o sulfossilanol um excelente inibidor para zinco e o MBT um excelente inibidor para o ferro. / The process of deposition of a thin layer of zinc on carbon steel by hot immersion and subsequent heat treatment generates as product the galvannealed steel. The low cost of zinc and the easy application process leads to high consumption of this metal for carbon steel surface protection from an aggressive medium. This layer of zinc cannot be too thick because it limits the weldability, hinders the finish after painting and limits the adhesion of paints to the surface. This condition of the thin thickness of the zinc layer deposited on the carbon steel requires the development of coatings having smaller thicknesses with better hardness, ductility and higher corrosion resistance properties. Thus, the zinc surface must be pre-treated with the phosphatization and chromatization before painting. However, these pretreatments processes have been questioned because of their toxicity and aggressiveness to the environment, making their use less frequent with the development of new processes and compounds. Some of these compounds studied are silane-based corrosion inhibitors, whose development and application seek the low toxicity, the requirement of being environmentally correct and the high corrosion inhibition efficiency. When exposed in acidic media, the corrosion process for galvannealed steel can be accentuated and, in this way, the use of aqueous solutions of hydrolyzed organofunctional silanes has been promising as adhesion promoters and as corrosion inhibitors. The number of published studies for the use of sulfur silanol added directly in the aggressive medium for the formation of adsorbed films in the metal protecting it against corrosion is still low due to its novelty. In this study, the use of the sulfur silanol obtained from acid hydrolysis (pH 4.0) of NXT (3-Octanoylthio-1 propyltriethoxysilane) silane as a corrosion inhibitor for galvannealed steel, metallic zinc and carbon steel (pH 5.0) in 0.1 mol L-1 NaCl. Zinc and carbon steel were also chosen for this study because they are constituents of the Fe-Zn alloy phases present in galvannealed steel. By means of electrochemical techniques such as the scanning vibrating electrode (SVET), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), polarization curves and linear polarization resistance (Rp) measurements, it was possible to verify that the evaluated sulfur silanol acts as a corrosion inhibitor for galvannealed steel. In this study, it was also verified that the corrosion inhibitor in question acted mainly in the inhibition of zinc rich regions or phases, since the isolated study of the constituent metals of the galvannealed steel showed better results for pure zinc than for iron. From this, it was studied by means of electrochemical techniques in acidic environment (pH 5,0) of 0,1 mol L-1 NaCl, another classic corrosion inhibitor for carbon steel also containing the sulfur in its molecule, 2 - mercaptobenzothiazole (MBT) in order to compare the corrosion inhibition efficiency for galvannealed steel with a classical inhibitor for iron and sulfur silanol, since galvannealed steel has iron rich areas. The study showed that both sulfur silanol and MBT are good inhibitors for galvannealed steel, with sulfur silanol being an excellent inhibitor for zinc and MBT being an excellent inhibitor for iron.

O cobre e suas ligas constitui um dois metais mais amplamente utilizados para a produção de peças com interesse histórico. Isto se deve a sua grande capacidade de combinar com outros compostos, formando pátinas das mais diversas colorações. As peças metálicas do patrimônio histórico se encontram submetidas a condições de exposição atmosférica cada vez mais agressiva, porém frente à necessidade de preservação de nossas memórias históricas este patrimônio deve ser submetido a intervenções de natureza preventiva. O presente trabalho tem por objetivo investigar o comportamento de cobre em águas de chuva sintéticas de São Paulo e de Rio de Janeiro e em solução de NaCl 0,1 M. Investiga-se também o processo de consolidação destas patinas e a ação anticorrosiva das camadas de verniz geralmente utilizado para a proteção do patrimônio histórico (Paraloide B-72) nas soluções e águas de chuva sintéticas. As técnicas eletroquímicas empregadas foram o acompanhamento do potencial de circuito aberto, curvas de polarização anódica e catódica e a espectroscopia de impedância eletroquímica. Como técnicas de caracterização microestrutural e química foram empregadas a microscopia eletrônica de varredura, a difração de raios X e a espectroscopia de fotoelétrons de raios X. Os resultados mostraram que, entre os vernizes empregados para a proteção do patrimônio histórico, os do tipo paralóide são menos suscetíveis à umidade que a cera microcristalina. Para avaliar a resposta do sistema cobre + pátina é importante compreender como o substrato não-tratado responde eletroquimicamente quando é exposto às águas de chuva sintéticas. Os resultados mostraram que na água de chuva sintética do Rio de Janeiro, com baixa concentração de amônio, o ataque prosseguia nas regiões defeituosas da camada de cuprita. Na água de chuva de São Paulo, onde os íons de amônio são abundantes, a regeneração parcial da cuprita ocorre de maneira uniforme melhorando o comportamento eletroquímico. Por sua vez, as pátinas artificiais sobre o substrato de cobre apresentaram uma melhor consolidação quando expostas à atmosfera aberta (Laboratório de Eletroquímica e Corrosão) do que quando expostas a um ambiente com completa ausência de umidade (dessecador). Nos ensaios intermitentes, as pátinas desenvolveram respostas de impedância típica de eletrodo poroso com comprimento de poro semi-infinito seguindo um modelo clássico (DE LEVIE, 1964). Por outro lado, nas amostras de cobre revestidas com paralóide B-72, o grau de diminuição da capacidade protetora após períodos longos de exposição à luz foi atribuída a degradação foto-oxidativa do verniz. A associação do cobre com pátina, sobre a qual se aplicava o verniz Paralóide B-72, mostrou que o sistema de revestimento aumenta a proteção contra a corrosão em ensaios intermitentes. Nos ensaios de imersão contínua, nem as pátinas sozinhas nem quando protegidas com o verniz polaróide, suportaram esses ensaios sem apresentar destacamento. / Copper is one of the metals most widely used to produce metallic artifacts of the artistic and cultural heritage. This is partially due to its great ability to combine with other compounds, forming patinas of different colors. Many of such artifacts are permanently exposed to open air, being thus subjected to the action of atmospheric agents such as rain and pollutants. Thus, these cultural heritage monuments must be submitted to interventions of preventive nature. This work is devoted to investigate the electrochemical behavior of pure copper, with and without an artificial patina layer, in contact with São Paulo and Rio de Janeiro synthetic rainwater and in NaCl 0,1M solution. The consolidation process of these patinas and the anticorrosive action of varnishes generally used for the protection of the cultural heritage were also investigated. The electrochemical techniques used in this work were: cathodic and anodic potentiodynamic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy. Microstructural and chemical characterizations were performed by means of Scanning Electronic Microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results had shown that the varnishes of Paraloid type used for the protection of the historic monuments are less susceptible to the humidity than the microcrystalline wax. The experiments performed with copper in the synthetic rainwater evidenced an important role for the ammonium ions in the corrosion process. Although with a high complexation power towards copper, accelerating its dissolution rate, these ions participate in the partial regeneration of cuprite. Therefore, in the Rio de Janeiro synthetic rainwater, with low ammonium concentration, once the corrosive attack has started it proceeds in the defective regions of the cuprite layer. On the other hand, in the São Paulo synthetic rainwater, where ammonium ions are more abundant, partial regeneration of cuprite occurs and the electrochemical behavior of copper remains stable with time. The experiments performed with copper coated with an artificial patina layer showed better consolidation of these latter when exposed to the open atmosphere (Electrochemistry and Corrosion Laboratory) when compared to samples stored in a dissecator, where humidity is absent. In the intermittent tests patinated samples developed an impedance response which was typical from porous electrode with semi-infinite porous length, in accordance with the classical model proposed by de Levie (DE LEVIE, 1964). On the other hand, Paraloid B-72 coated samples presented a strong degradation when exposed to sunlight for long exposure periods, which was ascribed to the photooxidative degradation of the coating. The system copper plus patina with a Paraloid B-72 layer showed a good protection towards corrosion, as long as photooxidative degradation had not begun. On the other hand, in the continuous immersion tests, neither the patinas nor the Paraloid varnish exhibited a good performance and were detached after relatively short testing period.

O objetivo deste trabalho foi formular e otimizar uma mistura de quatro substâncias atóxicas como inibidores de corrosão para o aço carbono ABNT 1005 em meio de água de resfriamento industrial. As substâncias estudadas foram o molibdato de sódio, o tungstato de sódio, a ftalocianina de cobre e um tensoativo polimérico a base de silano de peso molecular 17.000 g.mol-1. As técnicas usadas neste estudo foram medidas de potencial de corrosão, espectroscopia de impedância eletroquímica e curva de polarização anódicas e catódicas. O tratamento dos resultados de espectroscopia de impedância eletroquímica foi feito por meio da modelagem com circuitos elétricos equivalentes, que permitiu quantificar parâmetros como resistência a transferência e carga (Rtc) e capacitância dupla camada elétrica, (Cdl). Para caracterizar a superfície do metal foram obtidas imagens por microscopia eletrônica de varredura, onde foi comprovada a alteração da superfície pela presença das substâncias estudadas. Pelas curvas de polarização foi verificado que todas as substâncias estudadas se comportam como inibidores de corrosão anódicos no meio estudado, isto é, diminuem a velocidade de dissolução do metal na presença de maiores concentrações. O uso de um projeto fatorial completo, do tipo 24 foi decisivo para identificar os principais efeitos e interações entre as substâncias; sendo que os mais importantes foram devidos à presença de molibdato e tungstato de sódio, ou seja, a presença destas duas substâncias aumentou a resistência à transferência de carga do aço carbono no meio estudado. Em seguida, a análise estatística do projeto fatorial composto permitiu estimar a concentração ótima para a mistura de molibdato e tungstato de sódio; como o ponto de máximo da função superfície de resposta obtida. A concentração ótima estimada de molibdato e de tungstato de sódio foi de 3,6 x10-3M e 3,5x10-3M respectivamente. Finalmente, foi feita a avaliação ao longo de um período de tempo de 88 horas que permitiu identificar que o melhor comportamento da Rtc e da Cdl foi entre 48 e 72 horas de imersão. / The aim of this investigation is to obtain the optimum formulation of four nontoxics substances tested as corrosion inhibitors for ABNT 1005 carbon steel in watercooling systems. The studied substances were: sodium molybdate, sodium tungstate, copper phthalocyanine and a modified copolymer of polyoxialkylene and polidimethysiloxane. Electrochemical techniques as corrosion potential, impedance spectroscopy (EIS) and potenciodynamic anodic and cathodic polarization curves were used. Electrochemical impedance spectroscopy results were fitted through equivalent electric circuit modeling that allowed quantifying parameters like: the charge transfer resistance (Rtc) and double layer capacitance (Cdl) among others. In order to characterize the metal surface, scanning electronic microscopy images were obtained. These images allowed to evidence the surface alteration resulted from the addition of the studied inhibitors. Using polarization curves were verified that all substances studied behave as anodic corrosion inhibitors, this is, metal dissolution rate decrease when higher inhibitors concentrations were added. By applying a 24 design of experiments (DOE) were possible to identify the main effects and interactions between the substances (entry variables) on the charge transfer resistance (response variable). The main effects and interactions were obtained due to the presence of sodium molybdate and sodium tungstate; the Rtc got higher values as result of the presence of sodium molybdate and sodium tungstate. As a next step, using a design of experiments with central point was allowed to estimate the optimum concentration of sodium molybdate and sodium tungstate as result of the maximum of response surface obtained from statistic analysis in a wider range of concentrations. The optimum concentration estimated was 3,6x10-3M and 3,5x10-3M from sodium molybdate and sodium tungstate respectively. Finally it was done an immersion time evaluation until 88 hours using the optimum inhibitors concentration; the best performance of de Rtc and Cdl were between 48 and 72 hours of immersion.

O objetivo deste trabalho foi formular e otimizar uma mistura de quatro substâncias atóxicas como inibidores de corrosão para o aço carbono ABNT 1005 em meio de água de resfriamento industrial. As substâncias estudadas foram o molibdato de sódio, o tungstato de sódio, a ftalocianina de cobre e um tensoativo polimérico a base de silano de peso molecular 17.000 g.mol-1. As técnicas usadas neste estudo foram medidas de potencial de corrosão, espectroscopia de impedância eletroquímica e curva de polarização anódicas e catódicas. O tratamento dos resultados de espectroscopia de impedância eletroquímica foi feito por meio da modelagem com circuitos elétricos equivalentes, que permitiu quantificar parâmetros como resistência a transferência e carga (Rtc) e capacitância dupla camada elétrica, (Cdl). Para caracterizar a superfície do metal foram obtidas imagens por microscopia eletrônica de varredura, onde foi comprovada a alteração da superfície pela presença das substâncias estudadas. Pelas curvas de polarização foi verificado que todas as substâncias estudadas se comportam como inibidores de corrosão anódicos no meio estudado, isto é, diminuem a velocidade de dissolução do metal na presença de maiores concentrações. O uso de um projeto fatorial completo, do tipo 24 foi decisivo para identificar os principais efeitos e interações entre as substâncias; sendo que os mais importantes foram devidos à presença de molibdato e tungstato de sódio, ou seja, a presença destas duas substâncias aumentou a resistência à transferência de carga do aço carbono no meio estudado. Em seguida, a análise estatística do projeto fatorial composto permitiu estimar a concentração ótima para a mistura de molibdato e tungstato de sódio; como o ponto de máximo da função superfície de resposta obtida. A concentração ótima estimada de molibdato e de tungstato de sódio foi de 3,6 x10-3M e 3,5x10-3M respectivamente. Finalmente, foi feita a avaliação ao longo de um período de tempo de 88 horas que permitiu identificar que o melhor comportamento da Rtc e da Cdl foi entre 48 e 72 horas de imersão. / The aim of this investigation is to obtain the optimum formulation of four nontoxics substances tested as corrosion inhibitors for ABNT 1005 carbon steel in watercooling systems. The studied substances were: sodium molybdate, sodium tungstate, copper phthalocyanine and a modified copolymer of polyoxialkylene and polidimethysiloxane. Electrochemical techniques as corrosion potential, impedance spectroscopy (EIS) and potenciodynamic anodic and cathodic polarization curves were used. Electrochemical impedance spectroscopy results were fitted through equivalent electric circuit modeling that allowed quantifying parameters like: the charge transfer resistance (Rtc) and double layer capacitance (Cdl) among others. In order to characterize the metal surface, scanning electronic microscopy images were obtained. These images allowed to evidence the surface alteration resulted from the addition of the studied inhibitors. Using polarization curves were verified that all substances studied behave as anodic corrosion inhibitors, this is, metal dissolution rate decrease when higher inhibitors concentrations were added. By applying a 24 design of experiments (DOE) were possible to identify the main effects and interactions between the substances (entry variables) on the charge transfer resistance (response variable). The main effects and interactions were obtained due to the presence of sodium molybdate and sodium tungstate; the Rtc got higher values as result of the presence of sodium molybdate and sodium tungstate. As a next step, using a design of experiments with central point was allowed to estimate the optimum concentration of sodium molybdate and sodium tungstate as result of the maximum of response surface obtained from statistic analysis in a wider range of concentrations. The optimum concentration estimated was 3,6x10-3M and 3,5x10-3M from sodium molybdate and sodium tungstate respectively. Finally it was done an immersion time evaluation until 88 hours using the optimum inhibitors concentration; the best performance of de Rtc and Cdl were between 48 and 72 hours of immersion.