Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Este trabalho desenvolve um estudo quantitativo correlacionando a eficiência na inibição de corrosão com propriedades moleculares a partir de três fon-tes diversas. As duas primeiras envolvem constru-ções de modelos matemáticos com os dados experi-mentais obtidos na literatura, enquanto no terceiro os dados experimentais foram fornecidos no curso da tese de doutoramento de S. P. Cardoso (Labo-ratório de Corrosão - COPPE/UFRJ). Empregamos propriedades moleculares quânticas calculadas pelo método AM1 e também alguns descritores associa-dos à contribuição de grupos. A maioria dos mode-los foram obtidos por regressão linear multivariada e as funções resposta utilizadas foram log icorr e ln kads. O primeiro estudo elaborou modelos multiva-riados correlacionando inibição de corrosão no ferro em meio de HCl 5% utilizando piridina, dibenzil-sulfóxido e uma série homóloga de N-óxido de piridi-na como inibidores. O segundo estudo desenvolveu modelos modelos multivariados para a inibição de corrosão do aço N-80 em solução saturada de H2S em cloreto de amônio (pH ~ 4) utilizando 32 molé-culas (aminas alifáticas, imidazolinas e amidoaminas)como potenciais inibidores. Foram utilizados descri-tores quânticos, por contribuições de grupos e produtos de descritores. No terceiro estudo cons-truímos modelos para a inibição de corrosão em três diferentes aços simultaneamente em HCl 15 % p/v utilizando 23 compostos orgânicos (aminas, tiouréia e derivados e álcoois acetilênicos). Além dos des-critores quânticos, por contribuições de grupos e produtos de descritores, empregamos descritores dos aços. Deve-se destacar que esta iniciativa é inédita na literatura, pois os trabalhos prévios jamais estudaram mais de um aço por vez, além de empregar número de compostos muito inferior aquele utilizado em nosso estudo. Neste estudo além da regressão linear multivariada utilizamos o método dos mínimos quadrados parciais (Partial Least Square- PLS). / This work develops a quantitative study correlated to the efficiency in the inhibition of corrosion with molecular properties from three different sources. The two first ones involve the building of mathematical models with experimental data obtained from the literature, while in the third one the experimental data were provided in S. P. Cardosos doctorate course thesis (Corrosion Lab COPPE/UFRJ). We made use of molecular quantum properties calculated by the AM1 method and also some descriptors associated with the contribution of groups. Most of the models were obtained by the multivaried linear regression and the reply functions used were log icorr and ln Kads. The first study elaborated multivaried models correlating iron corrosion inhibition in an HC1 5% medium using pyridine, dibenzyl sulfoxide and a homologue series of pyridine N-oxide as inhibitors. The second study developed multivaried models for the inhibition of the N-80 steel corrosion in an H2S saturated solution in ammonium chloride (pH ~ 4) using 32 molecules (aliphatic amines, imidazolines e amidoamines) as potential inhibitors. In that study quantum descriptors, descriptors by group contributions and products of descriptors were used. In the third study we built models for the corrosion inhibition in three different steels simultaneously in HC1 15% p/v using 23 organic compounds (amines, thiourea and derivatives and acetylenics alcohols). Besides the quantum descriptors, for contributions of groups of descriptors, we made use of steels descriptors. Its important to emphasize that this initiative is unprecedented in the literature, for the previous works never studied more than one steel at a time, besides making use of much inferior number of compounds to that used in our study. In this study besides the multivaried linear regression we used the Partial Least Square method (PLS).

Foi realizado o estudo do sinergismo álcool - benzotriazol como inibidores de oxidação para o aço carbono 1008 em meio de H2SO4 0,5 mol/L-1. Foram utilizados os álcoois metanol, etanol e propanol em frações molares iguais a 0,008. Utilizaram-se como técnicas para o estudo eletroquímico das interfaces: medidas de potencial de circuito aberto em função do tempo, ensaios gravimétricos, curvas de polarização potenciostática anódica e catódica e espectroscopia de impedância eletroquímica. A caracterização da superfície e a análise dos produtos de corrosão foi feita por microscopia óptica; microscopia eletrônica de varredura e espectrometria por dispersão de energia. Os resultados mostraram que a corrosão é generalizada para o aço carbono 1008 em todos meios estudados. O efeito sinérgico álcool BTAH, foi verificado em todos os meios contendo álcool - BTAH 1,0.10-3 mol/L-1. O benzotriazol se comporta como um inibidor catódico e anódico sobre o aço carbono em todos os meios estudados. Estudos de polarização mostraram que na região de Tafel da reação H+/H2 o filme inibidor em meio de BTAH e da mistura etanol - BTAH obedece à isoterma de adsorção de Langmuir. Ensaios por microscopia eletrônica de varredura seguidas de EDS mostraram que as inclusões após ataque em meio de H2SO4 0,5 mol/L-1 + BTAH 1.0.10-2 mol/L-1 + etanol são totalmente dissolvidas, justificando a eficiência máxima inferior a 100%. / The synergic effect of mixtures of alcohol - benzotriazole as corrosion inhibitors for the 1008 carbon steel in 0.5 mol.L-1 H2SO4 medium was studied. Methanol, ethanol and propanol were used in molar fractions equal to 0.008. The techniques used for the electrochemical study of the interfaces were: open circuit potential measurements, weight loss experiments, anodic and cathodic potentiostatic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy; the surface characterization and the corrosion product analysis were performed by optical microscopy, scanning electron microscopy - SEM and energy dispersive spectroscopy - EDS. The results showed the occurrence of generalized corrosion on 1008 carbon steel surfaces in all the studied media. The synergic effect of alcohol / BTAH was observed in all the media containing 1.0.10-3 mol.L-1 BTAH. Benzotriazol acts as a cathodic and anodic inhibitor on 1008 carbon steel in all the studied media. Polarization studies showed that the inhibitor film follows the Langmuir isotherm in the presence of BTAH and ethanol-BTAH, in the Tafel region correspondent to the H+/H2 reaction. Scanning electron microscopy and energy dispersive measurements revealed total dissolution of the inclusions after surface attack in 0.5 mol.L-1 H2SO4 + 1.0.10-2 mol.L-1 BTAH + ethanol medium, justifying the maximum efficiency lower than 100 %.

Foi realizado o estudo do sinergismo álcool - benzotriazol como inibidores de oxidação para o aço carbono 1008 em meio de H2SO4 0,5 mol/L-1. Foram utilizados os álcoois metanol, etanol e propanol em frações molares iguais a 0,008. Utilizaram-se como técnicas para o estudo eletroquímico das interfaces: medidas de potencial de circuito aberto em função do tempo, ensaios gravimétricos, curvas de polarização potenciostática anódica e catódica e espectroscopia de impedância eletroquímica. A caracterização da superfície e a análise dos produtos de corrosão foi feita por microscopia óptica; microscopia eletrônica de varredura e espectrometria por dispersão de energia. Os resultados mostraram que a corrosão é generalizada para o aço carbono 1008 em todos meios estudados. O efeito sinérgico álcool BTAH, foi verificado em todos os meios contendo álcool - BTAH 1,0.10-3 mol/L-1. O benzotriazol se comporta como um inibidor catódico e anódico sobre o aço carbono em todos os meios estudados. Estudos de polarização mostraram que na região de Tafel da reação H+/H2 o filme inibidor em meio de BTAH e da mistura etanol - BTAH obedece à isoterma de adsorção de Langmuir. Ensaios por microscopia eletrônica de varredura seguidas de EDS mostraram que as inclusões após ataque em meio de H2SO4 0,5 mol/L-1 + BTAH 1.0.10-2 mol/L-1 + etanol são totalmente dissolvidas, justificando a eficiência máxima inferior a 100%. / The synergic effect of mixtures of alcohol - benzotriazole as corrosion inhibitors for the 1008 carbon steel in 0.5 mol.L-1 H2SO4 medium was studied. Methanol, ethanol and propanol were used in molar fractions equal to 0.008. The techniques used for the electrochemical study of the interfaces were: open circuit potential measurements, weight loss experiments, anodic and cathodic potentiostatic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy; the surface characterization and the corrosion product analysis were performed by optical microscopy, scanning electron microscopy - SEM and energy dispersive spectroscopy - EDS. The results showed the occurrence of generalized corrosion on 1008 carbon steel surfaces in all the studied media. The synergic effect of alcohol / BTAH was observed in all the media containing 1.0.10-3 mol.L-1 BTAH. Benzotriazol acts as a cathodic and anodic inhibitor on 1008 carbon steel in all the studied media. Polarization studies showed that the inhibitor film follows the Langmuir isotherm in the presence of BTAH and ethanol-BTAH, in the Tafel region correspondent to the H+/H2 reaction. Scanning electron microscopy and energy dispersive measurements revealed total dissolution of the inclusions after surface attack in 0.5 mol.L-1 H2SO4 + 1.0.10-2 mol.L-1 BTAH + ethanol medium, justifying the maximum efficiency lower than 100 %.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-11-09T17:58:22Z No. of bitstreams: 1 2017 - Mariana de Albuquerque Almeida.pdf: 2619920 bytes, checksum: 48c00262629bac9a7779fc4ea9ec94a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-09T17:58:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017 - Mariana de Albuquerque Almeida.pdf: 2619920 bytes, checksum: 48c00262629bac9a7779fc4ea9ec94a6 (MD5) Previous issue date: 2017-05-10 / CAPES / This dissertation presents the evaluation of four thiosemicarbazones, from extracts of species of vegetables Talinum triangulare, Physalis angulata e Theobroma cacao L. besides formulation obtained from the combination extract of thiosemicarbazones vegetables as corrosion inhibitor in the presence of carbon steel AISI 1020. Thiosemicarbazones were obtained with good level of purity, satisfactory throughput and identified by NMR of 1H and 13C. The watery extract of Talinum triangulare was obtained using ultrasound device. The extracts of Physalis angulata species were obtained by maceration in water and the other one in ethyl acetate. The watery extracts of Theobroma cacao L. species were obtained using ultrasound device and decoction and hydroalcoholic extract was obtained by maceration in ethanol:water (80:20). The thiosemicarbazones, the vegetable extracts and their formulation were tested in the presence of corrosion of carbon steel AISI 1020 in solution 1 mol. L-1 of HCl. For this evaluation it was used the gravimetric techinique of weight loss and electrochemical techiniques of potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy. The results showed that the presence of thiosemicarbazones, as well as, the formulation increased significantly the resistence of carbon steel AISI 1020 in acidic medium. The results obtained in different used essays (weight loss, potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy) show that these techniques are complementary in relation to the evaluation of corrosion inhibition. The best anti-corrosion efficiency was observed for thiosemicarbazone chloro and hydroxy-substituted and its formulations with the extract of T. triangulare achieving 88% and 87% of efficiency, by electrochemical impedance spectroscopy, respectively. / Nesta Tese ? apresentada a avalia??o de quatro tiossemicarbazonas, dos extratos das esp?cies vegetais Talinum triangulare, Physalis angulata e Theobroma cacao L., al?m de formula??es obtidas pela combina??o extrato vegetal:tiossemicarbazonas, como inibidores de corros?o frente ao a?o carbono AISI 1020 em meio de ?cido cloridr?co. As tiossemicarbazonas foram obtidas com bom grau de pureza, em rendimentos satisfat?rios e, caracterizadas por IV, RMN de ^1H e ^13C. O extrato aquoso de Talinum triangulare foi obtido em aparelho de ultrassom, os extratos da esp?cie Physalis angulata, foram obtidos sob macera??o em ?gua e o outro em acetato de etila; j? os extratos aquosos da esp?cie Theobroma cacao L. foram obtidos em aparelho de ultrassom e decoc??o e, finalmente, o extrato hidroalco?lico foi obtido por macera??o em etanol:?gua (80:20). As tiossemicarbazonas, os extratos vegetais e suas formula??es foram testadas frente ? corros?o de a?o carbono AISI 1020 em solu??o 1mol.L-1 de HCl. Para tal avalia??o foi utilizada a t?cnica gravim?trica de Perda de Massa e as t?cnicas eletroqu?micas de Polariza??o Potenciodin?mica e Espectroscopia de Imped?ncia Eletroqu?mica. Os resultados mostraram que a presen?a de tiossemicarbazonas, bem como, das formula??es aumentam significativamente a resist?ncia do a?o carbono AISI 1020 em ?cido. Os resultados obtidos nos diferentes ensaios utilizados (Perda de Massa, Polariza??o Potenciodin?mica e Espectroscopia de Imped?ncia Eletroqu?mica) mostraram que estas t?cnicas s?o complementares quanto a avalia??o da inibi??o da corros?o. A melhor efici?ncia anticorrosiva foi observada para as tiossemicarbazonas cloro e hidroxi-substitu?das e, para suas formula??es com o extrato da T. triangulare obtendo-se 88% e 87% de efici?ncia por espectroscopia de imped?ncia eletroqu?mica, respectivamente.