Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-02-09T21:56:36Z No. of bitstreams: 1 RuzaGabrielaMedeirosDeAraujoMacedo_TESE.pdf: 2430388 bytes, checksum: 8ea3e7b4748e85eb79fac4aef6134bb0 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-02-10T17:40:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RuzaGabrielaMedeirosDeAraujoMacedo_TESE.pdf: 2430388 bytes, checksum: 8ea3e7b4748e85eb79fac4aef6134bb0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-10T17:40:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RuzaGabrielaMedeirosDeAraujoMacedo_TESE.pdf: 2430388 bytes, checksum: 8ea3e7b4748e85eb79fac4aef6134bb0 (MD5) Previous issue date: 2016-07-01 / O uso de produtos ecologicamente corretos ? um tema em discuss?o nas in?meras opera??es industriais. A biodegradabilidade e ecotoxicidade dos produtos utilizados na ind?stria do petr?leo s?o de grande relev?ncia, e os inibidores de incrusta??o e corros?o n?o poderiam ser uma exce??o. A quitosana, um biopol?mero derivado da quitina, que est? presente, principalmente, nas carapa?as de crust?ceos, apresenta um grande potencial para esta aplica??o, pois suas propriedades estruturais e funcionais possibilitam a modifica??o qu?mica estrutural que favorece a capacidade de complexar metais. Sendo assim, o principal objetivo deste trabalho se constituiu em sintetizar, caracterizar e avaliar o desempenho da carboximetilquitosana (CMQ) como inibidor da precipita??o de carbonato de c?lcio e sulfato de b?rio, bem como inibidor de corros?o na presen?a de ?ons cloreto em a?o carbono 1020, levando em considera??o as condi??es de temperatura, press?o e salinidade dos po?os de petr?leo da regi?o nordeste. Os resultados revelaram que a CMQ atua como um bom inibidor de incrusta??o de CaCO3, determinado atrav?s do teste de efici?ncia din?mica sob press?o de 1000 psi e temperatura de 70 ?C, pois o tempo de precipita??o na aus?ncia do inibidor foi de aproximadamente 15 min e, quando adicionado o inibidor, esse tempo foi aumentado para 50 minutos, na concentra??o de 50 ppm, e nenhum aumento de press?o foi observado a partir de 170 ppm. Dessa forma, a m?nima concentra??o efetiva estimada foi de 170 ppm. J? para BaSO4, a CMQ n?o atuou como inibidor de incrusta??o, pois o tempo de precipita??o do BaSO4 n?o foi modificado na presen?a da CMQ. Os dados de cronoamperometria para precipita??o de CaCO3 mostraram uma redu??o na varia??o da corrente cat?dica, o que pode estar relacionado ? intera??o da CMQ com os ?ons c?lcio, por dificultar o acesso dos ?ons at? a superf?cie do eletrodo. As imagens de MEV mostraram deforma??o dos cristais de CaCO3 na presen?a de CMQ, enquanto que para o BaSO4 n?o foi verificado modifica??o significativa, sugerindo intera??es espec?ficas entre a CMQ e a superf?cie dos cristais de CaCO3. A CMQ tamb?m apresentou boas propriedades como inibidor de corros?o em meio contendo Cl-, atuando como um inibidor do tipo an?dico, pois deslocou o potencial de corros?o para regi?es mais positivas. Sua efici?ncia de inibi??o de corros?o, determinada por extrapola??o da curva de Tafel, foi em torno de 80%, e de 67%, quando determinada pela t?cnica de imped?ncia eletroqu?mica, ? concentra??o de 80 ppm. Essa efici?ncia foi atribu?da ao mecanismo de fisissor??o, indicado pelo valor de DGads pr?ximo a -10 KJ/mol.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:42:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrunaVL_TESE.pdf: 4965695 bytes, checksum: f511eb063b5cd567f364bc0ec9385727 (MD5) Previous issue date: 2014-05-28 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Sustainable development is a major challenge in the oil industry and has aroused growing interest in research to obtain materials from renewable sources. Carboxymethylcellulose (CMC) is a polysaccharide derived from cellulose and becomes attractive because it is water-soluble, renewable, biodegradable and inexpensive, as well as may be chemically modified to gain new properties. Among the derivatives of carboxymethylcellulose, systems have been developed to induce stimuli-responsive properties and extend the applicability of multiple-responsive materials. Although these new materials have been the subject of study, understanding of their physicochemical properties, such as viscosity, solubility and particle size as a function of pH and temperature, is still very limited. This study describes systems of physical blends and copolymers based on carboxymethylcellulose and poly (N-isopropylacrylamide) (PNIPAM), with different feed percentage compositions of the reaction (25CMC, 50CMC e 75CMC), in aqueous solution. The chemical structure of the polymers was investigated by infrared and CHN elementary analysis. The physical blends were analyzed by rheology and the copolymers by UV-visible spectroscopy, small-angle X-ray scattering (SAXS), dynamic light scattering (DLS) and zeta potential. CMC and copolymer were assessed as scale inhibitors of calcium carbonate (CaCO3) using dynamic tube blocking tests and chemical compatibility tests, as well as scanning electron microscopy (SEM). Thermothickening behavior was observed for the 50 % CMC_50 % PNIPAM and 25 % CMC_75 % PNIPAM physical blends in aqueous solution at concentrations of 6 and 2 g/L, respectively, depending on polymer concentration and composition. For the copolymers, the increase in temperature and amount of PNIPAM favored polymer-polymer interactions through hydrophobic groups, resulting in increased turbidity of polymer solutions. Particle size decreased with the rise in copolymer PNIPAM content as a function of pH (3-12), at 25 ?C. Larger amounts of CMC result in a stronger effect of pH on particle size, indicating pH-responsive behavior. Thus, 25CMC was not affected by the change in pH, exhibiting similar behavior to PNIPAM. In addition, the presence of acidic or basic additives influenced particle size, which was smaller in the presence of the additives than in distilled water. The results of zeta potential also showed greater variation for polymers in distilled water than in the presence of acids and bases. The lower critical solution temperature (LCST) of PNIPAM determined by DLS corroborated the value obtained by UV-visible spectroscopy. SAXS data for PNIPAM and 50CMC indicated phase transition when the temperature increased from 32 to 34 ?C. A reduction in or absence of electrostatic properties was observed as a function of increased PNIPAM in copolymer composition. Assessment of samples as scale inhibitors showed that CMC performed better than the copolymers. This was attributed to the higher charge density present in CMC. The SEM micrographs confirmed morphological changes in the CaCO3 crystals, demonstrating the scale inhibiting potential of these polymers / O desenvolvimento sustent?vel ? um dos principais desafios da ind?stria do petr?leo, que tem despertado crescente interesse por pesquisas para obten??o de novos materiais provenientes de fontes renov?veis. A carboximetilcelulose (CMC) ? um polissacar?deo derivado da celulose, que se destaca por ser sol?vel em ?gua, renov?vel, biodegrad?vel, de baixo custo e por apresentar possibilidades de modifica??es em sua estrutura qu?mica. Dentre os derivados de carboximetilcelulose, alguns sistemas t?m sido desenvolvidos para induzir propriedades est?mulos-responsivos e ampliar a aplicabilidade desses materiais multirresponsivos. Embora esses novos materiais sejam atualmente objeto de estudo, a compreens?o de suas propriedades f?sico-qu?micas, tais como viscosidade, solubilidade e tamanho de part?culas em fun??o do pH e temperatura ainda ? muito limitada. Esta tese descreve sistemas de misturas f?sicas e copol?meros ? base de carboximetilcelulose e poli (Nisopropilacrilamida) (PNIPAM) com diferentes composi??es percentuais de alimenta??o reacional (25CMC, 50CMC e 75CMC), em solu??o aquosa. A estrutura qu?mica dos pol?meros foi investigada por infravermelho e an?lise elementar CHN. As misturas f?sicas foram analisadas por reologia e os copol?meros foram analisados por UV-vis?vel, espalhamento de raios-X a baixos ?ngulos (SAXS), espalhamento de luz din?mico (DLS) e potencial zeta. CMC e copol?mero foram avaliados como inibidores de incrusta??o de carbonato de c?lcio (CaCO3) usando os testes de compatibilidade qu?mica e precipita??o din?mica em capilar, assim como a microscopia eletr?nica de varredura (MEV). As misturas f?sicas 50% CMC_50% PNIPAM e 25% CMC_75% PNIPAM em solu??o aquosa, nas concentra??es de 6 e 2 g/L, respectivamente, apresentaram comportamento termoviscosificante dependente da concentra??o de pol?mero e da composi??o. Para os copol?meros, o aumento da quantidade de PNIPAM e da temperatura favoreceu as intera??es pol?mero-pol?mero atrav?s dos grupos hidrof?bicos, resultando no aumento da turbidez das solu??es polim?ricas. O tamanho das part?culas diminuiu com o aumento do teor de PNIPAM na composi??o dos copol?meros em fun??o do pH (3-12), a 25 ?C. Maiores quantidades de CMC resultaram em um efeito mais forte do pH nos tamanhos das part?culas, exibindo um comportamento pH-responsivo. Assim, 25CMC n?o foi afetada pela mudan?a de pH, apresentando comportamento similar a PNIPAM. Al?m disso, a presen?a de aditivos de car?ter ?cido ou b?sico influenciou no tamanho das part?culas, que foram menores na presen?a desses aditivos do que em ?gua destilada. Os resultados de potencial zeta tamb?m sofreram maior varia??o para os pol?meros em ?gua destilada do que na presen?a de ?cidos e bases. A temperatura consoluta inferior (LCST) da PNIPAM determinada por DLS foi concordante com o valor obtido por UV-visible. Os dados de SAXS mostraram para PNIPAM e 50CMC uma transi??o de fase quando a temperatura aumentou de 32 para 34 ?C. Um aumento do car?ter polieletrol?tico foi observado em fun??o do aumento da CMC na composi??o dos copol?meros. A avalia??o das amostras como inibidores de incrusta??o mostrou que a CMC apresenta um melhor desempenho do que o copol?mero. Isto foi atribu?do a maior densidade de cargas presente na CMC. As micrografias do MEV confirmaram mudan?as morfol?gicas dos cristais de CaCO3, indicando o potencial desses pol?meros para inibi??o de incrusta??o