Através de técnicas eletroquímicas (espectroscopia de impedância eletroquímica, resistência à polarização linear e curvas de polarização potenciodinâmica), gravimétrica e analítica, compostos orgânicos foram estudados para avaliar suas possibilidades de emprego como inibidores de corrosão. Poliglicerol hiper-ramificado puro, modificado com dicloro-fosfato, funcionalizado com grupo tiol, funcionalizado com grupo sulfeto e com grupo sulfonato de potássio - foram os compostos sintetizados e testados. Além desses, compostos comerciais, um contendo a função fosfinato e outro a função imidazolina quaternária foram testados com o mesmo intuito. Isotermas de adsorção foram ajustadas aos dados obtidos para imidazolina quaternária. Para simular condições próximas às encontradas na produção de petróleo, água do mar sintética acidificada com ácido clorídrico até pH 3 foi o meio utilizado, tendo o aço carbono 1020 empregado como substrato metálico. O Poliglicerol hiper-ramificado gerou resultados eletroquímicos e gravimétricos que mostraram que em concentrações de até 600 ppm desse composto o processo corrosivo é incentivado ao invés de ser desacelerado, indicando que tal composto não deve ser usado como inibidor de corrosão. O Poliglicerol hiper-ramificado modificado com dicloro-fosfato apresentou resultados insatisfatórios para as condições testadas tanto nos ensaios eletroquímicos como nos gravimétricos. Nas concentrações de 200, 400 e 600 ppm desse composto, a concentração intermediária é a única que diminui ligeiramente a taxa de corrosão, e para as demais concentrações a corrosão é incentivada. Os ensaios eletroquímicos das outras três moléculas obtidas por funcionalização do poliglicerol hiper-ramificado com grupos tiol, sulfonato e sulfeto indicaram aumento da deterioração do substrato. Os resultados de impedância eletroquímica indicaram que o composto à base de fosfinato e na concentração de 2000 ppm e maiores tempos de imersão resultaram em melhores resultados protetores. O ajuste dos dados às isotermas de adsorção para a imidazolina quaternária apresentou melhores resultados para o modelo de Flory-Huggins, porém, os elevados valores de coeficiente de determinação R2 das isotermas de Langmuir e Temkin também permitem dizer que tais modelos de adsorção são seguidos. / Organic compounds were studied by lectrochemical (electrochemical impedance spectroscopy, linear polarization resistance and potenciodynamic polarization curves), analytical and gravimetric techniques, to analyze the possibilities of their use as corrosion inhibitors. Hyper branched polyglycerol only and modified with dichloro-phosphate, functionalized with thiol group, functionalized with sulfide and also with sulphonate group were synthesized and tested as corrosion inhibitors. Furthermore, commercial compounds, one based on phosphinate and a quaternary imidazoline were tested with the same objective. Adsorption isotherms were adjusted to the data obtained for quaternary imidazoline. To simulate the conditions close to those found in petroleum production, synthetic sea water acidified with hydrochloric acid up to pH 3 was the medium used, with 1020 carbon steel used as a metal substrate. The hyper branched polyglycerol generated electrochemical and gravimetric results which showed that, in concentrations up to 600 ppm of this compound, the corrosive process is favored rather than decelerated, indicating that this compound should not be used as a corrosion inhibitor. The hyper branched polyglycerol modified with dichloro-phosphate presented unsatisfactory results for the tested conditions for both electrochemical and gravimetric measurements. At concentrations of 200, 400 and 600 ppm of this compound, the intermediate concentration is the only one that slightly decreases the corrosion rate, and for the other concentrations corrosion is favored. The electrochemical measurements for the other three molecules obtained by functionalization of the hyper branched polyglycerol with thiol, sulphonate and sulfide groups indicated an increase on the substrate deterioration. The electrochemical impedance results showed that the compound based on phosphinate at 2000 ppm concentration and for higher immersion times resulted in better protective results. The adjustment of the data of the adsorption isotherms for quaternary imidazoline presented better results for the Flory-Huggins model. However, the high values of correlation factor R2 of Langmuir and Temkin isotherms show that these adsorption models are also followed.

Através de técnicas eletroquímicas (espectroscopia de impedância eletroquímica, resistência à polarização linear e curvas de polarização potenciodinâmica), gravimétrica e analítica, compostos orgânicos foram estudados para avaliar suas possibilidades de emprego como inibidores de corrosão. Poliglicerol hiper-ramificado puro, modificado com dicloro-fosfato, funcionalizado com grupo tiol, funcionalizado com grupo sulfeto e com grupo sulfonato de potássio - foram os compostos sintetizados e testados. Além desses, compostos comerciais, um contendo a função fosfinato e outro a função imidazolina quaternária foram testados com o mesmo intuito. Isotermas de adsorção foram ajustadas aos dados obtidos para imidazolina quaternária. Para simular condições próximas às encontradas na produção de petróleo, água do mar sintética acidificada com ácido clorídrico até pH 3 foi o meio utilizado, tendo o aço carbono 1020 empregado como substrato metálico. O Poliglicerol hiper-ramificado gerou resultados eletroquímicos e gravimétricos que mostraram que em concentrações de até 600 ppm desse composto o processo corrosivo é incentivado ao invés de ser desacelerado, indicando que tal composto não deve ser usado como inibidor de corrosão. O Poliglicerol hiper-ramificado modificado com dicloro-fosfato apresentou resultados insatisfatórios para as condições testadas tanto nos ensaios eletroquímicos como nos gravimétricos. Nas concentrações de 200, 400 e 600 ppm desse composto, a concentração intermediária é a única que diminui ligeiramente a taxa de corrosão, e para as demais concentrações a corrosão é incentivada. Os ensaios eletroquímicos das outras três moléculas obtidas por funcionalização do poliglicerol hiper-ramificado com grupos tiol, sulfonato e sulfeto indicaram aumento da deterioração do substrato. Os resultados de impedância eletroquímica indicaram que o composto à base de fosfinato e na concentração de 2000 ppm e maiores tempos de imersão resultaram em melhores resultados protetores. O ajuste dos dados às isotermas de adsorção para a imidazolina quaternária apresentou melhores resultados para o modelo de Flory-Huggins, porém, os elevados valores de coeficiente de determinação R2 das isotermas de Langmuir e Temkin também permitem dizer que tais modelos de adsorção são seguidos. / Organic compounds were studied by lectrochemical (electrochemical impedance spectroscopy, linear polarization resistance and potenciodynamic polarization curves), analytical and gravimetric techniques, to analyze the possibilities of their use as corrosion inhibitors. Hyper branched polyglycerol only and modified with dichloro-phosphate, functionalized with thiol group, functionalized with sulfide and also with sulphonate group were synthesized and tested as corrosion inhibitors. Furthermore, commercial compounds, one based on phosphinate and a quaternary imidazoline were tested with the same objective. Adsorption isotherms were adjusted to the data obtained for quaternary imidazoline. To simulate the conditions close to those found in petroleum production, synthetic sea water acidified with hydrochloric acid up to pH 3 was the medium used, with 1020 carbon steel used as a metal substrate. The hyper branched polyglycerol generated electrochemical and gravimetric results which showed that, in concentrations up to 600 ppm of this compound, the corrosive process is favored rather than decelerated, indicating that this compound should not be used as a corrosion inhibitor. The hyper branched polyglycerol modified with dichloro-phosphate presented unsatisfactory results for the tested conditions for both electrochemical and gravimetric measurements. At concentrations of 200, 400 and 600 ppm of this compound, the intermediate concentration is the only one that slightly decreases the corrosion rate, and for the other concentrations corrosion is favored. The electrochemical measurements for the other three molecules obtained by functionalization of the hyper branched polyglycerol with thiol, sulphonate and sulfide groups indicated an increase on the substrate deterioration. The electrochemical impedance results showed that the compound based on phosphinate at 2000 ppm concentration and for higher immersion times resulted in better protective results. The adjustment of the data of the adsorption isotherms for quaternary imidazoline presented better results for the Flory-Huggins model. However, the high values of correlation factor R2 of Langmuir and Temkin isotherms show that these adsorption models are also followed.

Entre os inibidores de corrosão clássicos que já são utilizados na indústria do petróleo, foram estudadas a imidazolina oleica e a quaternária através de técnicas eletroquímicas, gravimétrica e analíticas, para avaliar a eficiência de inibição e como esses inibidores atuam em meio ácido. O meio agressivo foi uma solução de NaCl 3,5% em massa acidificada com ácido clorídrico até atingir um pH=2 com o objetivo de simular o ambiente de extração petrolífera. O substrato empregado foi o aço carbono 1020. As técnicas eletroquímicas utilizadas foram: monitoramento do potencial de circuito aberto, medidas de resistência de polarização linear, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE ) e curvas de polarização. Os valores das componentes real e imaginária de impedância indicam uma resistência maior aos processos de transferência de carga com o aumento da concentração dos inibidores e os Diagramas de Bode de ângulo de fase, revelaram a presença de uma camada de inibidor adsorvida sobre o metal com uma constante de tempo em altas frequências observada para a imidazolina oleica e quaternária. Para a imidazolina quaternária, verificou-se que só para tempos maiores de imersão é que o filme se adsorve de forma eficiente demonstrando uma cinética mais lenta de adsorção. Nos ensaios gravimétricos, os resultados de taxa de corrosão em m/ano foram decrescentes com o tempo após período de imersão de 30 dias, para ambas as imidazolinas. O uso das técnicas analíticas foi necessário a fim de se compreender melhor o comportamento das imidazolinas sobre o aço no meio estudado. Os resultados da análise de íons férricos em solução, por emissão atômica, foram obtidos durante várias amostragens durante o período do ensaio de perda de massa, e foi possível verificar um processo de inibição da corrosão até doze dias de imersão do metal, depois disto ocorre um disparo na quantidade de ferro liberado em solução, sugerindo que pode estar ocorrendo uma degradação do inibidor após 12 dias de imersão. Para esclarecer esse ponto, análises por espectroscopia Raman dos produtos de fundo formados durante os ensaios de perda de massa indicaramm que a degradação pode realmente estar ocorrendo. Foi confirmado, também por espectroscopia Raman sobre a superfície do aço após imersão prévia em solução contendo a imidazolina oleica, que há uma película adsorvida que protege o metal do meio agressivo. Técnica de microscopia eletrônica de varredura foi utilizada para caracterizar os corpos de prova na ausência e presença do inibidor, depois dos ensaios eletroquímicos e foi possível caracterizar, através dessa técnica a maior eficiência inibidora do filme de imidazolina quaternária. Dois tipos de nanoconatiners foram avaliados para o encapsulamento das duas imidazolinas estudadas: nanocontainers a base do argilomineral haloiista e sílica mesoporosa tipo SBA 15. Resultados de impedância eletroquímica mostraram a liberação dos inibidores de corrosão encapsulados com o tempo de imersão. Análise na região do infravermelho por sonda de fibra ótica foi utilizada para comprovar química e qualitativamente a liberação do inibidor a partir dos nanorreservatórios, no meio agressivo. / Among the traditional corrosion inhibitors which are already used in Oil and Gas industry, it oleic and quaternary imidazolines have been studied with electrochemical, gravimetric and analytical techniques to assess the inhibition efficiency and the inhibiting action in acidic medium. The aggressive medium was a 3.5% w/w NaCl solution acidified with hydrochloric acid to pH = 2 in order to simulate oil extraction environment. The metallic substrate used was a mild carbon steel. The electrochemical techniques used were open circuit potential monitoring the, linear polarization measurements, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and polarization curves. The real and imaginary components values of impedance indicated greater resistance to charge transfer processes with increasing inhibitor concentration and phase angle Bode diagrams o showed the presence of adsorbed inhibitor on the metal surface with a time constant at high frequencies observed for oleic and quaternary imidazolines. For quaternary imidazoline, it was found that only after long time of immersion the film adsorbs effectively, showing slower adsorption kinetics. In weight loss tests, the corrosion rate results decreased with time for both inhibitors. The use of analytical techniques helped to have a better understanding of both imidazolines behavior. The analysis of ferric ions in the solution by atomic emission were obtained for several electrolyte samples withdrawn during weight lost test period; it was possible to verify a efficient corrosion inhibition of carbon steel till twelve days of immersion and after that an increase on the iron release to the solution occurs , suggesting that it might be experiencing inhibitor degradation after twelve days of immersion. To clarify this point, Raman spectroscopy analysis of the sediment formed during the weight loss tests was performed and the results indicated that the degradation may actually be occurring. It was confirmed also by Raman spectroscopy analysis performed on steel surface after previous immersion in solution containing oleic imidazoline, which has adsorbed as a film which protects the metal against aggressive medium. Scanning electron microscopy was used to characterize the substrate surface morphology in the absence and presence of inhibitors after electrochemical tests. The technique has proven the presence of a persistent adsorbed quaternary imidazoline film . Two types of nanoconatiners were evaluated: halloysite clay nanocontainers and SBA-15 mesoporous silica. Electrochemical evaluation of the release of the encapsulated corrosion inhibitors was proven. IR probe technique was used to confirm chemical and quantitatively the release of the encapsulated inhibitor in the electrolyte.

Entre os inibidores de corrosão clássicos que já são utilizados na indústria do petróleo, foram estudadas a imidazolina oleica e a quaternária através de técnicas eletroquímicas, gravimétrica e analíticas, para avaliar a eficiência de inibição e como esses inibidores atuam em meio ácido. O meio agressivo foi uma solução de NaCl 3,5% em massa acidificada com ácido clorídrico até atingir um pH=2 com o objetivo de simular o ambiente de extração petrolífera. O substrato empregado foi o aço carbono 1020. As técnicas eletroquímicas utilizadas foram: monitoramento do potencial de circuito aberto, medidas de resistência de polarização linear, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE ) e curvas de polarização. Os valores das componentes real e imaginária de impedância indicam uma resistência maior aos processos de transferência de carga com o aumento da concentração dos inibidores e os Diagramas de Bode de ângulo de fase, revelaram a presença de uma camada de inibidor adsorvida sobre o metal com uma constante de tempo em altas frequências observada para a imidazolina oleica e quaternária. Para a imidazolina quaternária, verificou-se que só para tempos maiores de imersão é que o filme se adsorve de forma eficiente demonstrando uma cinética mais lenta de adsorção. Nos ensaios gravimétricos, os resultados de taxa de corrosão em m/ano foram decrescentes com o tempo após período de imersão de 30 dias, para ambas as imidazolinas. O uso das técnicas analíticas foi necessário a fim de se compreender melhor o comportamento das imidazolinas sobre o aço no meio estudado. Os resultados da análise de íons férricos em solução, por emissão atômica, foram obtidos durante várias amostragens durante o período do ensaio de perda de massa, e foi possível verificar um processo de inibição da corrosão até doze dias de imersão do metal, depois disto ocorre um disparo na quantidade de ferro liberado em solução, sugerindo que pode estar ocorrendo uma degradação do inibidor após 12 dias de imersão. Para esclarecer esse ponto, análises por espectroscopia Raman dos produtos de fundo formados durante os ensaios de perda de massa indicaramm que a degradação pode realmente estar ocorrendo. Foi confirmado, também por espectroscopia Raman sobre a superfície do aço após imersão prévia em solução contendo a imidazolina oleica, que há uma película adsorvida que protege o metal do meio agressivo. Técnica de microscopia eletrônica de varredura foi utilizada para caracterizar os corpos de prova na ausência e presença do inibidor, depois dos ensaios eletroquímicos e foi possível caracterizar, através dessa técnica a maior eficiência inibidora do filme de imidazolina quaternária. Dois tipos de nanoconatiners foram avaliados para o encapsulamento das duas imidazolinas estudadas: nanocontainers a base do argilomineral haloiista e sílica mesoporosa tipo SBA 15. Resultados de impedância eletroquímica mostraram a liberação dos inibidores de corrosão encapsulados com o tempo de imersão. Análise na região do infravermelho por sonda de fibra ótica foi utilizada para comprovar química e qualitativamente a liberação do inibidor a partir dos nanorreservatórios, no meio agressivo. / Among the traditional corrosion inhibitors which are already used in Oil and Gas industry, it oleic and quaternary imidazolines have been studied with electrochemical, gravimetric and analytical techniques to assess the inhibition efficiency and the inhibiting action in acidic medium. The aggressive medium was a 3.5% w/w NaCl solution acidified with hydrochloric acid to pH = 2 in order to simulate oil extraction environment. The metallic substrate used was a mild carbon steel. The electrochemical techniques used were open circuit potential monitoring the, linear polarization measurements, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and polarization curves. The real and imaginary components values of impedance indicated greater resistance to charge transfer processes with increasing inhibitor concentration and phase angle Bode diagrams o showed the presence of adsorbed inhibitor on the metal surface with a time constant at high frequencies observed for oleic and quaternary imidazolines. For quaternary imidazoline, it was found that only after long time of immersion the film adsorbs effectively, showing slower adsorption kinetics. In weight loss tests, the corrosion rate results decreased with time for both inhibitors. The use of analytical techniques helped to have a better understanding of both imidazolines behavior. The analysis of ferric ions in the solution by atomic emission were obtained for several electrolyte samples withdrawn during weight lost test period; it was possible to verify a efficient corrosion inhibition of carbon steel till twelve days of immersion and after that an increase on the iron release to the solution occurs , suggesting that it might be experiencing inhibitor degradation after twelve days of immersion. To clarify this point, Raman spectroscopy analysis of the sediment formed during the weight loss tests was performed and the results indicated that the degradation may actually be occurring. It was confirmed also by Raman spectroscopy analysis performed on steel surface after previous immersion in solution containing oleic imidazoline, which has adsorbed as a film which protects the metal against aggressive medium. Scanning electron microscopy was used to characterize the substrate surface morphology in the absence and presence of inhibitors after electrochemical tests. The technique has proven the presence of a persistent adsorbed quaternary imidazoline film . Two types of nanoconatiners were evaluated: halloysite clay nanocontainers and SBA-15 mesoporous silica. Electrochemical evaluation of the release of the encapsulated corrosion inhibitors was proven. IR probe technique was used to confirm chemical and quantitatively the release of the encapsulated inhibitor in the electrolyte.