Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_7495_Thiago Freitas Soares.pdf: 6737866 bytes, checksum: fd5f9bd241f2dbd6dc0aa4031c94b47a (MD5) Previous issue date: 2014-03-13 / A corrosão dos aços inoxidáveis AISI 304 e AISI 430 foi investigada em uma solução de NaCl 3% em massa na ausência e presença dos inibidores piridina ou benzimidazol. O estudo eletroquímico foi realizado utilizando a técnica de polarização potenciodinâmica e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE), a morfologia da superfície dos eletrodos foi caracterizada utilizando as técnicas: Microscopia de Força Atômica (MFA), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e, as composições foram investigadas pela análise de EDX (Energia Dispersiva de Raios-X) e Espectrometria de Emissão de Plasma Induzido por Laser (LIBS). Os resultados obtidos pelas curvas de polarização mostraram que o aço inoxidável AISI 304 é mais resistente a corrosão que o aço inoxidável AISI 430. A eficiência de inibição foi avaliada em seis concentrações diferentes (5 ppm , 25 ppm , 50 ppm , 100 ppm , 500 ppm e 1000 ppm) para cada um dos inibidores, e em todas as concentrações foram observados um aumento do potencial de corrosão. As medidas de MFA mostraram que os valores de profundidade dos pites foram pelo menos 4 vezes menor do que os valores obtidos na ausência da piridina como inibidor para ambas as ligas. No caso do benzimidazol como inibidor, os valores obtidos de profundidade dos pites foram, pelo menos, 8 vezes inferior.

Polímeros heterocíclicos abrangem uma grande variedade de materiais, desde simples polímeros lineares sintetizados a partir de monômeros do tipo heterocíclicos vinílicos até polímeros altamente funcionalizados e reticulados. Neste trabalho realizou-se a modificação química da poliacrilonitrila com a incorporação de grupos tetrazol em diferentes teores (1%, 2,5%, 5% e 10%). Os copolímeros de acrilonitrila e vinil-tetrazol obtidos foram caracterizados por FTIR e o seu comportamento térmico analisado por DSC e TGA. Os polímeros heterocíclicos foram avaliados como inibidores de corrosão para aço-carbono em meio ácido obtendo-se bons resultados e alcançando, em alguns casos, uma eficiência de inibição média superior a 70% / Heterocyclic polymers enclose a great variety of materials, since simple linear polymers synthesized from monomers of vinyl heterocyclics to polymers highly functionalized and crosslinked. In this work was carried out the chemical modified of polyacrilonitrile with incorporation of tetrazole groups in different quantities (1%, 2,5%, 5% and 10%). The acrilonitrile and vinyl-tetrazole copolymers were characterized by FTIR and its thermal behavior analyzed by DSC and TGA. The heterocyclic polymers were evaluated as corrosion inhibitor to carbon steel in acidic medium. It was obtained good results and in some cases inhibitor efficient average higher than 70% were reached

Polímeros heterocíclicos abrangem uma grande variedade de materiais, desde simples polímeros lineares sintetizados a partir de monômeros do tipo heterocíclicos vinílicos até polímeros altamente funcionalizados e reticulados. Neste trabalho realizou-se a modificação química da poliacrilonitrila com a incorporação de grupos tetrazol em diferentes teores (1%, 2,5%, 5% e 10%). Os copolímeros de acrilonitrila e vinil-tetrazol obtidos foram caracterizados por FTIR e o seu comportamento térmico analisado por DSC e TGA. Os polímeros heterocíclicos foram avaliados como inibidores de corrosão para aço-carbono em meio ácido obtendo-se bons resultados e alcançando, em alguns casos, uma eficiência de inibição média superior a 70% / Heterocyclic polymers enclose a great variety of materials, since simple linear polymers synthesized from monomers of vinyl heterocyclics to polymers highly functionalized and crosslinked. In this work was carried out the chemical modified of polyacrilonitrile with incorporation of tetrazole groups in different quantities (1%, 2,5%, 5% and 10%). The acrilonitrile and vinyl-tetrazole copolymers were characterized by FTIR and its thermal behavior analyzed by DSC and TGA. The heterocyclic polymers were evaluated as corrosion inhibitor to carbon steel in acidic medium. It was obtained good results and in some cases inhibitor efficient average higher than 70% were reached

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guilherme Alves.pdf: 2875856 bytes, checksum: 413e2c96bb5544d5d44d06e0b591a116 (MD5) Previous issue date: 2012-03-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of aluminum becomes increasing because of the lightness of this metal and its high corrosion resistance. The anodization of the aluminum is now a well known and is widely used to increase the durability of the metal. This electrochemical technique forces the growth of oxide layer. The anodized layer has the peculiarity of having the nanotubes which allows the insertion of pigments and other compounds within these. The anodizing process, industrially used followed by coloration, according to the literature has been applied a current of 50 mA/cm2, dye concentration approximately 2-5 g / L, 15-18% sulfuric acid and temperature 40C. For these different factors, there is no a rigid control, therefore, there must be an optimization study of the process because the use of many reagents on an industrial scale can lead to an undesirable environmental impact, beyond the gas emission due to concentration of the acid used, even high energy expenditure. In this study it was used an organic dye to be deposited in the aluminum alloy AA6351 electrochemically anodized and studied, using a factorial design in the process to minimize the costs and to improve the metal protection. The experimental techniques used in this study were: chemometrics, anodizing, coloring by immersion, open circuit potential, anodic potentiostatic polarization, charge transfer resistance, electrochemical impedance spectroscopy, optical microscopy, scanning electron microscopy, microanalysis and Raman spectroscopy. The parameters for the experimental design, using chemometrics, were taken from the literature, as follows: current density, time and electrolyte concentration for the anodization, and dye concentration for the coloring. Measurements of charge transfer resistance (RCT) have demonstrated which tests would offer the greater protection. Two of the experimental tests, showed an RCT around by 2.85 x 108.cm2. These tests showed two situations: (1st) when anodization current density is high, less anodization time and dye are needed; (2nd) when anodization current density is low, much time and dye are needed. The polarization curves showed a current density of the samples anodized and colored are very small when compared with aluminum only polished. The electrochemical impedance spectroscopy also showed greater resistance of the layer developed on the colored pieces. The scanning electron microscopy showed that the diameter of the nanopores of the aluminum anodized, in first case, are around by 11.7 nm, so, therefore, less dye is needed to fill the nanoporos layer. In second case, the nanopores diameters are smaller than the first case; it is around by 7.6 nm, requiring higher dye concentration. In optical microscopy it was observed that the parameter also influence the tone of the chosen color. The energy dispersive system and the microanalysis showed have no heavy metals on the surface of aluminum neither in the dye composition. Raman spectroscopy proved that compound is on surface and did not change in the coloring process. / A utilização do alumínio torna-se cada vez maior, devido à leveza do metal e sua elevada resistência a corrosão. A anodização do alumínio é uma técnica bem conhecida e está sendo muito utilizada para o aumento da durabilidade do metal. Esta técnica força eletroquimicamente o crescimento da camada de óxido. A camada anodizada tem a peculiaridade de possuir nanotubos o que permite a inserção de pigmentos e outros compostos no interior destes. O processo de anodização, utilizado industrialmente seguido da coloração, de acordo com a literatura, tem sido aplicado uma corrente de 50 mA/cm2, concentração de corante da ordem de 2-5 g/L, 15-18% de ácido sulfúrico e temperatura de 40C. Nota-se que não há um controle industrial desses diversos fatores que existem no processo, com isso, é preciso que haja um estudo de otimização do processo, pois a utilização de muitos reagentes em escala industrial pode levar a um impacto ambiental indesejável, além da emissão de gases devido a concentração do ácido utilizada e até gasto elevado de energia. Neste trabalho foi utilizado um corante orgânico para ser depositado na liga de alumínio AA6351 anodizada e estudado eletroquimicamente utilizando-se o planejamento fatorial para minimizar custos do processo, e melhorar a proteção do metal. As técnicas experimentais utilizadas neste trabalho foram: quimiometria, anodização, coloração por imersão, potencial de circuito aberto, polarização potenciostática anódica, resistência de transferência de carga, espectroscopia de impedância eletroquímica, microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, microanálise e espectroscopia Raman. Os parâmetros para o planejamento experimental, utilizando-se da quimiometria, foram retirados da literatura, sendo eles: densidade de corrente, tempo e concentração do eletrólito para a anodização; e concentração do corante para a coloração. As medidas de resistência de transferência de carga (RTC) demonstraram a possibilidade de identificar quais dos ensaios ofereceriam maior proteção. Dois dos ensaios do planejamento experimental mostraram uma RTC por volta de 2,85 x 108 .cm2. Estes ensaios mostraram duas situações: (1º) quando a densidade de corrente de anodização é alta, menos tempo de anodização e corante são necessários; (2) quando a densidade de corrente de anodização é baixa, mais tempo de anodização e corante são necessários. As curvas de polarização mostraram uma densidade de corrente, das amostras anodizadas e coloridas, com valores muito menores quando comparado com o alumínio somente polido. A espectroscopia de impedância eletroquímica também mostrou uma resistência maior da camada desenvolvida nas peças coloridas. A microscopia eletrônica de varredura mostrou que o diâmetro dos nanoporos do óxido de alumínio do ensaio na primeira situação são maiores, da ordem de 11,7 nm, e por isso é necessário menos corante para preencher a camada de nanoporos, enquanto na segunda os nanoporos eram menores, da ordem de 7,6 nm exigindo maior concentração do corante. Na microscopia óptica foi possível observar que os parâmetros também influenciam na tonalidade da coloração escolhida. Os ensaios de sistema de energia dispersiva e de microanálise não apresentaram metais pesados na superfície do alumínio nem na composição do corante. A espectroscopia Raman comprovou que o composto está na superfície e que não sofreu alteração no processo de coloração.

A eficiência de antocianinas como inibidores de corrosão da liga de alumínio 2024-T3 foi avaliada através de medidas eletroquímicas como a espectroscopia de impedância eletroquímica e polarizações anódica e catódica. Soluções de NaCl 0,025 mol.L-1 contendo diferentes concentrações (800, 1000, 2000, 3000, 5000 e 7200 ppm) de antocianinas extraídas da uva foram preparadas para analisar o efeito da presença destas substâncias quando em contato com a liga de alumínio 2024-T3. Medidas de espectroscopia de impedância eletroquímica apresentaram uma diminuição sobre a dispersão dos pontos nas regiões de baixas frequências com o acréscimo do tempo de contato das antocianinas com a superfície da liga de alumínio 2024-T3 de 1 hora para 3 dias de imersão. Além disso, o comportamento indutivo nestas regiões decresceu após 3 dias de imersão com uma elevação considerável da resistência à polarização e da eficiência de inibição em 1000 ppm de antocianinas. Sob polarizações anódica e catódica, também foi verificado um melhoramento generalizado das propriedades anticorrosivas como potencial de corrosão, corrente de corrosão e eficiência de proteção contra a corrosão, para a concentração de 1000 ppm de antocianinas. Análises de microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica e espectroscopia por dispersão de energia, confirmam a adsorção de antocianinas na superfície da liga, assim como medidas de absorbância após 3 dias de imersão. / The efficiency of anthocyanins as corrosion inhibitor of the 2024-T3 aluminum alloy was evaluated by electrochemical measurements such as electrochemical impedance spectroscopy and anodic and cathodic polarizations. NaCl solutions 0.025 mol.L-1 containing different concentrations (800, 1000, 2000, 3000, 5000 and 7200 ppm) of anthocyanins extracted from grape were prepared to examine the effect of the presence of these substances when in contact with the 2024-T3 aluminum alloy. Electrochemical impedance spectroscopy measurements showed a decrease on the dispersion of points in the lower frequency regions with an increase of contact time of anthocyanins with the surface of the 2024-T3 aluminum alloy from 1 hour to 3 days of immersion. In addition, the inductive behavior in these regions decreased after 3 days of immersion with a considerable increase of the polarization resistance and inhibition efficiency of 1000 ppm of anthocyanins. Under cathodic and anodic polarizations, it was noted a general improvement in the anticorrosive properties such as corrosion potential, corrosion current and efficiency of protection against corrosion for the concentration of 1000 ppm of anthocyanins. Analyses of scanning electron microscopy, atomic force microscopy and energy dispersive spectroscopy confirm anthocyanins adsorption on to the surface alloy, as well as absorbance measurements in a spectrophotometer after 3 days of immersion.

A eficiência de antocianinas como inibidores de corrosão da liga de alumínio 2024-T3 foi avaliada através de medidas eletroquímicas como a espectroscopia de impedância eletroquímica e polarizações anódica e catódica. Soluções de NaCl 0,025 mol.L-1 contendo diferentes concentrações (800, 1000, 2000, 3000, 5000 e 7200 ppm) de antocianinas extraídas da uva foram preparadas para analisar o efeito da presença destas substâncias quando em contato com a liga de alumínio 2024-T3. Medidas de espectroscopia de impedância eletroquímica apresentaram uma diminuição sobre a dispersão dos pontos nas regiões de baixas frequências com o acréscimo do tempo de contato das antocianinas com a superfície da liga de alumínio 2024-T3 de 1 hora para 3 dias de imersão. Além disso, o comportamento indutivo nestas regiões decresceu após 3 dias de imersão com uma elevação considerável da resistência à polarização e da eficiência de inibição em 1000 ppm de antocianinas. Sob polarizações anódica e catódica, também foi verificado um melhoramento generalizado das propriedades anticorrosivas como potencial de corrosão, corrente de corrosão e eficiência de proteção contra a corrosão, para a concentração de 1000 ppm de antocianinas. Análises de microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica e espectroscopia por dispersão de energia, confirmam a adsorção de antocianinas na superfície da liga, assim como medidas de absorbância após 3 dias de imersão. / The efficiency of anthocyanins as corrosion inhibitor of the 2024-T3 aluminum alloy was evaluated by electrochemical measurements such as electrochemical impedance spectroscopy and anodic and cathodic polarizations. NaCl solutions 0.025 mol.L-1 containing different concentrations (800, 1000, 2000, 3000, 5000 and 7200 ppm) of anthocyanins extracted from grape were prepared to examine the effect of the presence of these substances when in contact with the 2024-T3 aluminum alloy. Electrochemical impedance spectroscopy measurements showed a decrease on the dispersion of points in the lower frequency regions with an increase of contact time of anthocyanins with the surface of the 2024-T3 aluminum alloy from 1 hour to 3 days of immersion. In addition, the inductive behavior in these regions decreased after 3 days of immersion with a considerable increase of the polarization resistance and inhibition efficiency of 1000 ppm of anthocyanins. Under cathodic and anodic polarizations, it was noted a general improvement in the anticorrosive properties such as corrosion potential, corrosion current and efficiency of protection against corrosion for the concentration of 1000 ppm of anthocyanins. Analyses of scanning electron microscopy, atomic force microscopy and energy dispersive spectroscopy confirm anthocyanins adsorption on to the surface alloy, as well as absorbance measurements in a spectrophotometer after 3 days of immersion.

Polímeros heterocíclicos são macromoléculas de elevado desempenho que incluem uma grande variedade de materiais, desde simples polímeros lineares preparados a partir de monômeros do tipo heterocíclicos vinílicos, até polímeros funcionalizados e reticulados. Neste trabalho realizou-se a modificação química da poliacrilonitrila com a incorporação de grupos 2-vinil-2-oxazolina em diferentes teores (10% e 20%). Os copolímeros de acrilonitrila e 2-vinil-2-oxazolina obtidos foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho e o seu comportamento térmico analisado por calorimetria diferencial de varredura e análise termogravimétrica. Os copolímeros heterocíclicos foram avaliados como inibidores de corrosão para aço-carbono em solução aquosa de HCl 10%, alcançando, em alguns casos, uma eficiência de inibição superior a 75%, com diferença estatisticamente significativa (P < 0,05, ANOVA) para a poliacrilonitrila não modificada. / Heterocyclic polymers are high-performance macromolecules that include a variety of materials, from simple linear polymers which are prepared from heterocyclic monomers like vinyl, to functionalized polymers or lattices. In this work polyacrylonitrile was chemically modified with incorporation of 2-vinyl-2-oxazoline groups at different contents (10% and 20%). Copolymers of acrylonitrile and 2-vinyl-2-oxazoline were characterized by spectroscopy in the infrared region, differential scanning calorimetry and thermogravimetric analysis. The synthesized heterocyclic copolymers were evaluated as corrosion inhibitor on carbon steel against aqueous solution of HCl 10%, and in some cases inhibition efficiencies more than 75% were determined, with statistically significant difference (P < 0.05, ANOVA) to the unmodified polyacrylonitrile.

A corrosão é um processo resultante da ação do meio sobre um determinado material, causando sua deterioração. Em geral, essa deterioração causa prejuízos incalculáveis, fazendo com que o material se torne inadequado ao uso. Os heterocíclicos apresentam inúmeras aplicações tecnológicas e em alguns casos médico-farmacológicas. Mais recentemente, esses compostos têm sido utilizados como eficientes inibidores de corrosão para a proteção de metais em meio ácido ou salino. Nesta Dissertação realizou-se a modificação química da poliacrilonitrila com a incorporação de grupos tetrazol em diferentes teores (8%, 15%, 30% e 30%). Os copolímeros de acrilonitrila e 5-vinil-tetrazol obtidos foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho e foram quantificados os respectivos teores de incorporação por meio de titulação ácido-base e análise elementar. A poliacrilonitrila e os copolímeros heterocíclicos foram avaliados como inibidores de corrosão para aço-carbono, alumínio e latão em solução aquosa de HCl 2 mol/L e HNO3 2 mol/L, alcançando, em alguns casos, uma eficiência de inibição superior a 75%, com diferença estatisticamente significativa (P < 0,05, ANOVA) para a poliacrilonitrila não modificada / Corrosion is a process resulting from the action of environment on a given material, causing its deterioration. In general, these deteriorations cause incalculable damage, making the material unsuitable for use. The heterocycles have numerous technological applications and in some cases medical and pharmacological. More recently, these compounds have been used as efficient corrosion inhibitors to protect metals in acidic or saline environments. This Dissertation was conducted on the chemical modification of polyacrylonitrile with the incorporation of tetrazole at different contents (8%, 15%, 30% and 30%). Copolymers of acrylonitrile and 5-vinyl-tetrazole were characterized by infrared spectroscopy and were quantified the respective contents of incorporation by acid-base titration and elemental analysis. The polyacrylonitrile and heterocyclic copolymers were evaluated as corrosion inhibitors for carbon steel, aluminum and brass in aqueous 2 mol/L HCl and 2 mol/L HNO3, resulting in some cases, an efficiency of greater than 75% inhibition, which was statistically significant (P<0.05, ANOVA) for the unmodified polyacrylonitrile

Polímeros heterocíclicos são macromoléculas de elevado desempenho que incluem uma grande variedade de materiais, desde simples polímeros lineares preparados a partir de monômeros do tipo heterocíclicos vinílicos, até polímeros funcionalizados e reticulados. Neste trabalho realizou-se a modificação química da poliacrilonitrila com a incorporação de grupos 2-vinil-2-oxazolina em diferentes teores (10% e 20%). Os copolímeros de acrilonitrila e 2-vinil-2-oxazolina obtidos foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho e o seu comportamento térmico analisado por calorimetria diferencial de varredura e análise termogravimétrica. Os copolímeros heterocíclicos foram avaliados como inibidores de corrosão para aço-carbono em solução aquosa de HCl 10%, alcançando, em alguns casos, uma eficiência de inibição superior a 75%, com diferença estatisticamente significativa (P < 0,05, ANOVA) para a poliacrilonitrila não modificada. / Heterocyclic polymers are high-performance macromolecules that include a variety of materials, from simple linear polymers which are prepared from heterocyclic monomers like vinyl, to functionalized polymers or lattices. In this work polyacrylonitrile was chemically modified with incorporation of 2-vinyl-2-oxazoline groups at different contents (10% and 20%). Copolymers of acrylonitrile and 2-vinyl-2-oxazoline were characterized by spectroscopy in the infrared region, differential scanning calorimetry and thermogravimetric analysis. The synthesized heterocyclic copolymers were evaluated as corrosion inhibitor on carbon steel against aqueous solution of HCl 10%, and in some cases inhibition efficiencies more than 75% were determined, with statistically significant difference (P < 0.05, ANOVA) to the unmodified polyacrylonitrile.

A corrosão é um processo resultante da ação do meio sobre um determinado material, causando sua deterioração. Em geral, essa deterioração causa prejuízos incalculáveis, fazendo com que o material se torne inadequado ao uso. Os heterocíclicos apresentam inúmeras aplicações tecnológicas e em alguns casos médico-farmacológicas. Mais recentemente, esses compostos têm sido utilizados como eficientes inibidores de corrosão para a proteção de metais em meio ácido ou salino. Nesta Dissertação realizou-se a modificação química da poliacrilonitrila com a incorporação de grupos tetrazol em diferentes teores (8%, 15%, 30% e 30%). Os copolímeros de acrilonitrila e 5-vinil-tetrazol obtidos foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho e foram quantificados os respectivos teores de incorporação por meio de titulação ácido-base e análise elementar. A poliacrilonitrila e os copolímeros heterocíclicos foram avaliados como inibidores de corrosão para aço-carbono, alumínio e latão em solução aquosa de HCl 2 mol/L e HNO3 2 mol/L, alcançando, em alguns casos, uma eficiência de inibição superior a 75%, com diferença estatisticamente significativa (P < 0,05, ANOVA) para a poliacrilonitrila não modificada / Corrosion is a process resulting from the action of environment on a given material, causing its deterioration. In general, these deteriorations cause incalculable damage, making the material unsuitable for use. The heterocycles have numerous technological applications and in some cases medical and pharmacological. More recently, these compounds have been used as efficient corrosion inhibitors to protect metals in acidic or saline environments. This Dissertation was conducted on the chemical modification of polyacrylonitrile with the incorporation of tetrazole at different contents (8%, 15%, 30% and 30%). Copolymers of acrylonitrile and 5-vinyl-tetrazole were characterized by infrared spectroscopy and were quantified the respective contents of incorporation by acid-base titration and elemental analysis. The polyacrylonitrile and heterocyclic copolymers were evaluated as corrosion inhibitors for carbon steel, aluminum and brass in aqueous 2 mol/L HCl and 2 mol/L HNO3, resulting in some cases, an efficiency of greater than 75% inhibition, which was statistically significant (P<0.05, ANOVA) for the unmodified polyacrylonitrile