Título: UTILIZAÇÃO DE NANOPARTÍCULAS DE TANINOS VEGETAIS COMO INIBIDORES DE CORROSÃ
Título alternativo: Utilization of Plant Tannin Nanoparticles as Corrosion Inhibitors
Autoria de: Bryan Sanchez Heringer
Orientação de: Paulo Vitor Grillo de Souza
Coorientação de: Tatiane Michele Popiolski Grillo
Presidente da banca: Paulo Vitor Grillo de Souza
Primeiro membro da banca: Suellen Mendonça Nascimento
Segundo membro da banca: Uasmim Lira Zidanes
Palavras-chaves: Nanopartículas, Taninos, Inibidores sustentáveis, Polarização, MEV
Data da defesa: 23/08/2024
Semestre letivo da defesa: 2024-1
Data da versão final: 31/08/2024
Data da publicação: 31/08/2024
Referência: Heringer, B. S. UTILIZAÇÃO DE NANOPARTÍCULAS DE TANINOS VEGETAIS COMO INIBIDORES DE CORROSÃ. 2024. 78 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2024.
Resumo: A corrosão é um processo eletroquímico inerente aos materiais metálicos que ocorre por reações de oxidação e redução espontânea, sendo responsável por 4 das perdas do PIB brasileiro. Combater esse problema visando o ambiente industrial significa obter materiais capazes de proteger os materiais metálicos, sendo o aço carbono extremamente significativo nas indústrias atualmente, com diversas aplicações por suas características físico-químicas. Diante disso, este trabalho teve como objetivo a obtenção de nanopartículas de taninos vegetais extraídos da espécie Stryphnodendron barbatiman (Barbatimão) para serem utilizados como inibidores de corrosão sustentáveis. Inicialmente, diferentes concentrações de taninos de Barbatimão (3 gL e 6 gL) foram agitadas por um ultraturrax modelo TE-102 Turratec para a obtenção das nanopartículas. Foram testadas duas velocidades de 27000 rpm e 20500 rpm e tempo de agitação de 10 min, 7 min e 4 min, garantindo 12 soluções de diferentes determinadas através de Design of Experiments (DOE). Essas soluções foram medidas via Microscopia Óptica (MO) para entender o comportamento dos parâmetros citados através da medição do tamanho das partículas obtidas via ImageJ. Em seguida, foi feita Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) para medição mais precisa das micronanopartículas, removendo o tempo de 7 minutos, que se mostrou pouca interferência na resposta, possibilitando escolher as soluções ideais para as próximas medidas eletroquímicas e Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) para observar a resistência de polarização e a formação do tanato-férrico, respectivamente. Para avaliar os resultados foram construídas curvas de Tafel, diagramas de Nyquist e Bode comparando as diferentes concentrações de taninos com o ácido e sem inibidor, mostrando melhores resultados de resistência de polarização para curva de 6 gL. Foi atestado o comportamento de suspensão da solução de 3 gL, que obteve uma estabilidade de 74,57 em 24 horas. Por fim, a obtenção de nanopartículas através da metodologia empregada parece ser um caminho viável, embora haja pontos a melhorar quanto à estabilidade da solução. Os resultados do DOE nos permitem identificar as variáveis a serem aprimoradas nesse processo. A configuração com maior concentração mostrou-se mais promissora nos resultados eletroquímicos e também apresentou a formação de tanato-férrico através do FTIR.
Abstract: Corrosion is an electrochemical process inherent to metallic materials that occurs through spontaneous oxidation and reduction reactions, accounting for 4 of Brazils GDP losses. Addressing this issue in the industrial environment involves developing materials capable of protecting metallic materials, with carbon steel being extremely significant in industries today due to its various physicochemical properties. In light of this, the objective of this study was to obtain nanoparticles from plant tannins extracted from the species Stryphnodendron barbatiman (Barbatimão) to be used as sustainable corrosion inhibitors. Initially, different concentrations of Barbatimão tannins (3 gL and 6 gL) were stirred using an ultraturrax model TE-102 Turratec to obtain the nanoparticles. Two speeds, 27,000 rpm and 20,500 rpm, and stirring times of 10 min, 7 min, and 4 min were tested, resulting in 12 different solutions determined through Design of Experiments (DOE). These solutions were measured via Optical Microscopy (OM) to understand the behavior of the mentioned parameters by measuring the particle size obtained through ImageJ. Then, Scanning Electron Microscopy (SEM) was performed for more precise measurement of the micronanoparticles, eliminating the 7-minute time, which showed little interference in the response, allowing the selection of ideal solutions for further electrochemical measurements and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) to observe polarization resistance and the formation of ferric tannate, respectively. To evaluate the results, Tafel curves, Nyquist, and Bode diagrams were constructed, comparing the different tannin concentrations with the acid and without an inhibitor, showing better polarization resistance results for the 6 gL curve. The suspension behavior of the 3 gL solution was confirmed, with 74.57 stability in 24 hours. Finally, the methodology used to obtain nanoparticles appears to be a viable path, although there are aspects to improve regarding the stability of the solution. The DOE results allow us to identify the variables to be improved in this process. The configuration with the highest concentration proved to be the most promising in the electrochemical results and also presented the formation of ferric tannate through FTIR.
URI alternaviva: sem URI do Repositório Institucional da UFLA até o momento.
Curso: G033 - ENGENHARIA QUÍMICA (BACHARELADO)
Nome da editora: Universidade Federal de Lavras
Sigla da editora: UFLA
País da editora: Brasil
Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso
Nome da língua do conteúdo: Português
Código da língua do conteúdo: por
Licença de acesso: Acesso aberto
Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras
URI da licença: repositorio.ufla.br
Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br
Detentores dos direitos autorais: Bryan Sanchez Heringer e Universidade Federal de Lavras
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