Relatório Parcial 1 0

Prévia do material em texto

CENTRO UNIVERSITÁRIO FEI 
EMELY CRISTINA CUNHA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO DO SINERGISMO DO AÇAFRÃO DA TERRA E CRAVO DA ÍNDIA 
COMO INIBIDORES NATURAIS DE CORROSÃO PARA AÇO-CARBONO EM 
MEIO ÁCIDO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
São Bernardo do Campo 
2018 
 
 
 
EMELY CRISTINA CUNHA 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO DO SINERGISMO DO AÇAFRÃO DA TERRA E CRAVO DA ÍNDIA 
COMO INIBIDORES NATURAIS DE CORROSÃO PARA AÇO-CARBONO EM 
MEIO ÁCIDO 
 
 
 
 
 
 
Relatório Parcial de Iniciação Científica 
apresentado ao Centro Universitário FEI, como 
parte dos requisitos do Programa PIBIC-FEI. 
Orientado pelo Prof. Dra. Isabella Aquino 
Pacífico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
São Bernardo do Campo 
2018 
 
 
RESUMO 
 
A corrosão é um processo natural e espontâneo em que o metal reage com o meio corrosivo, 
ocasionando a perda do material metálico e a alteração das suas propriedades pela formação de 
produtos de corrosão (compostos mais estáveis). Dessa forma, a corrosão é um dos principais 
motivos pelas perdas econômicas no setor industrial. O aço-carbono, em decorrências da sua 
resistência mecânica, capacidade de deformação e baixo custo, é amplamente utilizado na 
indústria em diferentes aplicações. No entanto, este material metálico possui baixa resistência 
à corrosão, o que reduz seu desempenho e via útil. Dentre os métodos de proteção contra a 
corrosão destacam-se a proteção catódica e anódica, inibidores de corrosão, revestimentos 
metálicos, revestimentos orgânicos (tintas) e inorgânicos (fosfatização). Os inibidores de 
corrosão são substâncias que adicionadas em quantidade ou concentrações adequadas ao meio 
corrosivo reduz ou mesmo elimina a corrosão. Em virtude da necessidade de inovação na área, 
tendo em vista a possível substituição dos inibidores comumente utilizados, que são altamente 
tóxicos e prejudiciais ao ambiente, por outros que incluam inibidores econômicos e 
ecologicamente viáveis, tem-se como proposta o estudo dos inibidores naturais de corrosão. O 
uso de inibidores naturais de corrosão torna-se proeminente, principalmente pelo perfil 
sustentável, baixo custo e facilidade de obtenção da matéria-prima. Dessa forma, o objetivo 
deste trabalho consiste em caracterizar como inibidores naturais de corrosão para aço carbono 
em meio ácido (HCL 0,5 M), empregando técnicas gravimétricas e eletroquímicas para 
caracterização da corrosão. Os inibidores de corrosão foram empregados na forma de extrato 
alcoólico obtidos pelo método de extração Soxhlet. Os resultados de perda de massa 
demonstraram o efeito inibidor do açafrão da terra e do cravo da índia quando empregados em 
meio ácido devido a comparação da taxa de corrosão no meio na ausência e na presença de 
diferentes concentrações de inibidor. A maior eficiência apresentada pelo extrato alcoólico de 
açafrão da terra foi de 63,2 % na concentração de 2 g/L e para o extrato alcoólico de cravo da 
índia, foi de 63,64 % na concentração de 3 g/L. O ensaio eletroquímico de polarização 
comprovou a redução da taxa de corrosão provocada pelos extratos, demonstrando que ambos 
atuam como inibidor do tipo misto. A caracterização química dos extratos foi feita por 
espectroscopia no infravermelho, indicando a presença dos compostos que adsorvem na 
superfície metálica protegendo contra a corrosão por sua ação antioxidante. 
 
Palavras-chave: Corrosão. Inibidores de corrosão. Açafrão da terra. Cravo da índia. Aço-
carbono 1020. 
 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
 
Figura 1 - Rizoma da Curcuma longa L. utilizado na produção da especiaria........................ 18 
Figura 2 - Cravo da índia ..................................................................................................... 20 
Figura 3 - Representação do diagrama de Tafel .................................................................... 22 
Figura 4 - Curvas de polarização para o aço carbono em meio de HCl, na ausência e presença 
do extrato da casca de romã ................................................................................................. 23 
Figura 5 - Curvas de polarização para o aço carbono em meio de HCl, na ausência e 
presença do extrato da casca de uva ..................................................................................... 24 
Figura 6 - Extrator Soxhlet ................................................................................................... 25 
Figura 7 - Amostras de açafrão da terra ................................................................................ 29 
Figura 8 - Amostras de cravo da índia .................................................................................. 30 
Figura 9 - Mistura de cada matéria-prima utilizada ............................................................... 31 
Figura 10 - Extração Soxhlet dos compostos orgânicos ........................................................ 31 
Figura 11 - Processo de rotaevaporação do açafrão da terra .................................................. 32 
Figura 12 - Extratos alcoólicos obtidos ................................................................................. 32 
Figura 13 - Ensaio de perda de massa ................................................................................... 35 
Figura 14 – Célula eletroquímica de três eletrodos ............................................................... 36 
Figura 15 - Potenciostato/galvanostato Metrohm Autolab com o software NOVA 2.1 .......... 37 
Figura 16 - Superfícies da amostra de aço-carbono após a imersão de 2 h em HCl 0,5 M ..... 39 
Figura 17 - Superfície das amostras de aço-carbono 1020 após o ensaio de perda de massa 
segunda a ASTM G1 em meio HCl 0,5M (a) na concentração de 0,5 g de extrato/L; (b) na 
concentração de 1,0 g de extrato/L; (c) na concentração de 2,0 g de extrato/L; (d) na 
concentração de 2,5 g de extrato/L e (e) na concentração de 3,0 g de extrato/L. ................... 41 
Figura 18 - Superfície das amostras de aço-carbono 1020 após o ensaio de perda de massa 
segunda a ASTM G1 em meio HCl 0,5M (a) na concentração de 0,5 g de extrato/L; (b) na 
concentração de 1,0 g de extrato/L; (c) na concentração de 2,0 g de extrato/L; (d) na 
concentração de 2,0 g de extrato/L e (e) na concentração de 3,0 g de extrato/L .................... 42 
Figura 19- Curvas de polarização do extrato de açafrão da terra .......................................... 44 
Figura 20 - Curvas de polarização do extrato de cravo da índia ............................................ 45 
Figura 21 - Espectroscopia no infravermelho do açafrão da terra .......................................... 46 
Figura 22 - Espectroscopia no infravermelho do açafrão da terra .......................................... 48 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1 - Velocidade de corrosão na ausência de inibidor ................................................... 39 
Tabela 2 - Eficiência do extrato bruto de açafrão para diferentes concentrações ................... 40 
Tabela 3 - Eficiência do extrato bruto de cravo da índia para diferentes concentrações ......... 42 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................ 6 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................... 8 
2.1 CORROSÃO .................................................................................................. 8 
2.2 MECANISMO DE CORROSÃO ................................................................... 9 
2.2.1 Mecanismo Eletroquímico ........................................................................... 9 
2.2.2 Mecanismo Químico ................................................................................... 11 
2.3 INIBIDORES DE CORROSÃO ...................................................................11 
2.3.1 Classificação dos inibidores de corrosão ......................................................... 12 
2.3.1.1 Inibidores Anódicos ..................................................................................... 12 
2.3.1.2 Inibidores Catódicos .................................................................................... 12 
2.3.1.3 Inibidores Mistos ......................................................................................... 13 
2.3.1.4 Inibidores de Adsorção ................................................................................ 13 
2.3.2 Eficiências dos inibidores ................................................................................. 13 
2.3.3 Inibidores de corrosão naturais ....................................................................... 14 
2.3.3.1 Açafrão da terra ............................................................................................. 17 
2.3.3.2 Cravo da índia ................................................................................................ 19 
2.4 CARACTERIZAÇÃO ELETROQUÍMICA ................................................. 20 
2.4.1 Polarização ...................................................................................................... 20 
2.4.2 Impedância Eletroquímica ..................................... Erro! Indicador não definido. 
2.5 EXTRAÇÃO SOXHLET ............................................................................. 24 
3 OBJETIVOS ......................................................................................................... 26 
3.1 OBJETIVOS ESPECIFICOS ............................................................................... 26 
3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS ............................................................................... 26 
4 JUSTIFICATIVA ................................................................................................. 27 
5 METODOLOGIA ..................................................................................... 28 
5.1 RECURSOS HUMANOS E MATERIAIS ................................................... 28 
 
 
5.2 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS ..................................................... 28 
5.2.1 Preparação do açafrão da terra e cravo da índia ........................................... 28 
5.2.2 Extração Soxhlet.............................................................................................. 30 
5.2.3 Preparação da solução aquosa de HCl 0,5 mol/L ........................................... 33 
5.2.4 Ensaio gravimétrico ........................................................................................ 33 
5.2.4.1 Preparação das amostras de aço-carbono para ensaios de perda de massa ... 33 
5.2.4.1 Ensaios de perda de massa segundo ASTM G1 .............................................. 34 
5.2.5 Ensaios eletroquímicos .................................................................................... 35 
6 RESULTADOS .......................................................................................... 38 
6.1 ENSAIO GRAVIMÉTRICO SEGUNDO A NORMA ASTM G1 ........................ 38 
6.1.1 Ácido clorídrico 0,5 mol/L na ausência de inibidor de corrosão (branco) .... 38 
6.1.2 Ácido clorídrico 0,5 mol/L na presença do extrato bruto de açafrão da terra 
obtido via Soxhlet em diferentes concentrações ....................................................... 39 
6.1.3 Ácido clorídrico 0,5 mol/L na presença do extrato bruto de cravo da índia 
obtido via Soxhlet em diferentes concentrações ....................................................... 41 
7 CRONOGRAMA ....................................................................................... 49 
8 CONCLUSÕES ..................................................................................................... 50 
REFERÊNCIAS ........................................................................................................ 51 
 
 
 
6 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
 A corrosão é um processo natural e espontâneo em que o metal reage com o meio 
corrosivo, ocasionando a perda do material metálico e a alteração das suas propriedades 
pela formação de produtos de corrosão (FONTANA, 1987; GENTIL, 1996). A 
preocupação com este fenômeno e a importância de se conhecer mecanismos de 
minimizá-lo é maior quando se trata de ambientes altamente corrosivos, como o ambiente 
marítimo e industrial (GOMES, 1999). 
Entre as alterações prejudiciais indesejáveis geradas pela corrosão, tem-se o 
desgaste, variações químicas ou modificações estruturais, o que torna o material 
inadequado para uso. Dessa forma, a corrosão é um dos principais motivos pelas perdas 
econômicas no setor industrial gerando elevados prejuízos diretos e indiretos (GENTIL, 
2011). No Brasil, estima-se que os prejuízos anuais oriundos dos processos de corrosão 
oscilam em torno de 3 a 4 % do Produto Interno Bruto (PIB) (GEMELLI, 2001). 
 O aço-carbono, em decorrências da sua resistência mecânica, capacidade de 
deformação e baixo custo, é amplamente utilizado na indústria em diferentes aplicações. 
No entanto, este material metálico possui baixa resistência à corrosão, o que reduz seu 
desempenho e via útil. Cerca de 20 % do aço carbono produzido destina-se à reposição 
de partes de equipamentos, peças ou instalações corroídas (PANNONI, 2015). Dentre os 
métodos de proteção contra a corrosão, destacam-se a proteção catódica e anódica, 
inibidores de corrosão, revestimentos metálicos, revestimentos orgânicos poliméricos 
(tintas) e inorgânicos (fostatização) (GENTIL, 2011). 
 Os inibidores de corrosão são substâncias químicas (naturais ou sintéticas) ou 
mistura de substâncias que, presentes em concentrações adequadas no meio corrosivo, 
têm a capacidade de reduzir ou eliminar a corrosão (GENTIL, 2011). Apesar dos 
inibidores sintéticos, comumente utilizados, apresentarem boa atividade anticorrosiva, a 
maioria possui alta toxicidade aos seres vivos e ao meio ambiente. Tendo em vista os 
problemas relacionados aos inibidores sintéticos, torna-se viável, ecologicamente e 
economicamente, a utilização de produtos naturais como inibidores (GOMES, 1999). O 
uso de inibidores naturais de corrosão tem sido alvo de diversos estudos científicos devido 
à variedade de compostos presentes nos vegetais e por serem sustentáveis, não tóxicos, 
de baixo custo e possuírem matéria-prima de fácil obtenção (FELIPE et al., 2013). O 
açafrão da terra e o cravo da índia apresentam um alto teor de compostos fenólicos e 
antioxidantes (BROWN, 1995; BALASUNDRAM, 2006; CHAN, 1995). Portanto, este 
7 
 
trabalho consiste em caracterizar o açafrão da terra e o cravo da índia como inibidor 
natural de corrosão para aço carbono em meio ácido (HCl-0,5M). Ambos serão 
empregados na forma de extrato obtidos pelo método de extração Soxhlet. A 
caracterização química dos extratos será feita por cromatografia (CG-MS) e 
espectroscopia no infravermelho. A análise morfológica da superfície do aço será feita 
por MEV. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
2.1 CORROSÃO 
 
A corrosão metálica pode ser definida como sendo o processo em que os metais 
passam do estado metálico para a forma combinada (produto de corrosão), por uma 
interação com o meio (FONTANA, 1987; GENTIL, 1996). A interação entre o metal e o 
meio pode ser de natureza química ou eletroquímica e estar associada ou não a esforços 
mecânicos, sendo então um processo natural, espontâneo e irreversível que, na maioria 
das vezes, ocorre em condições não controláveis. Dentre os fenômenos corrosivos, se 
destacam quatro principais grupos: corrosão em meio aquoso (90 %), corrosão à elevadas 
temperaturas (8%), corrosão em meio orgânico (1,8 %) e corrosão por metais líquidos 
(0,2 %). Entre os parênteses está indicada, de forma estimada, a incidênciade cada um 
dos tipos de corrosão, sendo os dois primeiros fenômenos eletroquímicos, e os outros de 
mecanismos ainda indefinidos. Portanto, conclui-se que o processo eletroquímico em 
meio aquoso é mais frequente, uma vez que a maioria dos fenômenos corrosivos ocorrem 
no meio ambiente, no qual a água é o principal solvente (WOLYNEC, 2003). Neste 
processo, deve-se levar em consideração as variáveis relacionadas ao material metálico, 
meio corrosivo e condições operacionais. 
A corrosão pode ocorrer em materiais ferrosos e não ferrosos, ou mesmo em 
materiais não-metálicos como borracha, polímeros, madeira, cerâmicos e concretos 
(GENTIL, 1996). Dessa forma, os problemas relacionados à corrosão são frequentes e 
ocorrem em todos os setores da economia mundial, provocando grandes perdas 
econômicas diretas, como os custos de substituição das peças e equipamentos que 
sofreram corrosão, os custos e a manutenção dos processos de proteção, e as indiretas, 
como paralisações acidentais, perda de eficiência, contaminação de produtos e 
superdimensionamento nos projetos (GENTIL, 2011). Sendo assim, a corrosão provoca 
a degradação dos materiais metálicos ocasionando perdas e falhas em equipamentos e 
motores. 
Os impactos econômicos não ocorrem apenas pela substituição do material 
metálico corroído, mas também pelos custos relacionados ao desenvolvimento de novos 
materiais metálicos e novas tecnologias para proteção contra a corrosão (FONTANA, 
1987; GENTIL, 1996). 
9 
 
Na literatura, são encontrados testes de imersão para avaliação da corrosão de 
metais por técnica gravimétrica, como as normas ASTM G1 (2003) e ASTM G31 (2004), 
bem como as técnicas eletroquímicas, tais como polarização potenciodinâmica, 
resistência de polarização linear e espectroscopia de impedância eletroquímica. 
 
2.2 MECANISMO DE CORROSÃO 
 
 Na análise dos processos corrosivos devem ser consideradas as variáveis 
dependentes do material metálico, das condições operacionais e do meio corrosivo, pois 
a análise da associação dessas variáveis, apesar da complexidade, possibilitará indicar o 
material mais adequado para ser utilizado em determinados equipamentos ou instalações. 
Para o material metálico, as variáveis que devem ser consideradas são: composição 
química, processo de obtenção, presença de impurezas, tratamentos térmicos e 
mecânicos, estado da superfície, forma, união de materiais e contato com outros metais. 
Para as condições operacionais, são: solicitações mecânicas, movimento relativo entre 
material metálico e meio, condições de imersão no meio, meios de proteção contra a 
corrosão e operação contínua ou intermitente. Para o meio corrosivo, são: composição 
química, concentração, pH, temperatura, teor de oxigênio, pressão e sólidos suspensos 
(GENTIL, 2011). 
 Conforme o material e o meio corrosivo, podem ser apresentados como 
mecanismos para os processos corrosivos o mecanismo eletroquímico e o químico. 
 
2.2.1 Mecanismo Eletroquímico 
 
 No mecanismo eletroquímico, ocorrem reações químicas que envolvem 
transferência de carga ou elétrons através de uma interface ou eletrólito. Os elétrons são 
transferidos de uma região para outra, deixando a superfície do metal eletricamente 
carregada, formando uma pilha de corrosão eletroquímica. Portanto, as reações são 
denominadas anódicas e catódicas, também conhecidas como reações de oxirredução. A 
transferência de elétrons para diferentes áreas ocorre devido à diferença de potencial, de 
natureza eletroquímica, que se estabelece entre as regiões (GENEROSO, 20XX). O 
processo eletroquímico de corrosão é constituído de três etapas importantes (GENTIL, 
2011): 
 
10 
 
a) processo anódico: região em que ocorrem as reações de oxidação em um metal M 
conforme representado na Equação 1, devido a passagem dos íons para a solução. 
Portanto, é a superfície na qual a corrosão ocorre; 
 
 𝑀 → 𝑀𝑛+ + 𝑛𝑒 (1) 
 
b) deslocamento dos elétrons e íons: ocorre a transferência dos elétrons das regiões 
anódicas para as catódicas pelo circuito metálico e difusão de ânions e cátions na 
solução; 
c) processo catódico: região em que ocorrem as reações de redução do meio, devido 
a recepção de elétrons, na área catódica, pelos íons e moléculas existentes na 
solução. Assim, a região se torna protegida e não sofre corrosão. Em meio ácido 
sem presença de oxigênio, acontece a redução do íon H+, oriundo da dissociação 
de ácidos, gerando H2, conforme a Equação 2; 
 
2𝐻+ + 2𝑒 → 𝐻2 (2) 
 
Em meios oxigenados, ocorre a redução do oxigênio, mas as reações divergem 
dependendo do meio (ácido, neutro ou básico), como representado 
respectivamente pelas Equações 3 e 4. 
 
𝑛
4
𝑂2 + 𝑛𝐻
+ + 𝑛𝑒 →
𝑛
2
𝐻2𝑂 meio ácido (3) 
 
𝑛
4
𝑂2 +
𝑛
2
𝐻2𝑂 + 𝑛𝑒 → 𝑛𝑂𝐻
− meio neutro ou básico (4) 
 
 Os processos anódicos e catódicos são equivalentes. A passagem de um cátion 
para o anólito, solução em torno do anodo, é entremeada da descarga simultânea de um 
cátion no católito, solução em torno do cátodo, não gerando acúmulo de eletricidade. A 
intensidade do processo de corrosão é estimada pelo número de cargas de íons que se 
descarregam no cátodo ou pelo número de elétrons que migram do anodo para o cátodo. 
Portanto, a corrosão eletroquímica será mais intensa quanto menor o valor do pH, ou seja, 
alto teor de H+, e quanto maior a concentração de oxigênio no meio corrosivo. O oxigênio, 
em algumas situações, pode atuar como um fator de controle nos processos corrosivos, 
11 
 
comportando-se como um acelerador do processo eletroquímico de corrosão ou como 
protetor, quando reage diretamente com a superfície do metal, formando camada de óxido 
protetor no material e, assim, evitando o contato do mesmo com o meio corrosivo. 
 Dentre os tipos de corrosão regidas pelo mecanismo eletroquímico, tem-se a 
corrosão em água ou soluções aquosas, a corrosão atmosférica, a corrosão no solo e a 
corrosão em sais fundidos (GENTIL, 2011). 
 
2.2.2 Mecanismo Químico 
 
 O processo de corrosão química ocorre quando há ataque de um agente químico 
diretamente sobre o material exposto a ele, gerando, consequentemente, um produto de 
corrosão sobre a superfície do material. Neste mecanismo, não ocorre a formação de 
corrente elétrica como no mecanismo eletroquímico e o mesmo ocorre geralmente em 
altas temperaturas (Frauches-Santos, 2015). Segundo Gentil (2011), pode ser citado o 
ataque de metais por solventes orgânicos na ausência de água como exemplo desse 
mecanismo, como no caso do magnésio reagindo com halogenetos de alquila, RX, 
representado na Equação 5, para obter os reagentes de Grignard. 
 
𝑀𝑔 + 𝑅𝑋 → 𝑅𝑀𝑔𝑋 (5) 
 
2.3 INIBIDORES DE CORROSÃO 
 
Um dos métodos utilizados para a proteção contra a corrosão é o uso de inibidores 
de corrosão, que podem minimizar ou até suprimir o processo de degradação dos metais. 
Os inibidores de corrosão são substâncias ou mistura de substâncias que, quando 
adicionadas em concentrações satisfatórias no meio corrosivo, visam diminuir ou até 
mesmo eliminar as reações de oxidação que provocam a degradação do metal (GENTIL, 
1996; RODRÍGUEZ-TORRES, 2015). São substâncias empregadas no meio corrosivo 
para prevenir o ataque de certos metais durante a produção, transporte, armazenamento 
ou nas operações de decapagem. Segundo Rani apud Felipe (2013), a inibição da corrosão 
pode ocorrer por: adsorção de íons ou moléculas na superfície do metal, formando uma 
camada protetora que reduz a interação entre o metal e o meio; diminuição da reação 
anódica e/ou catódica; diminuição da velocidade de difusão dos reagentes até o metal; 
12redução da capacitância da dupla camada elétrica; e diminuição da resistência elétrica da 
superfície do metal. 
 
 
 
2.3.1 Classificação dos inibidores de corrosão 
 
Muitos fatores podem ser considerados na classificação dos inibidores de 
corrosão, tais como composição, estado e comportamento. Quanto ao seu 
comportamento, podem ser identificados como inibidores anódicos, catódicos, mistos e 
de adsorção. 
 
2.3.1.1 Inibidores Anódicos 
 
Inibidores do tipo anódicos reagem com o meio de maneira a formar na 
superfície do metal um filme extremamente aderente e insolúvel, protegendo o metal da 
corrosão ao reduzir as reações anódicas. São substâncias que provocam a passivação da 
superfície metálica, pois se comportam como ânions que reagem com os cátions metálicos 
(Mn+) produzidos no ânodo, formando produtos insolúveis com ação protetora capaz de 
inibir a passagem de corrente na interface (metal/meio). Estes inibidores deslocam a curva 
anódica de polarização para valores menores de densidade de corrente. Os inibidores 
anódicos possuem alta eficiência, tendo como desvantagem a possibilidade de ocorrência 
de corrosão localizada, caso sua concentração seja menor que a necessária para adsorver 
em toda a superfície. Como exemplo pode-se citar nitritos, silicatos, boratos, hidróxidos 
e cromatos (GENTIL, 1996; RODRÍGUEZ-TORRES, 2015; SHIBLI, 2005). 
 
2.3.1.2 Inibidores Catódicos 
 
Esses inibidores atuam na superfície metálica reduzindo as reações catódicas. 
São substâncias que fornecem íons metálicos capazes de reagir com as hidroxilas (OH-), 
presentes na área catódica, produzindo compostos insolúveis (hidróxidos). Esses 
compostos insolúveis atuam na área catódica impedindo a difusão do oxigênio e a 
condução de elétrons, retardando o processo catódico (GENTIL, 1996). Os inibidores 
catódicos atuam deslocando as curvas de polarização catódicas para uma menor 
13 
 
densidade de corrente, o que indica que eles inibem a reação. Como exemplos, tem-se 
sais de zinco, carbonato de sódio e hidrazina (GENTIL, 1996; MOURYA, 2014). 
 
2.3.1.3 Inibidores Mistos 
 
Os inibidores mistos consistem em uma combinação entre os inibidores anódicos 
e catódicos. São caracterizados por reduzir tanto a densidade de corrente anódica como 
catódica, provavelmente devido à adsorção de componentes do inibidor nos sítios ativos 
da superfície do eletrodo, revestindo as áreas catódicas e anódicas. Estes inibidores são 
capazes de retardar a dissolução do metal na solução e também as reações de redução de 
hidrogênio, consequentemente reduzindo a taxa de corrosão. É possível observar esse 
comportamento com a polarização das curvas catódicas e anódicas em relação àquelas 
sem a presença de inibidor. Como exemplo, pode-se citar os polifosfatos, fosfatos e 
silicatos (SOUZA, 2015; HIJAZI, 2015). 
 
2.3.1.4 Inibidores de Adsorção 
 
Os inibidores de adsorção são substâncias ou misturas que formam uma película 
sobre a superfície metálica a ser protegida impedindo o contato com o meio corrosivo. 
No grupo de inibidores de adsorção, são incluídos os compostos orgânicos com grupos 
funcionais fortemente polares que favorecem a formação de películas de adsorção. A 
existência dessa camada torna o processo de reações eletroquímicas entre o metal e o 
eletrólito menos efetivo, reduzindo assim a taxa de corrosão. A adsorção do inibidor pode 
alterar também a energia de ativação das áreas anódicas e catódicas. A eficiência de 
adsorção depende de parâmetros como concentração do inibidor, eletrólito utilizado, 
temperatura, dentre outros. Como exemplo, tem-se aldeídos, aminas, compostos 
heterocíclicos nitrogenados, ureia e tioureia (GENTIL, 1996). 
 
2.3.2 Eficiências dos inibidores 
 
A eficiência de um inibidor () de corrosão pode ser determinada segundo a 
Equação 6 (GENTIL, 1996): 
 
14 
 
 (%) = 
 𝑛𝑠− 𝑛𝑐
𝑛𝑠
𝑥 100 (6) 
 
Onde: 
 = eficiência do inibidor em porcentagem; 
 s = taxa de corrosão sem uso do inibidor; 
 c = taxa de corrosão com uso de inibidor. 
 
2.3.3 Inibidores de corrosão naturais 
 
Segundo Sastri (2011), os tipos inibidores de corrosão e os métodos de aplicação 
vêm sendo modificados por questões ambientais, uma vez que os inibidores usualmente 
empregados são altamente tóxicos, dificultado seu manuseio e descarte. Alguns órgãos 
ambientais em vários países impuseram regras e regulamentos para a aplicação e o 
descarte de inibidores de corrosão, exigindo que os mesmos sejam ambientalmente 
seguros e sustentáveis. 
Muitos dos inibidores utilizados que apresentam boas propriedades anticorrosivas 
possuem componentes sintéticos em sua composição, sendo a maioria deles tóxicos tanto 
ao ser humano quanto ao meio ambiente. As preocupações com estes aspectos sempre 
foram assuntos relacionados à atividade industrial, tendo em vista que a utilização de 
componentes tóxicos pode ter como consequências danos ao ecossistema e também a 
órgãos do corpo humano como rins ou fígados. Essa característica tóxica pode se 
apresentar tanto na sintetização do composto quanto durante a aplicação (RAJA, 2013). 
Em decorrência do custo e toxicidade dos inibidores de corrosão, torna-se necessária a 
aplicação de inibidores de corrosão mais eficientes e ambientalmente corretos. O uso de 
inibidores de corrosão de origem vegetal desperta o interesse cientifico por se tratar de 
uma alternativa promissora no combate a corrosão (ABIOLA, 2009; DENG, 2012; 
FELIPE, 2013; GARAI, 2012; GREGORY, 2003; GOMES, 1999; IBRAHIM, 2011; 
SATAPATHY, 2009). 
Segundo Ferreira (2016), o processamento de alimentos no setor agroalimentar 
gera subprodutos e resíduos que são ricos em biocompostos que podem oferecer uma 
fonte natural prontamente disponível de antioxidantes. É do conhecimento geral que o 
rendimento de extração química depende do tipo de solvente (diferentes polaridades), do 
15 
 
tempo de extração, da temperatura, da proporção de resíduo/solvente, da composição 
química e das características físicas dos resíduos. 
Os inibidores naturais são renováveis, não tóxicos, de fácil aquisição, 
economicamente viáveis e não apresentam metais pesados (FELIPE, 2013). Também são 
conhecidos como inibidores verdes e são obtidos a partir de extratos vegetais. Diversos 
trabalhos mostraram a eficiência dos extratos vegetais como inibidor de corrosão obtidos 
tanto de alguns vegetais bem como de seus resíduos. Há trabalhos que mostram a 
eficiência de extratos naturais como inibidores de corrosão para meios ácidos, neutros ou 
básicos. Dentre os trabalhos que empregam inibidores naturais, podem-se destacar os 
extratos obtidos de casca do caju, casca da manga, casca da laranja (ROCHA, 2010), 
folhas de ginkgo biloba (DENG, 2012), folhas de oliveira (EL-ETRE, 2004), folhas de 
davana (GARAI, 2012), folhas do abacaxi (EKANEM, 2010), grãos de café (TORRES, 
2011), sementes do algodoeiro (ABIOLA, 2009), óleo de dendê (FAYOMI, 2014), vinho 
de palma (NWIGBO, 2012), óleo de lavanda (HALAMBEK, 2010) e casca da cebola 
(FERREIRA, 2016; IROHA1, 2015; SULAIMAN, 2012). 
A eficiência de compostos orgânicos obtidos de extratos naturais é influenciada 
por vários fatores, tais como pH, temperatura, tipo do material metálico, composição e 
concentração do extrato (EKANEM, 2010). 
Os compostos orgânicos são considerados inibidores de corrosão eficazes devido 
à adsorção de moléculas e íons na superfície do metal. A presença de moléculas grandes 
com grupos funcionais contendo heteroátomos, tais como oxigênio, nitrogênio, enxofre e 
fosforo, bem como anéis aromáticos, ligações duplas e triplas na estrutura, aumentam o 
processo de adsorção (NWIGBO, 2012). Por este motivo, pesquisas realizadas nos 
últimos anos relatam que muitos vegetais apresentam em sua composição compostos com 
ação antioxidante, principalmente os polifenóis, que são inibidores de corrosão eficientespara os materiais metálicos. A eficiência de inibição à corrosão dos extratos, provenientes 
de subprodutos dos vegetais, é normalmente vinculada à presença, em sua composição, 
de espécies orgânicas tais como taninos, ácidos orgânicos, alcalóides carboidratos, 
pigmentos e proteínas. 
Torres et al. (2011) estudaram o efeito de extratos aquosos de café moído na 
corrosão do aço carbono em solução de HCl 1 mol/L. Dois métodos de extração foram 
empregados no estudo: decocção e infusão. Ambos os extratos foram liofilizados para 
adição no meio ácido. A caracterização da corrosão foi feita por ensaios gravimétricos 
(medidas de perda de massa) e ensaios eletroquímicos (curvas de polarização e 
16 
 
impedância eletroquímica) para determinação da eficiência do inibidor natural. Os 
antioxidantes fenólicos do extrato de café foram analisados por determinação 
colorimétrica e HPLC. Os resultados mostraram que o extrato de café atua como inibidor 
de corrosão do tipo misto com predominância catódica. A eficiência do inibidor de 
corrosão para aço carbono em meio de HCl aumentou com a concentração do extrato de 
café. Além disso, foram constatados menores valores de densidade de corrente de 
corrosão para os extratos obtidos via infusão, comprovando melhor eficiência deste 
método extração dos antioxidantes. Os compostos fenólicos com ação antioxidante 
presentes no extrato de café são predominantemente os ácidos clorogênicos, tais como 
cafeína e ácido ferúlico. O ácido 5-cafeoilquínico isolado dos extratos de café e 
adicionado ao meio ácido também foi investigado por impedância eletroquímica, a qual 
revelou que a forma isolada do ácido não é responsável pela inibição da corrosão. 
Possivelmente, o sinergismo entre o ácido 5-cafeoilquínico e outros compostos do café 
pode ser a explicação para a redução da corrosão do aço carbono em meio de HCl 1 mol/L. 
Ekanem, Umoren e Udousoro (GARAI, 2012) investigaram o uso de extrato 
alcoólico de folhas de abacaxi como inibidor de corrosão para aço carbono em meio de 
HCl 1 mol/L por medidas de perda de massa e evolução de hidrogênio. Os ensaios foram 
realizados em diferentes concentrações (0,1 a 0,5 g/L) e temperaturas (30 a 60 °C). Os 
resultados demostraram que a eficiência da inibição aumenta com o aumento da 
concentração do extrato e também com o aumento da temperatura. A adsorção do extrato 
na superfície do aço em meio ácido segue as isotermas de adsorção de Langmuir. 
Nwigbo et al. (2012) avaliaram o vinho da palma (palma) como inibidor de 
corrosão para aço carbono em meio de H2SO4 (0,1 e 0,5 mol/L) e NaOH. O inibidor 
natural apresentou melhores resultados em meio alcalino comparado ao meio ácido. 
Logo, o vinho da palma tem se mostrado bom inibidor de corrosão para aço carbono em 
decorrência da presença de polifenóis, alcalóides além de grupos funcionais de 
nitrogênio, oxigênio, carbono e anéis aromáticos em sua estrutura. 
Os extratos obtidos de folhas de algodoeiro e sementes de uva foram avaliados 
como inibidores de corrosão para alumínio em solução de NaOH 2 mol/L. Ambos os 
extratos inibem a corrosão do alumínio. No entanto, o extrato da folha do algodoeiro é 
mais eficiente do que o extrato da semente de uva na redução da velocidade de corrosão. 
A eficiência de inibição aumenta com o aumento da concentração do extrato natural. O 
efeito da inibição é atribuído à adsorção dos fitoquímicos na superfície metálica 
(ABIOLA, 2009). 
17 
 
Ferreira et al. (2016) estudaram a eficiência da casca de cebola marrom na 
corrosão do aço-carbono em meio de HCl 0,1 mol/L. Os resultados eletroquímicos 
obtidos por impedância eletroquímica e curvas de polarização comprovaram a ação 
inibitória do extrato para corrosão do aço pelo aumento do módulo da impedância e 
redução da densidade de corrosão, respectivamente, na presença do inibidor. As curvas 
de polarização mostram que o extrato da casca da cebola atua como inibidor de corrosão 
do tipo misto. Estes resultados podem ser atribuídos à forte quimissorção do inibidor na 
superfície do aço. As análises por MEV também revelaram a proteção da superfície pelo 
extrato da cebola marrom. 
 
2.3.3.1 Açafrão da terra 
 
O açafrão da terra é uma especiaria, de coloração amarelo ouro-marrom, obtido 
através da desidratação e moagem dos rizomas (raízes) de uma planta classificada como 
Curcuma longa L. (GOVINDARAJAN,1980; PLOTTO, 2004), uma monocotiledônea 
pertencente à família das Zingiberáceas (MATA, 2004), como ilustrado na Figura 1. A 
Curcuma longa L. é uma planta herbácea e perene, de clima tropical quente e úmido, 
nativa do sudeste asiático, mais precisamente das floretas tropicais da Índia, país de maior 
produção mundial e onde ocorre a maior diversidade genética (SASIKUMAR, 2005). São 
as suas raízes tuberculosas, aromáticas, cerosas e amarelas por fora e alaranjadas por 
dentro, as partes utilizadas dessa planta (PINTÃO, 2008). O açafrão da terra é designado 
também como cúrcuma, falso açafrão, açafrão da índia, batatinha amarela, gengibre 
dourada, mangarataia, turmérico e outras denominações (MARTINS, 1992). 
A cúrcuma foi introduzida no Brasil durante o período colonial, os bandeirantes a 
utilizavam para demarcar regiões de garimpo (HECHT, 1999). A planta se adaptou bem 
e hoje é encontrada de modo subespontâneo em vários estados brasileiros, tais como 
Goiás, São Paulo e Minas Gerais (SOUZA, 2011). Segundo o Serviço Nacional de 
Aprendizagem Rural (Senar Góias), o município de Maria Rosa localizado no norte de 
Goiás é conhecido como a capital brasileira do açafrão da terra, respondendo cerca de 90 
% da produção goiana no ano de 2017. A cúrcuma é utilizada na culinária, desde tempos 
antigos, devido às suas características flavorizantes, corante e conservante de alimentos. 
Devido a essas características e a proibição do uso de pigmentos sintéticos em diversos 
países da América do Norte e Europa, a cúrcuma ganhou espaço no mercado de aditivos 
18 
 
naturais, tendo o seu uso empregado nas indústrias alimentícias, têxtil, cosmético e 
farmacêutica (CECÍLIO FILHO, 2000). 
A composição química dos rizomas da cúrcuma possui um alto teor de amido, 
seguido de proteínas, fibras e cinzas, pigmentos curcuminóides (2,5 - 9 %) e óleos 
essenciais (2,5 - 5 %) (KRISHNASWAMY, 2008). Os óleos essenciais são constituídos 
de turmerona, d-hidroturmerona e, em menor teor, de cetonas aromáticas (zingibereno, α-
felandreno, sabineno, cineol e borneol) (MATA et al., 2004). Os pigmentos 
curcuminóides são compostos polifenólicos de estruturas químicas semelhantes, 
apresentando em comum a porção β-dicetona e distinguindo-se apenas pela quantidade 
de grupos metoxila (-OCH3) em sua estrutura (JURENKA, 2009). O componente 
majoritário dos pigmentos curcuminóides é a curcumina e respectivamente, a 
demetoxicurcumina e a bis-demetoxicurcumina (KRISHNASWAMY, 2008; JURENKA, 
2009). 
 A curcumina é o principal constituinte do extrato de cúrcuma, responsável pela 
cor amarela característica dos rizomas da Curcuma longa L. e muito utilizado como 
pigmento natural. Além de apresentar efeitos benéficos no combate e prevenção de 
diversas doenças tais como, diabetes, câncer e Alzheimer, ela também é responsável pela 
atividade anti-inflamatória, antimicrobiana e antioxidante presente no açafrão da terra 
(CHAN, 1995). A forte atividade antioxidante da curcumina é decorrente da sua 
capacidade de doar elétrons ou átomos de hidrogênio, permitindo estabilizar espécies 
reativas, impedindo as reações em cadeia provocada pelos radicais livres, como a 
peroxidação lipídica e seus danos, e também a sua capacidade de quelar metais como 
ferro, cobre e zinco, importantes geradores de radicais livres (VAJRAGUPTA, 2003). 
 
 Figura 1 - Rizoma da Curcuma longa L. utilizado na produção da especiaria 
 
 Fonte: Ciplam, 2017 
19 
 
2.3.3.2 Cravo da índia 
 
O cravo da índia, também conhecidocientificamente como Syzsgium aromaticum, 
é o botão seco da flor pertencente à família Myrtaceae nativa das ilhas Molucas 
(Arquipélago da Insulíndia, Indonésia). É uma planta aromática e tropical de porte 
arbóreo com copa alongada característica e que pode medir em média 8 a 10 m de altura. 
Seu ciclo vegetativo é longo, podendo alcançar mais de cem anos (AFFONSO, 2012). 
Atualmente, Madagascar e Indonésia são os principais produtores de cravo da índia. No 
Brasil, a planta é conhecida como craveiro, craveiro-da-índia e cravo (VITASPICE, 
2009). E praticamente apenas o Estado da Bahia produz esta especiaria de forma 
comercial na Região do Baixo Sul, representada pelos municípios de Valença, Ituberá, 
Taperoá, Camamu e Nilo Peçanha, sendo estes os principais produtores e mais ao sudeste 
o município de Una. De acordo com o Centro de Extensão Rural da Ceplac, a área 
plantada é estimada em cerca de 8.000 hectares com produção de 4.000 toneladas. 
 O botão da flor do craveiro, quando desidratado, é usado como especiaria, com 
emprego na fabricação de medicamentos e cosméticos, conservante natural e na culinária 
devido ao seu marcante aroma e sabor, conferido por um composto fenólico e volátil, o 
eugenol (PREVIERO et al., 2010). Nas folhas, o eugenol chega a representar 
aproximadamente 95 % do óleo extraído (RAINA, 2001) e, no cravo, também é o 
principal componente do óleo, variando de 70 a 80% (BROWN, 1995). Outros 
componentes do cravo são o acetato de eugenila (15 %) e β-cariofileno (5-12 %) que, 
juntos com o eugenol, somam 99 % do óleo. O restante (1 %) é composto pelo ácido 
oleânico e substâncias das classes: triterpeno, ceras vegetais, cetonas, resinas, taninos e 
esteróis (SILVESTRI et al., 2010). 
O eugenol é um composto aromático muito eficiente que vem despertando o 
interesse dos cientistas devido a sua lipossolubilidade, baixa toxicidade e por possuir uma 
elevada atividade antioxidante e antibacteriana, além de sua ação antidiabética, efeito 
antitumoral, efeito anestésico e anti-inflamatório, atividade antiúlcero, atividade 
inseticida, atividade contra pediculoses e ácaros (BALASUNDRAM, 2006). O eugenol 
possui capacidade inibitória da peroxidação lipídica na fase de iniciação e propagação da 
reação em cadeia de radicais livres (OGATA, 2000). A atividade antioxidante do cravo 
da índia pode se dar também através da eliminação de radicais livres, ação quelante com 
íons de metais (Fe+3) e reações fotoquímicas, comprovando a sua alta ação antioxidante 
20 
 
e sua aplicabilidade estratégica na indústria (CHAIEB, 2007). A Figura 2 representa o 
botão da flor do craveiro desidratado e também na forma de pó. 
 
 Figura 2 – Cravo da índia 
 
 Fonte: Barrios, 2016 
 
2.4 CARACTERIZAÇÃO ELETROQUÍMICA 
 
 As técnicas de caracterização eletroquímica possuem como finalidade 
proporcionar o entendimento do processo de corrosão em meio aquoso, possibilitando 
definir a taxa de corrosão e realizar o estudo do comportamento de inibidores de corrosão. 
Dentre as técnicas eletroquímica, destacam-se a polarização e a espectroscopia de 
impedância eletroquímica. 
 
2.4.1 Polarização 
 
 Segundo Nunes (2007), a polarização, também denominada de sobretensão, é a 
modificação do potencial de um eletrodo devido a variações de concentração, 
sobrevoltagem ou variação de resistência ôhmica. Se o efeito do fenômeno da polarização 
não ocorresse, as correntes formadas entre os anodos e catodos seriam muito elevadas, 
semelhante a um quase curto-circuito, aumentando muito a velocidade do processo 
corrosivo e assim, os metais puros e suas ligas seriam rapidamente destruídos. Isto 
ocorreria pelo fato das resistências elétricas do metal e do eletrólito serem muito baixas, 
sobrando somente as resistências de contato dos eletrodos. O fenômeno da polarização 
realiza a aproximação do potencial da área anódica e catódica e fornece um aumento da 
Comentado [MON1]: Inserir conteúdo textual. 
21 
 
resistência ôhmica do circuito, limitando a velocidade global das reações eletroquímicas 
(ITMAN FILHO, 2010). 
 Ao passo que as reações eletroquímicas são controladas por polarização nas 
regiões anódicas, sabe-se que o eletrodo está sob feito de uma polarização anódica e que 
a reação é controlada anodicamente. O mesmo é válido quando as reações eletroquímicas 
são controladas por polarização nas regiões catódicas, sabe-se que o eletrodo está sob 
efeito de uma polarização catódica e que a corrosão é controlada catodicamente. À 
medida que a reação é controlada pelo aumento da resistência de contato das regiões 
anódicas e catódicas, sabe-se que a reação é controlada ohmicamente. Em geral, tem-se 
um controle misto das reações de corrosão (NUNES, 2007). 
 Na prática, a polarização pode ocorrer por diversos fatores como pela presença de 
meio oxidante, através de contatos galvânicos, pela diferença de concentração iônica, pela 
diferença de temperatura, pela diferença de aeração, por uma fonte externa, entre outros 
(GENTIL, 2011). Basicamente, a polarização de um metal pode ser de três tipos: 
polarização por concentração, por ativação e ôhmica, como descritas respectivamente. 
A polarização por concentração regularmente ocorre em eletrólitos parados ou 
com pouco movimento pois é causada pela variação de concentração que ocorre na área 
do eletrodo em contato com a solução. O fenômeno da polarização é resultado do aumento 
da concentração de íons do metal em volta da área anódica, resultando no abaixamento 
do seu potencial na tabela de potenciais, e da rarefação de íons H+ em volta da área 
catódica. Se o eletrólito tem movimentação, a probabilidade de ambas as situações 
ocorrerem é baixa (NUNES, 2007). 
A polarização por ativação a partir do momento em que um eletrodo é polarizado, 
as condições de equilíbrio não são mais conservadas. Este tipo de polarização é 
ocasionado pela energia de ativação necessária para o reagente vencer a barreira de 
energia existente entre os estados de energia do reagente e do produto, onde o reagente 
pode ser definido no caso de reações de dissolução como átomos de metal no retículo e 
no caso de reações de deposição ou descarregamento, como íons de metal na solução. 
Resumidamente, a polarização por ativação nada mais é do que a barreira energética 
imposta pela dupla camada elétrica, que precisa ser vencida para que a reação aconteça 
(PONTE, 2003). 
A polarização ôhmica ocorre devido à precipitação de compostos que se tornam 
insolúveis com o aumento do pH em torno das áreas catódicas. Entre estes compostos, 
22 
 
destacam-se os carbonatos e hidróxidos que criam um revestimento natural sobre as 
regiões catódicas (NUNES, 2007). 
Segundo Jones (1992), as curvas de polarização podem ser utilizadas para obter a 
taxa de corrosão através do método gráfico da extrapolação de Tafel, representadas em 
um diagrama que relaciona os potenciais de corrosão (E) com os logaritmos das 
densidades correntes de corrosão (i), como representado na Figura 3. São efetuadas duas 
varreduras distintas, a partir do potencial de equilíbrio de corrosão. Uma é feita para o 
sentido anódico e a outra para o sentido catódico, medindo para cada sobrepotencial a 
corrente característica, permitindo assim, realizar a construção de dois ramos 
independentes que, conforme a polarização avança, eles se aproximam das retas de Tafel. 
A intersecção dessas retas permite obter o potencial de equilíbrio e densidade de 
equilíbrio da corrente de corrosão, Ecorr e icorr, respectivamente. 
 As leis de Tafel são aplicáveis somente no estudo de corrosão uniforme, elas são 
dependentes de processos ativados excepcionalmente por controle de energias de ativação 
ou de transferência de cargas (ALBERTI, 2004). 
 
 
 Figura 3 - Representação do diagrama de Tafel 
 
 Fonte: Autor “adaptado de” Alberti, 2004, p. 12 
 
23 
 
 A partir das curvas de polarização(potencial versus densidade de corrente), é 
possível analisar o comportamento do inibidor de corrosão utilizado, comparando as 
curvas obtidas para o meio corrosivo na presença e ausência do inibidor de corrosão no 
meio no qual o metal está imerso, e observar a redução da taxa de corrosão quando ocorre 
a diminuição da densidade de corrente devido à presença do inibidor. Os inibidores atuam 
causando um deslocamento nas curvas de polarização, aumentando, diminuindo ou não 
causando nenhuma alteração no potencial de corrosão. Esses inibidores são classificados, 
respectivamente, como, inibidores anódicos, catódicos e mistos. 
 Kodama e Hotsumi (2011) investigaram a atuação da casca de romã e de uva como 
inibidores naturais de corrosão atóxicos para aço carbono ABNT 1010 em meio de ácido 
clorídrico 2 mol/L. Foram obtidas as curvas de polarização por ativação para o extrato de 
casca de romã e casca de uva em diferentes concentrações de inibidor e também na 
ausência do mesmo, respectivamente, Figura 4 e Figura 5. A análise das curvas de 
polarização mostra que ambos os extratos atuam como inibidores catódicos, inibindo a 
reação de redução da espécie oxidante (liberação de H2). A análise das curvas de 
polarização anódicas aponta que os dois extratos inibem muito pouco a reação de 
dissolução do aço carbono, mas, para ambos os extratos, nota-se uma maior polarização 
anódica em comparação com a curva obtida na ausência dos inibidores. Deste modo, 
conclui-se que os extratos de casca de romã e de uva comportam-se predominantemente 
como inibidores catódicos. 
 
 
Figura 4 - Curvas de polarização para o aço carbono em meio de HCl, na 
ausência e presença do extrato da casca de romã 
 
 Fonte: Kodama e Hotsumi, 2011 
24 
 
 
 
Figura 5 - Curvas de polarização para o aço carbono em meio de HCl, na 
ausência e presença do extrato da casca de uva 
 
 Fonte: Kodama e Hotsumi, 2011 
 
2.5 EXTRAÇÃO SOXHLET 
 
A extração Soxhlet é um método de extração sólido-líquido criado em 1879 por 
Franz Ritter von Soxhlet (1848-1926). Esta técnica foi criada para a extração de lipídios 
e outras substâncias sólidas que são insolúveis em água, mas solúveis em compostos 
orgânicos (CORREIA, 2009). O extrator de Soxhlet é a melhor forma de extração 
contínua utilizando um solvente quente. Consiste basicamente de um reservatório de 
vidro que fica entre um balão na parte inferior e um condensador no topo. Dentro do 
reservatório é colocado o material sólido envolto em papel de filtro na forma de um 
pequeno cartucho. No balão, aloca-se o solvente escolhido, e, no condensador, há fluxo 
de água. O balão é aquecido com uma manta elétrica de modo que o solvente entre em 
ebulição. O vapor oriundo do solvente aquecido passa pelo condensador onde é resfriado 
passando ao estado líquido e circulando por dentro do cartucho que contem a amostra, 
arrastando os compostos solúveis presentes. O aparelho de Soxhlet possui um sifão que 
permite o refluxo contínuo do solvente. Quando o reservatório enche e atinge a altura do 
sifão, este transborda levando o solvente e o extrato para o balão como ilustrado na Figura 
8 (BRUM, 2009; CORREIA, 2009). 
 
25 
 
 
 Figura 6 - Extrator Soxhlet 
 
 Fonte: Costa et al., 2017 
 
Em cada ciclo da operação, o material vegetal entra em contato com o solvente 
renovado. Assim, o processamento possibilita uma extração altamente eficiente, 
empregando uma quantidade reduzida de solvente, em comparação com as quantidades 
necessárias nos outros processos extrativos, para se obter os mesmos resultados 
qualitativos e quantitativos (SIMÕES, 2004). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
26 
 
3 OBJETIVOS 
 
3.1 OBJETIVOS ESPECIFICOS 
 
O objetivo deste projeto consiste em avaliar a capacidade do extrato obtido do 
açafrão da terra, do cravo da índia, bem como o sinergismo de ambos os extratos como 
inibidor natural de corrosão para aço-carbono em meio ácido, empregando técnicas 
gravimétricas e eletroquímicas. A morfologia da superfície do aço carbono será analisada 
por imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV). 
 
3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS 
 
a) Investigar o uso do extrato do açafrão da terra e do cravo da índia obtido por 
extração Soxhlet, além do sinergismo apresentado por ambos os extratos como 
inibidor natural de corrosão para aço-carbono em meio ácido; 
b) Avaliar a eficiência dos extratos como inibidores de corrosão para o aço-carbono 
por ensaios de perda de massa segundo a norma ASTM G1 em diferentes 
concentrações (0,5; 1; 2; 2,5 e 3 g/L); 
c) Avaliar o comportamento apresentado pelo inibidor de corrosão (anódico, 
catódico ou misto) em meio ácido por curvas de polarização; 
d) Avaliar a resistência à corrosão do aço-carbono na presença e ausência do inibidor 
por espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) como técnica 
complementar; 
e) Analisar a composição química dos extratos vegetais por cromatografia (CG-MS) 
e infravermelho, para investigar a presença de compostos químicos que 
apresentam efeito antioxidante que inibem a corrosão; 
f) Avaliar a atividade antioxidante dos extratos pelo método DPPH; 
g) Avaliar a microestrutura do filme protetor formado na superfície do metal por 
microscopia eletrônica de varredura associada a análises por energia dispersiva de 
raios-X (SEM-EDX). 
 
 
 
 
 
27 
 
4 JUSTIFICATIVA 
 
O respeito pelo meio ambiente e pela saúde são aspectos que devem ser 
considerados no desenvolvimento de novas tecnologias para a proteção contra a corrosão 
de metais. Por sua vez, a necessidade industrial de aumentar a vida útil destes materiais 
deve se adequar aos anseios de redução do consumo dos recursos naturais não renováveis, 
e também ao respeito ao meio ambiente e à saúde humana. Estes dois aspectos são 
importantes para o estabelecimento de um desenvolvimento sustentável. Atualmente, 
diversos produtos que apresentam riscos ambientais ainda são utilizados no tratamento 
superficial de materiais metálicos para prevenção contra a corrosão, sendo um dos pontos 
mais sensíveis a utilização de íons Cr (VI) em diferentes etapas do processo e o 
benzotriazol como inibidor de corrosão. As legislações mundiais, inclusive à brasileira, 
têm-se tornado cada vez mais estritas no que se refere ao uso de procedimentos industriais 
que provocam impacto negativo sobre o meio ambiente e sobre a saúde humana. Por 
consequência, a necessidade de pesquisas sobre soluções alternativas que levam ao 
desenvolvimento de novos sistemas de proteção contra a corrosão, totalmente 
compatíveis com o ambiente. Esforços neste sentido já têm sido realizados pelas grandes 
empresas que apresentam grandes volumes de produção como o “coil coating” (processo 
contínuo). 
Baseado nestas premissas, este projeto de pesquisa visa o desenvolvimento de um 
inibidor natural de corrosão e compatível com o meio ambiente para a proteção contra a 
corrosão de materiais metálicos utilizados na indústria automobilística, na linha branca, 
em informática, em reatores nucleares, em trocadores de calor da indústria química e 
petroquímica, com o objetivo de substituir as formulações atuais que empregam 
inibidores tóxicos como benzotriazol. 
Na tentativa de agregar maior valor à cadeia de produção e identificar um inibidor 
de corrosão natural, neste trabalho se propõe estudar a atuação do extrato do açafrão da 
terra, extrato do cravo da índia, bem como a ação conjunta de ambos os extratos (efeito 
sinérgico), uma vez que estas plantas apresentam compostos com ação antioxidante que 
podem inibir a corrosão do material metálico. 
 
 
 
28 
 
5 METODOLOGIA 
 
5.1 RECURSOS HUMANOS E MATERIAIS 
 
Este trabalho está sendo desenvolvido no Departamento de Engenharia Química 
e Departamento de Engenharia de Materiais da FEI, com o objetivo de realizar a avaliação 
do efeito do extrato do açafrãoda terra e do cravo da índia, obtidos por extração Soxhlet, 
como inibidores naturais de corrosão. Tem parceria com a Universidade Estadual de Santa 
Cruz (Laboratório de Materiais e Meio Ambiente - LAMMA) e a Escola Politécnica da 
USP (Laboratório de Eletroquímica e Corrosão – LEC). Na FEI, este projeto conta com 
a colaboração da Profa. Dra. Andreia Morandin Gianetti para caracterização química do 
resíduo vegetal (inibidor de corrosão). 
Para obtenção do inibidor natural de corrosão foi utilizado o açafrão da terra e 
cravo da índia, ambos disponibilizados pela orientadora deste trabalho. Todos os 
reagentes utilizados pertencem ao Departamento de Engenharia Química do Centro 
Universitário da FEI e ficam armazenados conforme a legislação. Os reagentes utilizados 
são de grau P.A. Foi utilizado àlcool (99,8% P. A.) da marca Neon. Os ensaios de corrosão 
foram feitos em aço-carbono AISI 1020 já adquirido pela FEI como chapa de 2 mm. Os 
reagentes e equipamentos encontram-se no Departamento de Engenharia Química do 
Centro Universitário da FEI. 
 
5.2 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 
 
A obtenção dos extratos, os ensaios de perda de massa e as curvas de polarização 
foram realizados na FEI. Algumas análises complementares, como espectroscopia de 
impedância eletroquímica e microscopia eletrônica de varredura ainda serão realizadas 
no Laboratório de Eletroquímica e Corrosão (LEC) da Escola Politécnica da USP pela 
orientadora. 
 
5.2.1 Preparação do açafrão da terra e cravo da índia 
 
 A primeira etapa da parte experimental deste trabalhou consistiu no preparo e 
acondicionamento das matérias-primas. O açafrão da terra foi adquirido de duas formas 
diferentes: raízes in natura e em pó. As raízes in natura foram previamente trituradas 
29 
 
com auxílio de um processador de cozinha até obterem um aspecto de pó, no intuito de 
diminuir o seu volume e promover um aumento da superfície de contato durante a 
extração sólido-líquido. A parte do pó fino foi separada do restante que ficou com uma 
granulometria superior, com o auxílio de uma peneira. Posteriormente, todo conteúdo foi 
posto em sacos plásticos ziploc e armazenados na geladeira, para diminuir a ação 
bacteriana sob os mesmos, até serem utilizados para preparação do extrato alcoólico pelo 
método Soxhlet. As Figuras 9a, 9b e 9c ilustram respectivamente as amostras de açafrão 
da terra adquirido na forma de pó e suas raízes in natura trituradas na forma de pó fino e 
pó com granulometria superior. 
 
 Figura 7 - Amostras de açafrão da terra 
 
 Fonte: Autora, 2018 
 
 O cravo da índia foi adquirido nas formas de botão seco e em pó. O mesmo 
procedimento realizado para as raízes in natura do açafrão da terra foi repetido para o 
botão seco do cravo, bem como os procedimentos de armazenamento do conteúdo obtido. 
As Figuras 10a, 10b e 10c ilustram respectivamente as amostras de cravo da índia 
adquirido na forma de pó e seus botões triturados na forma pó fino e pó com 
granulometria superior. 
 
30 
 
Figura 8 - Amostras de cravo da índia 
 
 Fonte: Autora, 2018 
 
5.2.2 Extração Soxhlet 
 
 A extração pelo método Soxhlet foi empregada na obtenção do extrato pelo fato 
desta metodologia apresentar maior eficiência, conforme estudado anteriormente pela 
orientadora deste presente trabalho. Este método utiliza refluxo de solvente em um 
processo intermitente. O extrator Soxhlet é um instrumento feito de vidro constituído por 
um balão de destilação ligada a uma câmara, contendo um filtro (cartucho) para colocação 
do sólido e um sifão para esvaziamento do solvente, além do condensador para refluxo 
do mesmo. 
 Para a extração do açafrão da terra, foram utilizadas 25 g do açafrão adquirido em 
pó e 25 g do açafrão adquirido na forma de raízes in natura trituradas (12,5 g de pó fino 
e 12,5 g de pó com granulometria superior) como mostra a Figura 11a. Para a extração 
do cravo da índia foram utilizadas 25 g do cravo adquirido em pó e 25 g do cravo 
adquirido na forma de botão seco (12,5 g de pó fino e 12,5 g de pó com granulometria 
superior) como mostra a Figura 11b. 
 
31 
 
 
Figura 9 - Mistura de cada matéria-prima utilizada 
 
Fonte: Autora, 2018 
 
Para cada extração adiciona-se 50 g da matéria-prima, conforme descrito 
anteriormente, dentro do cartucho. Em um balão de fundo redondo, são colocados 500 
mL de etanol 99,8 % e pérolas de vidro. Então, conecta-se o balão ao extrator Soxhlet e 
este a um condensador de refluxo. O etanol em refluxo entra em conto com a amostra 
contida no cartucho extraindo os compostos orgânicos deste e retornando ao balão 
volumétrico através do sifão. Este processo foi realizado por 2 horas. Ao término deste 
período, obtém-se uma solução alaranjada no caso da extração do açafrão da terra e 
amarelada no caso da extração do cravo da índia, respectivamente Figuras 12a e 12b, 
indicando que houve a extração de compostos orgânicos da amostra. 
 
 Figura 10 - Extração Soxhlet dos compostos orgânicos 
 
 Fonte: Autora, 2018 
32 
 
 
Por fim, cada solução obtida foi rotaevaporada a vácuo a 70 °C e 70 rpm, para 
retirada do solvente em excesso, como ilustrado nas Figuras 13a, 13b e 13c, que 
representam o processo de rotaevaporação da solução contendo o extrato do açafrão da 
terra. O extrato bruto obtido da rotaevapoção foi diluído em 10 mL de etanol 99,8 % para 
poder ser transferido ao frasco de vidro onde foi armazenado. As Figuras 14a e 14b 
representam respectivamente, os extratos concentrados de açafrão da terra e cravo da 
índia. Os extratos obtidos foram mantidos congelados para evitar a ação bacteriana e 
conservar as suas propriedades antioxidantes. 
 
Figura 11 - Processo de rotaevaporação do açafrão da terra 
 
Fonte: Autora, 2018 
 
Figura 12 - Extratos alcoólicos obtidos 
 
Fonte: Autora, 2018 
 
33 
 
5.2.3 Preparação da solução aquosa de HCl 0,5 mol/L 
 
A eficiência dos extratos empregados como inibidor natural de corrosão foi 
avaliada em solução de HCl 0,5 mol/L. Para a preparação da solução aquosa de HCl, 
partiu-se de uma solução de HCl com 36,5 % em massa e densidade de 1,181 g/mL. Como 
a massa molar do ácido clorídrico é igual a 36,46 g/mol, foram feitos os seguintes 
cálculos. 
 
0,5 𝑚𝑜𝑙
𝐿
.
36,46 𝑔
𝑚𝑜𝑙
.
𝑚𝐿
1,181 𝑔
=
15,44 𝑚𝐿
𝐿
 
 
15,44 
𝑚𝐿
𝐿
 --------------- 36,5% 
x --------------- 100 % 
𝑥 = 42,3
𝑚𝐿
𝐿
 
Portanto, para cada litro de solução de ácido clorídrico 0,5 mol/L preparado, foram 
necessários 42,3 mL da solução disponível no Centro de Laboratórios Químicos do 
Centro Universitário da FEI. As soluções foram preparadas antes do uso, sendo assim, 
não houve armazenamento de solução. 
 
5.2.4 Ensaio gravimétrico 
 
5.2.4.1 Preparação das amostras de aço-carbono para ensaios de perda de massa 
 
 Os corpos de prova (cps) de aço-carbono AISI 1020 utilizados nos ensaios de 
perda de massa foram submetidos a tratamento superficial no Departamento de 
Engenharia de Materiais do Centro Universitário da FEI. Para a realização deste 
tratamento, os cps foram polidos com lixas d’água de SiC em ordem crescente de 
granulometria (# 320, # 400, # 600) em uma politriz com rotação constante, com o 
objetivo de retirar as impurezas e produtos de corrosão da superfície do metal. Em 
seguida, eles foram lavados com água corrente, desengraxados com álcool, acetona e 
secos em corrente de ar seco. Para armazenamento, as amostras foram enroladas, uma a 
uma, em um pedaço de papel higiênico e guardadas em um dessecador. 
 
34 
 
5.2.4.1 Ensaios de perda de massa segundo ASTM G1 
 
Os ensaios de perda de massa foram feitos em corpos-de-prova de aço-carbono 
1020 com dimensão de 2,5x2,5x0,2 cm. Os procedimentos empregados nos testes de 
imersão para avaliação da corrosão por medidas de perda de massa foram feitos conforme 
norma ASTM G1 (2003),pois esta é a norma que abrange os procedimentos sugeridos 
para preparação, limpeza, remoção dos produtos de corrosão e para avaliar a perda de 
massa advinda da corrosão. Este teste trata-se de um ensaio de perda de massa simples, 
onde os corpos-de-prova são totalmente imersos em um meio corrosivo. 
Os inibidores de corrosão utilizados foram o extrato alcoólico bruto do açafrão da 
terra e do cravo da índia. Num béquer adiciona-se 80 mL da solução aquosa de HCl 0,5 
mol/L e uma determinada massa do inibidor natural de corrosão de modo a conferir 
concentrações de inibidor de 0,5; 1; 2; 2,5 e 3,0 g/L (g de extrato/L de HCl 0,5 mol/L). 
Os corpos de prova foram imersos num béquer no período de 2 horas à temperatura 
ambiente e sem agitação. A agitação ocorreu somente para diluição do extrato no meio 
ácido antes da imersão do corpo de prova. Antes do início do ensaio de perda de massa, 
cada corpo de prova foi identificado e pesado com utilização de uma balança com cinco 
casas decimais para obtenção da massa inicial e suas dimensões foram medidas com uso 
de um paquímetro. 
Os corpos de prova foram imersos no meio corrosivo (HCl 0,5 mol/L) com auxílio 
de arames encapados e pequenos bastões de vidro. Eles foram posicionados dentro da 
solução o mais fundo possível, mas sem que tocassem as paredes do recipiente para 
manter a área de contato com o meio corrosivo, no intuito de que não houvesse influência 
da aeração no processo de corrosão. As Figuras 15a, 15b e 15c ilustram o ensaio de perda 
de massa na ausência e presença do inibidor de corrosão, na qual, (a) representa o ensaio 
em branco (ausência do inibidor); (b) o ensaio utilizando uma concentração de 0,5 g/L de 
extrato do açafrão da terra e (c) o ensaio utilizando uma concentração de 0,5 g/L de extrato 
do cravo da índia. 
35 
 
 Figura 13 - Ensaio de perda de massa 
 
 Fonte: Autora, 2018 
 
Ao final do ensaio, os corpos de prova foram lavados com água corrente e 
detergente, desengraxados com álcool, acetona e secos. Desse modo, foram medidas as 
massas finais de cada corpo de prova para cálculo da taxa de corrosão e eficiência em 
cada meio. A velocidade de corrosão foi expressa em termos da perda de massa por 
unidade de área exposta, por unidade de tempo de imersão. O cálculo da velocidade de 
corrosão em termos da perda de massa é dado pela Equação 7: 
 
 𝑣𝑐𝑜𝑟𝑟 =
𝑚𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙−𝑚𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙
𝐴 . ∆𝑡
=
∆𝑚
𝐴 . ∆𝑡
 (7) 
Onde: 
vcorr = velocidade de corrosão, expressa em mg/cm2.h; 
minicial = massa do corpo de prova antes da imersão, em mg; 
mfinal = massa do corpo de prova após perda de massa, em mg; 
A = área exposta ao meio corrosivo, em cm2; 
t = tempo de imersão, em horas. 
 
Assim, com as velocidades de corrosão para o ensaio sem inibidor (branco) e com 
inibidor, calcula-se a eficiência dos inibidores de corrosão () através da Equação 6. 
 
5.2.5 Ensaios eletroquímicos 
 
Foram realizados ensaios eletroquímicos de potencial de circuito aberto e curvas 
de polarização. Para esses ensaios foi preparado a solução do meio corrosivo, sendo este 
36 
 
composto de 250 mL de solução aquosa de HCl 0,5 mol/L e uma certa massa de inibidor 
natural de corrosão, conforme as concentrações estudadas (0,5; 1; 2; 2,5 e 3 g/L). 
Para os ensaios, utilizou-se uma célula eletroquímica convencional de três 
eletrodos (flat cell), Figura 16. Como eletrodo de referência foi utilizado o eletrodo de 
Ag,AgCl|KClsa . Como eletrodo auxiliar (contra-eletrodo), foi utilizada uma folha de 
platina de 15 cm2 de área exposta (dobrada em formato de L). As amostras de aço-
carbono, tratadas superficialmente com área exposta de 1 cm2, foram utilizadas como 
eletrodo de trabalho. Todos os ensaios foram feitos em meio não agitado, naturalmente 
aerado e à temperatura ambiente. 
 Os ensaios de polarização foram realizados no Departamento de Engenharia de 
Materiais da FEI em um potenciostato/galvanostato da marca Metrohm Autolab 
conectados a um computador com o software NOVA 2.1, como mostra a Figura 17. 
Inicialmente, foram feitas as medidas de potencial de circuito aberto (Eoc), com duração 
de 5400 s, com objetivo de estabilizar o potencial de corrosão. Em seguida, as curvas de 
polarização potenciodinâmicas catódicas e anódicas foram realizadas de -250 mV a +250 
mV, em relação ao Eoc, com velocidade de varredura igual a 0,5 mV/s. 
 
 Figura 14 – Célula eletroquímica de três eletrodos 
 
Fonte: Autora, 2018 
 
37 
 
Figura 15 - Potenciostato/galvanostato Metrohm Autolab com o 
software NOVA 2.1 
 
Fonte: Autora, 2018 
 
5.2.6 Espectroscopia no infravermelho 
 
As análises de espectroscopia no infravermelho foram feitas em um 
Espectrofotômetro de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) da Nicolet 
modelo 6700. Os espectros foram obtidos na região de 0 a 4000 cm-1. Todas análises 
foram feitas no Departamento de Química da FEI. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
38 
 
6 RESULTADOS 
 
 O açafrão da terra e o cravo da índia como inibidor natural de corrosão foram 
avaliados através por meio de ensaios gravimétricos e ensaios eletroquímicos. Além 
disso, a caracterização química destes inibidores foi realizada por espectroscopia no 
infravermelho com o objetivo de compreender o seu comportamento inibitório. 
 
6.1 ENSAIO GRAVIMÉTRICO SEGUNDO A NORMA ASTM G1 
 
Os ensaios gravimétricos ou de perda de massa segundo a norma ASTM G1 foram 
realizados para indicar a eficiência dos inibidores de corrosão e fornecer a taxa de 
corrosão real do sistema estudado em variação de massa do material por unidade de área 
exposta e unidade de tempo de imersão, como por exemplo, miligramas por centímetro 
quadrado por hora (mg∕cm2.h). Assim, para obtenção da eficiência dos inibidores, 
realizou-se a comparação das taxas de corrosão na presença de diferentes concentrações 
de inibidor com o a taxa de corrosão do meio sem inibidor. Além disso, foram registradas 
imagens dos corpos de prova após os ensaios para avaliar o efeito do extrato alcoólico do 
açafrão da terra e do cravo da índia nas concentrações de 0,5; 1; 2; 2,5 e 3 g/L sobre a 
superfície do aço-carbono 1020. Todos os ensaios de perda de massa foram realizados no 
mesmo dia em que se obteve o extrato bruto dos inibidores. 
 
6.1.1 Ácido clorídrico 0,5 mol/L na ausência de inibidor de corrosão (branco) 
 
 Os ensaios de perda de massa foram efetuados em meio corrosivo ácido, HCl 0,5 
mol/L, na ausência dos inibidores naturais de corrosão para uma subsequente comparação 
com o extrato bruto de açafrão da terra e cravo da índia obtidos via extração Soxhlet. O 
cálculo da velocidade de corrosão, expressa em mg/cm2.h, é dado pela Equação 7. A 
Tabela 1 apresenta os resultados obtidos de velocidade de corrosão para o aço-carbono 
em meio ácido na ausência de inibidor de corrosão. 
 
 
 
 
39 
 
 
 Tabela 1 - Velocidade de corrosão na ausência de inibidor 
 
 Fonte: Autora, 2018 
 
 Ao fim do ensaio, as peças que, no início deste, estavam polidas, adquiriram uma 
coloração escura e opaca em suas superfícies, caracterizando a formação de produtos de 
corrosão, conforme ilustrado nas Figuras 17a e 17b, na qual ambas representam as duas 
superfícies de uma amostra de aço-carbono 1020 após a imersão de 2 h em HCl 0,5 mol/L. 
Então, foi possível observar as características físicas do corpo de prova na ausência de 
inibidor e sua taxa de corrosão. Segundo Gentil (2011), em casos de corrosão uniforme é 
inviável o uso do aço-carbono sem algum tipo de proteção contra a corrosão, o que 
ressalta a importância do estudo da eficiência dos inibidores e seu emprego. 
 
Figura 16 - Superfícies da amostra de aço-carbono após a 
imersão de 2 h em HCl 0,5 M 
 
Fonte: Autora, 2018 
 
6.1.2 Ácido clorídrico 0,5 mol/L na presença do extrato bruto de açafrão da terra 
obtido via Soxhlet emdiferentes concentrações 
 
 Neste experimento, os ensaios de perda de massa foram realizados utilizando o 
extrato alcoólico de açafrão da terra como inibidor de corrosão, obtido pelo método 
Soxhlet. A eficiência do extrato foi avaliada para as concentrações de 0,5; 1; 2; 2,5 e 
3 gramas de extrato por litro de solução de HCl 0,5 mol/L e determinada através da 
comparação da taxa de corrosão na presença e ausência de inibidor (Equação 6). A 
Taxa de corrosão Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3
vcorr 0,263 0,174 0,231
vcorr 0,223 ± 0,045
40 
 
velocidade de corrosão média obtida é de 0,223 mg/cm2.h, que é reduzida para 0,082 
mg/cm2.h quando empregado o extrato alcoólico de açafrão da terra na concentração de 
2 g/L. A eficiência deste inibidor é então obtida através da Equação 6 como demonstrado 
abaixo. 
 
 (%) = 
 
𝑠
− 
𝑐

𝑠
𝑥 100 
 (%) = 
0,223 − 0,082
0,223
𝑥 100 
 (%) = 63, 2 % 
 
 A Tabela 2 apresenta a avaliação das eficiências obtidas para as demais 
concentrações de extrato bruto de açafrão. Os resultados mostram que o extrato alcoólico 
de açafrão como inibidor reduz consideravelmente a taxa de corrosão, apresentando 
eficiência de 63,2 % para a solução de concentração de 2 g/L, o que gera um aumento da 
vida útil do metal quando imerso em meio ácido, como é o caso dos meios utilizados em 
processos de decapagem. Embora o extrato de açafrão obtido via Soxhlet tenha 
apresentado eficiências significativas, o mesmo apresentou valores inferiores ao mínimo 
esperado para um inibidor efetivo que é de 70 % (UHLIG, 1971). É possível observar a 
variação da taxa de corrosão de acordo com as concentrações: conforme se eleva a 
concentração a partir de 2,5 g/L, a taxa de corrosão tende a diminuir. 
 
Tabela 2 - Eficiência do extrato bruto de açafrão para diferentes concentrações 
 
Fonte: Autora, 2018 
 
As fotos da superfície do aço-carbono após ensaio de perda de massa empregando 
o extrato alcoólico de açafrão são apresentadas na Figura 19. Nos ensaios realizados na 
ausência do inibidor, é possível notar que há um escurecimento de quase toda superfície 
Concentração vcorr Eficiencia do inibidor
(g de extrato/L de HCl 0,5M) (mg/cm2.h) (%)
0,5 0,114 48,6 ± 1,9
1 0,082 63,1 ± 0,1
2 0,082 63,2 ± 1,5
2,5 0,085 61,6 ± 0,7
3 0,085 61,9 ± 1,2
41 
 
do aço-carbono característico da formação de produtos de corrosão provenientes da 
reação do metal com o meio ácido (Figura 18). No entanto, é possível notar uma 
diminuição da corrosão ocasionada pelo ácido quando o extrato é adicionado ao meio 
corrosivo, em especial na Figura 19b e Figura 19c, na qual o inibidor apresentou uma 
maior eficiência e menor velocidade de corrosão. Os resultados sugerem que as moléculas 
presentes no extrato se adsorvem na superfície do metal, reduzindo a área de contato entre 
a superfície do substrato e o eletrólito, consequentemente, reduzindo a velocidade de 
corrosão. 
 
Figura 17 - Superfície das amostras de aço-carbono 1020 após o ensaio de perda de 
massa segunda a ASTM G1 em meio HCl 0,5M (a) na concentração de 0,5 g de 
extrato/L; (b) na concentração de 1,0 g de extrato/L; (c) na concentração de 2,0 g de 
extrato/L; (d) na concentração de 2,5 g de extrato/L e (e) na concentração de 3,0 g de 
extrato/L. 
 
Fonte: Autora, 2018 
 
6.1.3 Ácido clorídrico 0,5 mol/L na presença do extrato bruto de cravo da índia 
obtido via Soxhlet em diferentes concentrações 
 
Para estes ensaios de perda de massa, utilizou-se o extrato alcoólico de cravo da 
índia como inibidor de corrosão, obtido pelo método Soxhlet. A eficiência do extrato foi 
avaliada para as concentrações de 0,5; 1; 2; 2,5 e 3 gramas de extrato por litro de solução 
de HCl 0,5 mol/L e determinada através da comparação da taxa de corrosão na presença 
e ausência de inibidor (Equação 6), conforme o procedimento realizado anteriormente 
utilizando o extrato alcoólico de açafrão da terra como inibidor de corrosão. 
 Os resultados obtidos para todas as concentrações trabalhadas estão fornecidos na 
Tabela 3, na qual se observa uma redução da velocidade de corrosão com o uso de maiores 
concentrações de inibidor. A concentração de 3 g/L possuí uma maior atividade inibidora 
entre as demais, apresentando uma eficiência de 63,64 %. Embora o extrato bruto do 
42 
 
cravo da índia tenha apresentado uma notória ação inibidora, assim como o extrato bruto 
de açafrão da terra, este também não atingiu a eficiência mínima de 70 % para ser 
considerado um inibidor efetivo (UHLIG, 1971). 
 
Tabela 3 - Eficiência do extrato bruto de cravo da índia para diferentes 
concentrações 
 
 Fonte: Autora, 2018 
 
 Na Figura 20, estão apresentadas as fotos da superfície do aço-carbono após o 
ensaio de perda de massa utilizando o extrato alcoólico de cravo da índia. É possível 
observar a diminuição da corrosão em uma maior área na Figura 19e, que corresponde à 
concentração que apresentou maior eficiência e menor velocidade de corrosão. 
 
Figura 18 - Superfície das amostras de aço-carbono 1020 após o ensaio de perda de 
massa segunda a ASTM G1 em meio HCl 0,5M (a) na concentração de 0,5 g de 
extrato/L; (b) na concentração de 1,0 g de extrato/L; (c) na concentração de 2,0 g de 
extrato/L; (d) na concentração de 2,0 g de extrato/L e (e) na concentração de 3,0 g de 
extrato/L 
 
Fonte: Autora, 2018 
 
 
 
 
Concentração vcorr Eficiencia do inibidor
(g de extrato/L de HCl 0,5M) (mg/cm2.h) (%)
0,5 0,135 39,5 ± 0,1
1 0,094 57,85 ± 0,6
2 0,084 62,42 ± 0,8
2,5 0,09 59,65 ± 0,4
3 0,081 63,64 ± 0,5
43 
 
6.2 ENSAIOS ELETROQUÍMICOS 
 
6.2.1 Curvas de polarização 
 
As curvas de polarização potenciodinâmicas foram obtidas para avaliar o comportamento 
do açafrão da terra e do cravo da índia como inibidor de corrosão para o aço-carbono 1020 em 
solução de HCl 0,5 mol/L. As curvas de polarização anódicas e catódicas revelam se o inibidor 
de corrosão atua como inibidor misto, anódico ou catódico, bem como a taxa de corrosão. As 
mesmas foram obtidas após o ensaio de potencial de circuito aberto para estabilização do 
potencial. 
 
6.2.1.1 Curvas de polarização do açafrão da terra 
 
Pode-se notar a redução da densidade de corrente do aço carbono na presença do 
extrato do açafrão da terra quando comparado com a curva na ausência do extrato, 
especialmente para a concentração de 2 g/L, indicando menor taxa de corrosão nesta 
condição, conforme evidenciado nos ensaios de perda de massa. Assim, é possível 
perceber que o extrato do açafrão da terra apresenta efeito de inibidor de corrosão ao 
reduzir a taxa de corrosão do aço carbono, garantindo a supressão das reações de corrosão 
nas amostras de aço carbono 1020. 
É importante destacar a classificação dos inibidores para o aço carbono em meio 
ácido a partir das curvas de polarização. Neste caso, o extrato atua como inibidor do tipo 
misto, ou seja, retarda as reações anódicas e catódicas, pois pode-se observar um aumento 
na polarização das curvas anódicas e catódicas na presença dos inibidores em relação a 
curva na ausência dos inibidores. Além disso, não ocorreu um desvio do potencial de 
corrosão para regiões anódicas e catódicas, sugerindo outro tipo de inibidor. 
 
44 
 
 Figura 19 - Curvas de polarização do extrato de açafrão da terra 
 
 Fonte: Autora, 2018 
 
6.2.1.2 Curvas de polarização do cravo da índia 
 
As curvas de polarização para o aço carbono na presença do extrato do cravo da 
índia também indicam a redução da densidade de corrosão em comparação a curva na 
ausência do inibidor. Observa-se que a taxa de corrosão diminui com o aumento da 
concentração, revelando menor taxa de corrosão para a concentração de 3g/L. O extrato 
do cravo da índia atua também como inibidor do tipo misto, pois retarda as reações 
anódicas e catódicas. 
 
45 
 
 Figura 20 - Curvas de polarização do extrato de cravo da índia