Caracterização e aplicação de sistemas micelares e microemulsionados como inibidores de corrosão

Corrosion is an important phenomenon that frequently occurs in the oil industry, causing surface ablation, such as it happens on the internal surfaces of oil pipes. This work aims to obtain new systems to reduce this specific problem. The surfactants SDS, CTAB, and UNITOL L90 (in micellar and microemulsionated systems) were used as corrosion inhibitors. The systems were obtained using a C/S ratio of 2, butanol as cosorfactant, kerosene as oil phase and, as water phase, NaCl solutions of 0.5M with pH = 2, 4, and 7. Microemulsion regions were found both for direct and inverse micelles. SDS had the higher microemulsion region and the area was not dependent of pH. The study of micellization of these surfactans in the liquid-gas interface was carried out via the determination of CMC from surface tension measurements. Regarding microemulsionated systems, in the case of CTAB, CMC increased when pH was increased, being constant for SDS and UNITOL L90. Concerning micellar systems, increase in pH caused decrease and increase in CMC for SDC and CTAB, respectively. In the case of UNITOL L90, CMC was practically constant, but increased for pH = 4. The microemulsionated systems presented higher CMC values, except for UNITOL L90 L90. The negative values of free energy of micellization indicated that the process of adsorption was spontaneous. The results also indicated that, comparing microemulsionated to systems, adsorption was less spontaneous in the case of SDS and CTAB, while it did not change for UNITOL L90. SAXS experiments indicated that micelle geometry was spherical, existing also as halter and flat micelles, resuting in a better inght on the adsorption at the liquid-solid interface. Efficiency of corrosion inhibition as determined by electrochemical measurements, from corrosion currents calculated from Tafel extrapolation indicuting heat showed surfactants to be efficient even at low concentrations. Equilibrium isotherm data were fitted to the Freundlich model, indicating that surfactant adsorption occurs in the form of multilayers

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

A corrosão é um fenômeno presente em diversos seguimentos da indústria do petróleo, causando desgastes em superfícies de equipamentos metálicas, como exemplo a corrosão interna nos oleodutos. Este trabalho visa obter novos sistemas químicos para diminuir tal problema. Os tensoativos utilizados como inibidores de corrosão foram o SDS, CTAB e UNITOL L90 em sistemas micelares e microemulsionados. Para obtenção dos sistemas microemulsionados utilizou-se uma razão C/T=2, butanol como cotensoativo, querosene como fase óleo e como fase aquosa utilizou-se soluções de NaCl 0,5M nos pH s 2, 4 e 7. As regiões de microemulsão encontradas para os três tensoativos são formadas por micelas diretas e inversas. A área se mantém constante com a variação do pH, o SDS tem maior região de microemulsão. O estudo da micelização destes tensoativos na interface líquido-gás foi realizado a partir de medidas de tensão superficial obtendo os valores de c.m.c, os quais foram particamente constantes para os sistemas microemulsionados com os tensoativos SDS e UNITOL L90 L90, e aumentaram para o CTAB quando elevou-se o pH. Os valores de c.m.c para os sistemas micelares com os tensoativos SDS e CTAB diminuíram e aumentaram, respectivamente, quando aumentou-se o pH. Já o UNITOL L90 apresentou valores praticamente constantes, porém foi maior em pH 4. Os sistemas microemulsionados apresentaram valores de c.m.c maiores, exceto para o tensoativo UNITOL L90. Os valores negativos de energia livre de micelização indicaram que o porcesso de adsorção é espontâneo. Os resultados mostraram que os sistemas microemulsionados para os tensoativos SDS e CTAB foram menos espontâneos comparados ao sistema micelar, enquanto o UNITOL L90 apresentou valores praticamente constantes. Experimentos com SAXS mostraram que as geometrias das micelas foram esféricas, existindo ainda na forma de halteres ou de micelas achatadas, o que facilitou a compreensão do estudo de adsorção na interface líquido-sólido. As eficiências de inibição à corrosão foram determinadas mediante medidas eletroquímicas, a partir das correntes de corrosão encontradas através da extrapolação de Tafel. Os tensoativos estudados se mostraram eficientes mesmo em baixas concentrações. Os dados experimentais de ajustaram ao modelo da isoterma de Freundlich, indicando que a adsorção dos tensoativos ocorre em multicamadas