Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/2176-1523.20232897
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

Uso sustentável do óleo de Elaeis guineensis contra corrosão utilizado em sistemas de refrigeração contendo cobre

Sustainable use of Elaeis guineensis oil against corrosion in copper-containing refrigeration systems

Marcos Paulo Simões Barbosa; Carmem Célia Francisco do Nascimento

Downloads: 2
Views: 378

Resumo

A corrosão das serpentinas de cobre presente em aparelhos de refrigeração causa inúmeros problemas de ordem técnica e ambiental, como vazamento do gás refrigerante, que faz parte do grupo de gases de efeito estufa, perda de eficiência, redução da vida útil e aumento do consumo de energia elétrica. Neste diapasão, o objetivo deste trabalho é avaliar o potencial inibidor de um verniz orgânico com adição de diversas concentrações de Elaeis guineensis aplicado em tubulações de cobre utilizadas em sistemas de ar condicionado. Nesta perspectiva, a tubulação foi pintada com o verniz orgânico misturado ao óleo de Elaeis guineensis com diferentes concentrações e submetida a ensaios de impedância eletroquímica e polarização potenciodinâmica em meio contendo cloreto de sódio (NaCl) na concentração de 3,5% para avaliar o potencial inibidor da solução e a taxa de corrosão do metal, respectivamente. Os resultados mostram que a mistura do óleo de Elaeis guineensis ao verniz orgânico é eficiente na inibição de corrosão do cobre em ambientes de alta salinidade pela formação de uma barreira física entre o metal e o meio corrosivo. A maior eficiência foi 99,60% de redução da corrosão, valor obtido pela concentração de 150 ppm de óleo de Elaeis guineensis.

Palavras-chave

Cobre; Elaeis guineensis; Ar condicionado; Corrosão

Abstract

Corrosion of copper in coils from refrigeration systems causes numerous technical and environmental problems, such as refrigerant gas leakage, which is considered a greenhouse gas. It leads to a reduction in efficiency and lifetime operation of the system, as well as an increase in energy consumption. In this study, the objective was to evaluate the inhibitory potential of an organic varnish with the addition of varying concentrations of Elaeis guineensis oil when applied to a copper tube used in air conditioning systems. The tubes were coated with the organic varnish mixed with Elaeis guineensis oil at different concentrations and subjected to electrochemical impedance and potentiodynamic polarization tests in a 3.5% sodium chloride (NaCl) solution. These tests aimed to evaluate the inhibitory potential of the solution and the corrosion rate of the metal, respectively. The results shown that the addition of Elaeis guineensis oil to the organic varnish is highly effective in inhibiting copper corrosion in high-salted environments, as it creates a physical barrier between the metal and the corrosive medium. The highest efficiency was achieved with a concentration of 150 ppm Elaeis guineensis oil, resulting in a corrosion reduction rate of 99.60%.

Keywords

Copper; Elaeis guineensis; Air conditioning; Corrosion

Referências

1 Cardoso, E. Camada de conversão e filmes híbridos de TEOS - GPTMS aditivados com íons cério como pré-tratamentos protetores contra corrosão do cobre [dissertação]. Dourados: Universidade Federal da Grande Dourados; 2014.

2 Jesus ACN. Estudo dos parâmetros: teor de NaCl e acabamento superficial na resistênica à corrosão por pite em tubos de cobre [dissertação]. São Paulo: Universidade de São Paulo; 2008.

3 Marques JJA. Boas práticas no uso do cobre para refrigeração e climatização. São Paulo: SENAI-SP; 2018 [acesso em 14 jun. 2023]. Disponível em: http://abcobre.org.br/wp-content/uploads/2021/04/boas-praticas-uso-cobreclimatizacao. pdf

4 Hart K, James AO. Corrosion inhibition of copper in hydrochloric and tetraoxosulphate (Vi) Acid solutions using Aloe vera barbadensis gel. British Journal of Applied Science and Technology. 2014;4(28):4052-4065.

5 Beitelman AD, Drozdz SA. Demonstration of corrosion-resistant coatings for air-conditioning coils and fins. Honolulu: U.S. Army Engineer Research and Development Center; 2015 [acesso em 14 jun. 2023]. Disponível em: https://erdc-library.erdc.dren.mil/jspui/bitstream/11681/20216/1/ERDC-CERL-TR-15-12.pdf

6 Lian J, Li W, Shang R, Zhao X, Zang B. Research and analysis on corrosion of copper tubes in household air conditionings. International Journal of Education and Economics. 2019;2(1):12-13.

7 Bhatia A. HVAC design considerations for corrosive environments. Woodcliff Lake: CED; 2023 [acesso em 14 jun. 2023]. Disponível em: https://www.cedengineering.com/userfiles/HVAC%20Design%20Considerations%20for%2 0Corrosive%20Env%20R1.pdf

8 Costa, JF. Avaliação de aminoácidos como inibidores de corrosão para cobre em meio de água do mar artificial [dissertação]. Rio de Janeiro: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; 2013.

9 Ortega-Ramírez AT, Barrantes-Sandoval LV, Casallas-Martin BD, Cortés-Salazar N. Application of green inhibitors for corrosion control in metals: review. Dyna. 2021;88(217):160-168.

10 Umoren SA, Solomon MM, Obot IB, Suleiman RK. A critical review on the recent studies on plant biomaterials as corrosion inhibitors for industrial metals. Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2019;76:91-115.

11 Porcayo-Calderon J, Rivera-Muñoz EM, Peza-Ledesma C, Casales-Diaz M, Escalera LMM, Canto J, et al. Sustainable development of palm oil: synthesis and electrochemical performance of corrosion inhibitors. Journal of Electrochemical Science and Technology. 2017;8(2):133-145.

12 Fayomi OSI, Popoola API. The inhibitory effect and adsorption mechanism of roasted Elaeis guineensis as green inhibitor on the corrosion processof extruded AA6063 Al-Mg-Si alloy in simulated solution. Silicon. 2014;6(2):137-143.

13 Hussin MH, Rahim AA, Ibrahim MNM, Brosse N. Improved corrosion inhibition of mild steel by chemically modified lignin polymers from Elaeis guineensis agricultural waste. Materials Chemistry and Physics. 2015;163:201-212.

14 Salleh NIH, Abdullah A. Corrosion inhibition of carbon steel using palm oil leaves extract. Indonesian Journal of Chemistry. 2019;19(3):747-752.

15 Hastuty S, Prasetyo HA, Kirana NN, Nugroho A, Oktaviano HS, Awwaluddin M. The effectivity of oil palm inhibitor processed by aminolysis to control corrosion on steel in sodium chloride environment. Journal of Physics: Conference Series. 2021;2080(1):012027.

16 Gonzalez-Rodriguez JG, Porcayo-Calderon J, Vazquez-Velez E, de la Escalera LMM, Canto J, Martinez L. Use of a palm oil-based imidazoline as corrsion inhibitor for Copper in 3.5% NaCl solution. International Journal of Electrochemical Science. 2016;11(10):8132-8144.

17 Carmona-Hernandez A, Vazquez-Velez J, Uruchurtu-Chavarin J, Gonzalez-Rodriguez JG, Martinez-Gomez L. Use of an imidazol synthetized from palm oil as a corrosion inhibitor for a supermartensitic stainless steel in H2S. Green Chemistry Letters and Reviews. 2019;12(1):89-99.

18 Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. ABNT NBR 7541: tubo de cobre sem costura para refrigeração e ar-condicionado – requisitos. 2ª ed. Rio de Janeiro: ABNT; 2004.

19 BASF S.A. Boletim técnico: Suvinil verniz seca rápido. Americana; 2021.

20 Destilaria Bauru. Especificação técnica: óleo vegetal de palma refinado. Catanduva; 2020.

21 Mennucci MM. Estudo da corrosão do cobre em meios de sulfato e de cloreto com auxílio do microeletrodo com cavidade e de uma microcélula [tese de doutorado]. São Paulo: Escola Politécnica, Universidade de São Paulo; 2011.

22 Benzidia B, Hammouch H, Dermaj A, Benassoaoui H, About S, Hajjaji N. Investigation of green corrosion inhibitor based on Aloe vera (L.) Burm. F. for the protection of bronze B66 in 3% NaCl. Analytical & Bioanalytical Electrochemistry. 2019;11(2):165-177.

23 Mohamed MA, Jaafar J, Ismail AF, Othman MHD, Rahman MA. Fourier Transform Infrared (FTIR). In: Hilal N, Ismail AF, Matsuura T, Oatley-Radcliffe D, editores. Membrane characterization. Amsterdam: Elsevier; 2017. p. 3-29.

24 Che Man YB, Setiowaty G, van de Voort FR. Determination of iodine value of palm oil by fourier transform infrared spectroscopy. Journal of the American Oil Chemists’ Society. 1999;76(6):693-699.

25 Santos MC, Lima ERL, Pereira AM, Pereira L, Castro DAR, Machado NT. Biocombustível produzido em reator semipiloto com resíduo da neutralização do óleo de palma. In: Associação Brasileira de Engenharia Química. Anais do 21º Congresso Brasileiro de Engenharia Química; 2016 Setembro 25-26; Fortaleza, Brasil. São Paulo: ABEQ; 2016 [acesso em 14 jun. 2023]. Disponível em: https://proceedings.science/cobeq/cobeq-2016/trabalhos?lang=pt-br

26 Haris NIN, Sobri S, Yusof YA, Kassim N. Oil palm empty fruit bunch extract and powder as an eco‐friendly corrosion inhibitor for mild steel: a comparison study. Materials And Corrosion. 2019;70(12):2326-2333.

27 Zhang W, Ma Y, Chen L, Wang LJ, Wu YC, Li HJ. Aloe polysaccharide as an eco-friendly corrosion inhibitor for mild steel in simulated acidic oilfield water: experimental and theoretical approaches. Journal of Molecular Liquids. 2020;307:112950.


Submetido em:
14/06/2023

Aceito em:
12/12/2023

659da1fea95395373c185483 tmm Articles
Links & Downloads

Tecnol. Metal. Mater. Min.

Share this page
Page Sections