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Jan 12, 2024

Estudos experimentais e teóricos para corrosão de eletrodo de molibdênio utilizando a droga estreptomicina em meio ácido fosfórico

Relatórios Científicos volume 13,

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 4827 (2023) Citar este artigo

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A inibição da corrosão do eletrodo de molibdênio em meio ácido H3PO4 de diferentes concentrações (3,0 a 13 M) foi investigada utilizando diferentes técnicas eletroquímicas. Observou-se que a concentração mais corrosiva é de 3,0 M de concentração de ácido ortofosfórico. O efeito da adição de Cl- a 3,0 M de ácido ortofosfórico na faixa de concentração de 0,1 a 1,0 M também foi estudado. Este estudo mostrou que o meio mais corrosivo é 3,0 M contendo 1,0 M de íon cloreto com a maior taxa de produção de hidrogênio. Em ácido H3PO4 3,0 M com 1,0 M de NaCl, a corrosão do eletrodo testado e a produção de hidrogênio podem ser suprimidas com sucesso pela adição de estreptomicina de concentração de 10 mM levando a alta eficiência de inibição. Os resultados dos estudos foram confirmados por exame de microscopia eletrônica de varredura. Além disso, uma abordagem de química computacional foi usada para investigar como a estreptomicina adsorve e inibe a corrosão na interface de superfícies metálicas, e os resultados dos estudos computacionais estão de acordo com os resultados experimentais.

Recentemente, estudar a deterioração dos metais e ligas é considerado um processo essencial de diferentes abordagens. Considerando que metais e ligas são amplamente utilizados como eletrodos em várias aplicações, como células de combustível, sensores, células solares e baterias1,2,3,4,5. A adição de molibdênio aos aços inoxidáveis ​​Cr-Ni afeta suas propriedades em vários aspectos6,7,8,9. Além disso, reduz o risco de deterioração passiva do filme em meio de cloreto. Assim, aumenta a espessura do filme passivo, o que, por sua vez, melhora a resistência da liga à corrosão. Para aumentar a resistência, temperabilidade, tenacidade e resistência ao desgaste/corrosão de aços, ferro fundido e superligas, o molibdênio (Mo), um metal refratário, é freqüentemente usado como elemento de liga10,11,12,13. Além disso, o molibdênio é utilizado significativamente em inúmeras aplicações químicas. É bem conhecido que a alta proteção contra corrosão do metal é atribuível à formação de um filme de óxido fino, constante e insolúvel de MoO2, que protege a superfície do metal de uma maior oxidação da superfície14,15. Portanto, é fundamental a utilização de inibidores para reduzir a corrosão de metais em contato com condições agressivas, principalmente compostos contendo N, S ou O16,17. Foi comprovado que uma família de inibidores de corrosão verdes conhecidos como medicamentos antibacterianos retarda a corrosão de materiais de engenharia em uma variedade de meios18.

A estreptomicina é um medicamento de primeira linha para o tratamento da peste, também frequentemente usado para tratar a tuberculose quando combinado com outros medicamentos19. Com ação antibacteriana eficaz, um antibiótico aminoglicosídeo chamado estreptomicina produzido a partir de Streptomyces griseus20,21,22,23 com efeito inibitório sobre bactérias Gram-negativas, é um conhecido medicamento veterinário para doenças bacterianas e pecuária24. Portanto, a estreptomicina como uma droga antibiótica, um antibiótico bactericida e contendo heteroátomos de nitrogênio e oxigênio pode ser utilizada para prevenir a corrosão em uma variedade de metais e ligas25. As soluções ácidas são utilizadas em inúmeras aplicações de engenharia26,27,28,29,30,31. Qiang et ai. estudou a inibição da corrosão de alguns metais, por exemplo, aço, cobre, etc. em meio ácido27,28,29,30. Qiang et ai. investigaram o efeito inibitório da droga Losartan Potassium (LP) como inibidor de corrosão para o aço Q235 em ácido clorídrico29. Uma forte adsorção de LP na superfície Q235 foi comprovada por baixos valores de ΔE e altos valores de Ebinding29. O ácido fosfórico é facilmente usado em aplicações de lavagem ácida devido às suas propriedades químicas superiores. Os inibidores de corrosão podem reduzir e, em diversas situações, prevenir a corrosão do metal em meios agressivos, reduzindo a formação de hidrogênio32,33,34.