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Síntese enzimática e caracterização de alcanolamidas a partir de aminoálcoois e posterior avaliação de sua aplicação como inibidor de corrosão de aço carbono AISI 1020 em fluidos de corte semissintéticos (2015)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: LUIZ, RICARDO VAGNER - IQ
  • USP Schools: IQ
  • Sigla do Departamento: QFL
  • Subjects: SÍNTESE ORGÂNICA; CORROSÃO; RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
  • Language: Português
  • Abstract: A DOW é uma empresa que busca continuamente por alternativas para agregar maior valor aos seus produtos através da avaliação das tendências apresentadas pela indústria química. Dentro desta dinâmica, identificou-se uma grande necessidade do mercado de fluidos de corte por inibidores de corrosão mais eficientes e adequados às novas questões regulatórias. Desta avaliação surgiu o tema deste Mestrado Profissional, no qual se estudou a síntese e aplicação de alcanolamidas em fluidos de corte como inibidores de corrosão. Optou-se pela síntese enzimática na ausência de solventes orgânicos por se tratar de uma nova tecnologia à DOW e estar alinhada aos preceitos de sustentabilidades promovidos pela empresa. A escolha pela avaliação das alcanolamidas surgiu de um estudo realizado pela companhia sobre novas tecnologias utilizadas neste segmento e a possibilidade de aplicação destes compostos em outros mercados de atuação da empresa. Foram sintetizadas quatro alcanolamidas, RMEA, RMIPA, RDIPA e RAEPD, obtidas respectivamente da reação entre o ácido ricinoléico e os aminoálcoois: 2-hidroxietilamina, 1-amino-2-propanol, bis-(2-hidroxipropil)amina e 2-amino-2-etil-1,3-propanodiol. O catalisador Novozym 435 (lipase) foi utilizado em todas as sínteses, e estas realizadas de acordo com um planejamento fatorial completo "2 POT.3". Os produtos sintetizados foram caracterizados por RMN "ANTPOT. 13C", "ANTPOT. 1H" e dept 135, Espectroscopia no Infravermelho e Espectroscopia de Massas. O rendimento das reações foi mensurado através da técnica de HPLC. Com base nos resultados obtidos foi possível, através do planejamento fatorial, determinar as condições reacionais nas quais o rendimento é maximizado (T = 80 °C; Catalisador = 15 mol/g de ácido ricinoléico; rotação = 600 rpm). A única desvantagem deste processo de síntese foi o custo inerente ao catalisador utilizado. Após o término do planejamento fatorial foramformulados oito fluidos de corte semissintéticos com as alcanolamidas sintetizadas e dois fluidos com o inibidor convencionalmente utilizado. Após verificar a estabilidade térmica destes fluidos, a eficiência à inibição da corrosão foi mensurada através da técnica de manchamento em ferro fundido. Os fluidos contendo as alcanolamidas apresentaram melhor desempenho à inibição da corrosão, porém, não foi possível mensurar quantitativamente as diferenças observadas através desta técnica. Com isso, os compostos foram submetidos a ensaios de perda de massa e polarização potenciodinâmica em ácido clorídrico, além de microscopia atômica para avaliar o efeito dos inibidores na superfície metálica. Através destes estudos foi possível comprovar que os produtos RDIPA e RAEPD possuem maior eficiência à inibição da corrosão. O mecanismo de inibição destes compostos, determinado através de isotermas de Langmuir, ocorre por fisissorção. Após a comprovação das propriedades anticorrosivas dos compostos sintetizados, foram analisadas as seguintes propriedades dos fluidos produzidos: viscosidade, formação de espuma, ângulo de contato, desgaste Reichert, alcalinidade e contaminação microbiológica. Observou-se um aumento da viscosidade e formação de espuma do fluido concentrado. Entretanto, comprovou-se que não há impacto significativo destas propriedades durante a aplicação destes fluidos. As alcanolamidas impactaram positivamente no aumento da lubricidade e reserva alcalina dos fluidos, além de diminuir a taxa de corrosão e a susceptibilidade dos fluidos à contaminação microbiológica, e facilitar o tratamento do resíduo gerado no processo de usinagem devido a maior biodegradabilidade das alcanolamidas
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 19.06.2015
  • Acesso online ao documento

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    BibliotecaCód. de barrasNúm. de chamada
    CQ30100025583-QT 547.02 L953s
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    • ABNT

      LUIZ, Ricardo Vagner; COMASSETO, Joao Valdir. Síntese enzimática e caracterização de alcanolamidas a partir de aminoálcoois e posterior avaliação de sua aplicação como inibidor de corrosão de aço carbono AISI 1020 em fluidos de corte semissintéticos. 2015.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46137/tde-29092015-125100/ >.
    • APA

      Luiz, R. V., & Comasseto, J. V. (2015). Síntese enzimática e caracterização de alcanolamidas a partir de aminoálcoois e posterior avaliação de sua aplicação como inibidor de corrosão de aço carbono AISI 1020 em fluidos de corte semissintéticos. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46137/tde-29092015-125100/
    • NLM

      Luiz RV, Comasseto JV. Síntese enzimática e caracterização de alcanolamidas a partir de aminoálcoois e posterior avaliação de sua aplicação como inibidor de corrosão de aço carbono AISI 1020 em fluidos de corte semissintéticos [Internet]. 2015 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46137/tde-29092015-125100/
    • Vancouver

      Luiz RV, Comasseto JV. Síntese enzimática e caracterização de alcanolamidas a partir de aminoálcoois e posterior avaliação de sua aplicação como inibidor de corrosão de aço carbono AISI 1020 em fluidos de corte semissintéticos [Internet]. 2015 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46137/tde-29092015-125100/

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