ESTUDO DA ATIVIDADE ANTICORROSIVA DE IMINAS DERIVADAS DE CHALCONA EM SUPERFÍCIE DE FERRO POR DINÂMICA MOLECULAR CAR-PARINELLO
corrosão; inibidores; dinâmica; Car-Parinello; adsorção; superfície
A corrosão é um fenômeno comumente definido como a deterioração de um material (normalmente metálico) ou de suas propriedades por causa de uma reação com agentes agressivos presentes no ambiente em que tal material está inserido. Estima-se que as perdas por deterioração de metais/ligas pelo mundo custem o equivalente a 3% do PIB mundial (2,2 trilhões de dólares). Alguns dos fatores que favorecem a corrosão são o pH, a temperatura e a presença de espécies que aceleram o processo corrosivo, como O2, H2S e CO2e a estrutura da superfície sujeita à corrosão. De um modo geral, técnicas de controle de corrosão devem ser aplicadas a fim de se evitar ou diminuir a ação corrosiva, aumentando a longevidade e estabilidade da estrutura dos materiais. Entre todas as formas de prevenção, o melhor custo-benefício é obtido pelo uso de inibidores de corrosão (ICs) eficientes, possibilitando o uso de um material metálico de menor resistência à corrosão, reduzindo os custos operacionais. O uso de moléculas orgânicas como inibidores de corrosão é um dos métodos mais eficientes para a prevenção de deterioração de materiais metálicos. Porém, devido a enorme quantidade de interações presentes no meio corrosivo, o mecanismo de inibição de corrosão não é estabelecido. Por isso, um modelo realizando simulações por dinâmica molécula ab initio, considerando todos os graus de liberdade ativos, entregam uma figura consistente do fenômeno químico que ocorre na superfície, podendo preencher diversas lacunas do modelo teórico do processo corrosivo global. O objetivo desse trabalho é elucidar a atividade anti-corrosiva de ICs, particularmente de iminas derivadas de chalconas, em uma superfície de aço-carbono em um meio de HCl. Três novos compostos, recentemente sintetizados pelo laboratório NUSQUIMED (Núcleo de Síntese e Química Medicinal), da UFRRJ, coordenado pela Prof. Dra. Aurea Echevarria, serão testados em um modelo teórico como potenciais inibidores de corrosão: [(1Z,2E)-1,3-difenilprop-2-en-1-ilideno]fenilamina (IM-A), [(1Z,2E)-1,3-difenilprop-2-en-1-ilideno]-1-fenilmetanamina (IM-B) e [(1Z,2E)-1,3-difenilprop-2-en-1-ilideno]-2-feniletanamina (IM-F). Especificamente, três etapas serão realizadas: (I) análise conformacional dos ICs, buscando a estrutura de menor energia para cada um dos três compostos, com efeitos de solvente implícito inclusos no cálculo; (II) estudo da adsorção dos ICs em uma superfície de Fe(110), partindo das estruturas caracterizadas na etapa anterior, através de cálculos periódicos. Essa etapa busca estudar as interações presentes entre o inibidor e a superfície, assim como relacionar a eficiência de inibição com valores de energia de adsorção; (III) análise do efeito do inibidor de corrosão adsorvido na superfície com relação às espécies que participam do processo corrosivo (H2O, H3O+e Cl-), através de simulações de dinâmica molecular ab initioCar-Parinello. Nessa etapa, pretende-se partir da estrutura adsorvida na superfície, calculada na etapa anterior, e incluir as espécies reativas, quantificando a energia de interação total do sistema. Por fim uma correlação será realizada entre os valores de energia de adsorção e interação, obtidas na etapa (II) e (III), respectivamente, com a eficiência de inibição de cada composto estudado, avaliando assim os efeitos da superfície e das espécies presentes no modelo teórico. Espera-se ao final do projeto, uma contribuição significativa para o entendimento da atividade anticorrosiva dos ICs em superfícies metálicas, não somente de compostos derivados de chalconas, mas de compostos aromáticos como um todo. Com um modelo teórico estabelecido, pode ser possível um melhor direcionamento em propostas de novos ICs gerando evoluções positivas na prevenção de custos operacionais e na manutenção de equipamentos metálicos a nível industrial.