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

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 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 a concentração de ácido ortofosfórico de 3,0 M. 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 o 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 e a produção de hidrogênio do eletrodo testado podem ser suprimidas com sucesso pela adição de estreptomicina de concentração de 10 mM, levando a uma 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 das superfícies metálicas, e os resultados dos estudos computacionais estão em excelente acordo com os resultados experimentais.

Recentemente, estudar a deterioração de metais e ligas é considerado um processo essencial de diferentes abordagens. Considerando que metais e ligas são amplamente utilizados como eletrodos em diversas 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 muitos aspectos6,7,8,9. Além disso, reduz o risco de deterioração passiva do filme em meio cloreto. Conseqüentemente, 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 frequentemente 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 futuras oxidações superficiais . Portanto, a utilização de inibidores para reduzir a corrosão de metais em contato com condições agressivas é crucial, especialmente 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 e também é frequentemente utilizado no tratamento da tuberculose quando combinado com outros medicamentos19. Com ação antibacteriana eficaz, um antibiótico aminoglicosídeo denominado estreptomicina produzido a partir de Streptomyces griseus20,21,22,23 com consequência inibitória sobre bactérias Gram-negativas, é um medicamento veterinário bastante conhecido para doenças bacterianas e pecuária24. Portanto, a estreptomicina como antibiótico, um antibiótico bactericida e contendo heteroátomos de nitrogênio e oxigênio pode ser utilizada para prevenir a corrosão em uma variedade de metais e ligas25. Soluções ácidas são utilizadas em inúmeras aplicações de engenharia26,27,28,29,30,31. Qiang et al. estudou a inibição da corrosão de alguns metais, por exemplo, aço, cobre, etc. em meio ácido27,28,29,30. Qiang et al. investigaram o efeito inibitório do medicamento Losartan Potássico (LP) como inibidor de corrosão do aço Q235 em ácido clorídrico29. Uma forte adsorção de LP na superfície do Q235 foi comprovada por baixos valores de ΔE e altos valores de Ebinding . O ácido fosfórico é facilmente utilizado em aplicações de lavagem ácida devido às suas propriedades químicas superiores. Os inibidores de corrosão podem reduzir e, em diversas situações, prevenir a corrosão metálica em meios agressivos, reduzindo a formação de hidrogênio32,33,34.