Caracterización y evaluación de la capacidad de inhibición de la corrosión de extractos etanólicos de hojas de Annona Muricata L.

Abstract

En esta investigación se obtuvo tres extractos por métodos de maceración, Soxhlet y agitación; utilizando etanol como solvente en una relación de peso y volumen de 1:10 (W/V), a fin de obtener los principios activos presentes en las hojas de Annona muricata L., comúnmente conocida como Guanábana. Los tres extractos fueron evaluados mediante ensayos electroquímicos para estimar la velocidad de corrosión, y comparar el efecto inhibidor de la corrosión del acero SAE 1008 expuesto en HCl 1M con adiciones del extracto inhibidor. Los tres extractos etanólicos obtenidos, fueron caracterizados mediante análisis fisicoquímico (determinación de la densidad) y fitoquímico (marcha fitoquímica). Para determinar las propiedades inhibidoras de la corrosión de los tres extractos etanólicos, se utilizaron probetas de acero SAE 1008, las cuales fueron sometidas a desbaste sucesivo desde lija N°80 a N°1000, para luego ser sumergidas en HCl 1M a temperatura ambiente en ausencia y presencia de los extractos, y mediante técnicas electroquímicas se estimó la velocidad de corrosión del acero, así como también, la eficiencia de inhibición de la corrosión de los extractos. Los ensayos electroquímicos utilizados para evaluar la velocidad de corrosión fueron: resistencia de polarización lineal (RPL) en un rango de ± 20 mV, polarización potenciodinámica (pendientes de Tafel) en un rango de ± 250 mV y espectroscopía de impedancia electroquímica (EIE) en un rango de frecuencia de 10E05 a 0,1 Hz, los ensayos se realizaron en ausencia y presencia del extracto inhibidor, y en un rango de concentraciones de 0 a 5% v/v. La evaluación morfológica del efecto inhibidor de la corrosión de los tres extractos etanólicos sobre la superficie de la probeta de acero, luego de ser expuesta en HCl 1M, se realizó utilizando la microscopía electrónica de barrido (MEB) a 1000X. Para ello, se expusieron muestras de acero en ácido, con adición de una concentración de 0,5% v/v de cada extracto etanólico a temperatura ambiente, y la inhibición de la corrosión quedó evidenciada en las imágenes obtenidas. De los resultados obtenidos en las evaluaciones electroquímicas, los tres extractos etanólicos de hojas de Annona muricata L. mostraron eficiencias de inhibición mayores a 90% y fue el extracto obtenido por Soxhlet el de mayor eficiencia en comparación con los otros dos métodos estudiados. Se mostró también, que los extractos inhibidores son del tipo mixto, debido a que ocurre polarización anódica y catódica. En base a estos resultados, también se realizó el escalamiento de una planta a nivel piloto y su respectiva evaluación económica, para la producción de 20 L por lote, de extracto etanólico obtenido por extracción Soxhlet.

In thls research, three extracts were obtalned by methods of maceratlon, Soxhlet and magnetlc stirring; using ethanol as solvent in a ratio of weight and volume of 1:10 (w / v), in order to obtaln the active principles present in the leaves of Annona muricata L, commonly known as Soursop. The three extracts were evaluated by electrochemlcal test to estlmate the corroslon rate, and compare the corroslon inhibiting effect of SAE 1008 steel exposed in HCl 1M wlth additions of the inhibitor extract. The three obtalned ethanollc extracts were characterlzed by physicochemical analysls (determination of denslty) and phytochemlcal analysls (phytochemlcal march). To determine the inhibiting properties of the corroslon of the three ethanollc extracts, were used speclmens of SAE 1008 steel, whlch were subjected to succeslve roughlng from N°80 to N°1000 sandpaper, to be submerged in HCl 1M at room temperature in absence and presence of the extracts, and by means of electrochemlcal technlques the corroslon rate of the steel was estlmated, as well as the efficiency of inhibition of the corroslon of the extracts. The electrochemlcal tests used to evaluate the corroslon rate were: linear polarization reslstance (RPL) in a range of ± 20 mV, potentiodynamic polarization (Tafel slopes) in a range of ± 250 mV and electrochemlcal impedance spectroscopy (EIE) in a frequency range of 10E05 at 0.1 Hz, these test were reallzed in absence and presence of the inhibitor extract, and in a range of concentratlon 0 to 5% v/v. The morphologlcal evaluatlon of the corroslon inhibiting effect of the three ethanollc extracts on the surface of the steel speclmen after belng exposed in 1M HCl, was carried out using scannlng electron mlcroscopy (SEM) at 1000X. For thls, samples of steel in acld were exposed, wlth the addition of a concentratlon of 0.5% v / v of each ethanollc extract at room temperature, and the corroslon inhibition was evldenced in the obtalned images. From the results obtained in the electrochemical evaluations, the three ethanolic extracts of leaves of Annona muricata L. showed efficiencies of inhibition greater than 90% and was the extract obtalned by Soxhlet that had the greater efficlent in comparison wlth the other two methods studled. It was also shown that the inhibitory extracts are of the mlxed type, because anodlc and cathodlc polarization occurs. Based on these results, the scaling of a plant at pilot level and its respective economic evaluation was also realized, for the production of 20 L per batch, of ethanolic extract obtained by Soxhlet extraction.