Avaliação ecotoxicológica dos inibidores de corrosão biológicos Gluconato de Sódio e Nitrito em suas formas livres e nanoestruturadas em hidróxidos de dupla camada - Silva, Mariana Bruni Marques do Prado e [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
Metalic corrosion is the main cause of structures and equipaments degradation in the marine environment. This problem has been minimized by the use of corrosion inhibitors (CI). However, due to their toxicity, there is an interest on replacing them by less toxic alternatives. Researchers from University of Aveiro (UA) in a partnership with a Portuguese I&D company Smallmatek, Lda. developed manufactured nanomaterials made of layered double hydroxides (LDH) to encapsulate the bio-CI, aiming at raising the anticorrosion efficacy of these compounds and to extend their half-life, mitigating the early leaching of the CIs, a very common technical problem in the modern paints that are widely used to marine purposes. In the present study an ecotoxicological evaluation of two bio-CI was performed, using sodium gluconate (SG) and nitrite (NO2) in their free and nanostructured forms (LDH-SG; LDH-NO2), as well as the base nanomaterial (LDH), using three neotropical marine species. Chronical toxicity assays were conducted to evaluate the effects over the sand dollar (Mellita quinquiesperforata) and mussel (Perna perna) embryolarval development, and in the fecundity of copepods (Nitokra sp.). The obtained data indicated similar Lowest Observed Effect Concentrations (LOEC) to the five tested compounds with M. quinquiesperforata and P. perna, showing effects since the lowest concentrations. For Nitokra sp., the compounds toxicity, based on the LOEC values, can be classified in a descending order: ZnAl-LDH-SG > ZnAl-LDH-NO2 > ZnAl-LDH > SG and NO2. These results differ of those obtained to temperate environment organisms, in which free CI presented higher toxicity than their respective nanostructured forms. It is important to continue the investigation of these new substances to better understand the nanostructure behavior and the CI release in the environment, contributing to the development of novel anticorrosive with a high performance and a low environmental risk.

O processo de corrosão metálica é uma das principais causas de degradação de estruturas e equipamentos no ambiente marinho. Esse problema tem sido minimizado pela utilização de inibidores de corrosão (IC), entretanto, devido a sua toxicidade, existe interesse em substituir estes compostos por alternativas igualmente eficiantes, mas menos tóxicas, nomeadamente ICs de base biológica (bio-IC) e/ou base nanotecnológica. Pesquisadores da Universidade de Aveiro (UA) em parceria com a empresa portuguesa de I&D Smallmatek, Lda. desenvolveram nanomateriais manufaturados (NM) formados de hidróxidos de dupla camada (LDH) para imobilização de bio-ICs, visando aumentar a eficiência anticorrosiva e prolongar o tempo de meia-vida dessas substâncias e mitigar o lixiviamento precoce dos ICs, um problema técnico muito comum nas tintas modernas que são amplamente utilizadas em aplicações marítimas. Nesta sequência, no presente projeto foi realizada a avaliação ecotoxicológica de dois bio-IC, gluconato de sódio (SG) e nitrito (NO2), nas formas livres e nanoestruturadas (LDH-SG; LDH-NO2), assim como o nanomaterial base (LDH), utilizando espécies marinhas neotropicais. Foram feitos ensaios de toxicidade crônica, para avaliar os efeitos sobre o desenvolvimento embriolarval de bolacha-do-mar (Mellita quinquiesperforata) e mexilhão (Perna perna), e na fecundidade com copépodos (Nitokra sp.). Os dados obtidos indicaram valores similares de Concentração de Efeito Observado (CEO) para os cinco compostos testados em M. quinquiesperforata e P. perna, apresentando efeitos a partir das concentrações mais baixas. Para Nitokra sp., a toxicidade dos compostos, com base nos valores do CEO, pode ser classificada na seguinte ordem decrescente: ZnAl-LDH-SG > ZnAl-LDHNO2 > ZnAl-LDH > SG e NO2. Estes resultados são discordantes daqueles obtidos para organismos de ambiente temperado, nos quais ICs livres apresentam maior toxicidade do que suas respectivas formas nanoestuturadas. É importante a continuidade no estudo dessas novas substâncias para melhor compreender o comportamento da nanoestrutura e liberação dos IC no ambiente, visando contribuir para o desenvolvimento de nanoaditivos anticorrosivos com alto desempenho e baixos riscos ambientais.
Ecotoxicological evaluation of bio-based corrosion inhibitors Sodium Gluconate and Nitrite in their free forms and nanostructured in layered double hydroxide
Keywords: Ecotoxicologia; Anticorrosivos; Nanoestrutura; Perigo ambiental; LDH