LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALESCURVAS DE POLARIZACIÓN POTENCIODINÁMICAS I. OBJETIVOS: 1.1 Aprender a manejar el software (VoltaMaster 4) 1.2 Estimar el potencial de corrosión libre (OCP) para el Fe. 1.3 Analizar las curvas de polarización del Fe. II. FUNDAMENTO TEORICO: 1.1 Corrosión Electroquímica: La corrosión electroquímica es un proceso espontáneo que denota siempre la existencia de una zona anódica (la que sufre la corrosión), una zona catódica y un electrolito, y es imprescindible la existencia de estos tres elementos, además de una buena unión eléctrica entre ánodos y cátodos, para que este tipo de corrosión pueda tener lugar. La corrosión más frecuente siempre es de naturaleza electroquímica y resulta de la formación sobre la superficie metálica de multitud de zonas anódicas y catódicas; el electrolito es, en caso de no estar sumergido o enterrado el metal, el agua condensada de la atmósfera, para lo que la humedad relativa deberá ser del 70%. El proceso de disolución de un metal en un ácido es igualmente un proceso electroquímico. La infinidad de burbujas que aparecen sobre la superficie metálica revela la existencia de infinitos cátodos, mientras que en los ánodos se va disolviendo el metal. A simple vista es imposible distinguir entre una zona anódica y una catódica, dada la naturaleza microscópica de las mismas (micropilas galvánicas). Al cambiar continuamente de posición las zonas anódicas y catódicas, llega un momento en que el metal se disuelve totalmente. 1 LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES Las reacciones que tienen lugar en las zonas anódicas y catódicas son las siguientes: Ánodo: Me → Me n+ + neCátodo: 2H+ + 2e- → H2 O2+2H2O + 4e- 4OH- (medio ácido) (medio neutro y alcalino) (oxidación) } (reducción) Ya que la corrosión de los metales en ambientes húmedos es de naturaleza electroquímica, una aproximación lógica para intentar parar la corrosión sería mediante métodos electroquímicos. Los métodos electroquímicos para la protección contra la corrosión requieren de un cambio en el potencial del metal para prevenir o al menos disminuir su disolución. POLARIZACIÓN: Cuando un metal está en equilibrio con una solución conteniendo sus propios iones, en ausencia de reacciones que interfieren, el metal tendría un potencial Eeq, dado por la ecuación de Nernst. Si se hace circular una corriente por dicho electrodo, el potencial variará y el nuevo valor del potencial E dependerá de la corriente. La diferencia entre ambos potenciales se conoce como sobrepotencial. Puede ocurrir que el potencial inicial del metal no sea igual al potencial reversible termodinámico, Eeq, sino que por efecto del proceso de corrosión, este sería el potencial de corrosión libre, Ecorr. Este potencial también variará si se hace circular una corriente por el electrodo, esta variación es conocida como polarización, que también se le designa con η. La polarización es un parámetro muy útil en el campo de la corrosión, debido a que facilita el cálculo de la velocidad de corrosión en un sistema, como será posteriormente analizado. Considerando lo descrito anteriormente para la ecuación: 2 LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES Vimos que la velocidad de corrosión y la densidad de corriente están directamente relacionadas. Además la velocidad, ν, podría ser expresada por: Donde: Siendo A, una constante. Uniendo estas dos últimas ecuaciones obtenemos: En el equilibrio, la velocidad de la reacción anódica, ia, es igual a la velocidad de reacción catódica, ic. Generalmente es posible tratar la concentración de los reactantes como una constante (por ejemplo, el metal sólido, para las reacciones de oxidación), y por lo tanto, este lo incorporamos dentro de una nueva constante, Ao. Así, si consideramos la velocidad de reacción anódica, para lo cual la energía de activación es ΔG*, podemos escribir la ecuación anterior como [1]: DIAGRAMA DE EVANS: El diagrama de Evans es un diagrama que combina la termodinámica y la cinética de un proceso corrosivo. El eje de las ordenadas, el potencial de electrodo, es el factor termodinámico y la abscisa el factor cinético de la reacción electroquímica expresada en intensidad (concretamente log ΙiΙ para obtener líneas rectas cuando se trata de procesos controlados por activación). Este diagrama concebido por Ulick Evans, es muy útil en la discusión de problemas de corrosión como se ilustra en el siguiente ejemplo. 3 LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES Consideremos la corrosión de un depósito de acero conteniendo una solución ácida. La corrosión del depósito puede ser atribuida a dos reacciones electroquímicas: la disolución del hierro y la reducción del hidrógeno. Si asumimos inicialmente que el ánodo y el cátodo están aislados uno del otro, y que no existe un flujo de corriente entre ellos, entonces cada electrodo estaría a su potencial de equilibrio, como se indica sobre el eje vertical de la Fig. 4 (a). Sin embargo, durante la corrosión real del metal las dos reacciones no están separadas físicamente, sino que ambas ocurren sobre la superficie total del metal, actuando en corto circuito en el potencial de corrosión, Ecorr. La reacción catódica y la anódica están ya polarizadas en su estado natural, respecto a sus respectivos potenciales de equilibrio, mediante: El responsable de esta polarización natural es el Icorr. El hierro, que proporciona los electrones, se disuelve a una velocidad finita dada por Icorr, y todos los electrones liberados por la oxidación del hierro son consumidos en la reacción catódica, por lo tanto, Figura 1. Diagrama de Evans de la corrosión del hierro (a) sin inhibidor y (b) con inhibidor 4 2. incrementa el sobre voltaje de la reacción catódica. es adsorbido sobre el metal y bloquea algunos sitios donde se realiza la reacción catódica haciendo más difícil la reducción del hidrógeno. el efecto de un inhibidor orgánico catódico sobre la cinética del proceso corrosivo.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES Si al sistema corrosivo anterior se le adiciona un compuesto químico. por ejemplo en la reacción anódica: De donde: 5 . con pendientes: O bien Para comprobarlo basta tomar logaritmos en cualquiera de las citadas ecuaciones. disuelto en el medio ácido. 4 (b) muestra de manera esquemática en un diagrama de Evans. éste puede incrementar o disminuir la resistencia en una de las dos reacciones.Método de Extrapolación de Tafel: Para polarizaciones suficientemente grandes: O bien La ecuación general de Wagner y Traud se reduce a las ecuaciones de las semireaciones anódica y catódica que corresponden con las rectas de Tafel respectivas. es decir. La Fig.1. El inhibidor catódico. o en ambas a la vez. 100 kHz Mín.5-63 Hz 170 VA MULTITESTER MARCA MODELO KONSTAR UT33D 3.MATERIALES: Probeta de Fe lijada. 1 mHz 485x300x88 mm 6 Kg 115/230 Vac +15-18% 47. EQUIPOS.1. Preparación de probetas: • Cortar la probeta de Fe en forma circular con dimensiones de 1 cm2.1. HERRAMIENTAS Y MATERIALES: 3. 1.2.HERRAMIENTAS: Vernier 1 unidad 3. EQUIPOS: POTENCIOSTATO VOLTALAB 10 PGZ 100 Voltamaster 4 MARCA MODELO SOFTWARE VOLTAJE DE POLARIZACIÓN CORRIENTE MÁX DE SALIDA VELOCIDAD MÁXIMA DE BARRIDO FRECUENCIA TAMAÑO PESO FUENTE DE ALIMENTACIÓN ±15 V ±1 A 500 mV/s Máx.1. • Desbastar la probeta de cobre utilizando lijas hasta obtener una superficie lisa libre de imperfecciones. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 4.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES III. 6 . Colocar el electrodo auxiliar de platino en uno de los 5 cuellos esmerilados en la parte izquierda con respecto al cuello del centro.2. • Agregar 100 ml de agua destilada al matraz en el que se realizara la solución • Agregar 3.0% de NaCl del total de agua requerida 4. • En caso de ser necesario lijar la probeta la cual ya se encuentra ensamblada al conductor. Agregar a la celda la solución de cloruro de sodio con la ayuda de un embudo. Ajustar la horquilla a la varilla de acero la cual sujetará a la cubierta de los 5 cuellos esmerilados. • Preparación de la Solución de Cloruro de Sodio: • Lavar el matraz en donde se realizará la solución. Luego colocar la probeta en el cuello esmerilado del centro hasta que se encuentre completamente sumergida en la solución. Colocar el tapón en el cuello restante de la celda. 7 . • Finalmente verificar si existe conductividad entre el alambre y la placa metálica con la ayuda del Multitester.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES • Ensamblar la placa de acero 1020 con el conductor (alambre de cobre) empleando moldimix para la adherencia. Ensamblaje o Montaje del Equipo en la Celda: Ensamblar la varilla de acero al soporte en la cual también irá la celda. Colocar la celda sobre el soporte aproximadamente a unos 5 cm de la varilla de acero. Con respecto al cuello del centro colocar en la parte derecha el electrodo de referencia (Ag/AgCl). tal como se muestra a continuación: 8 . electrodos usados en la celda.3. • Se abrirá la ventana Laboratory Logbook. Operator: MENDOZA CHAVEZ JHANET Date: 17-12-10 Specification of the test: Corrosión por Polarización (Tafel) en Fe Working Electrode: Cu electrolítico Reference Electrode: Ag/AgCl Auxiliary Electrode: Pt Comments: Prueba para Laboratorio de Corrosión • En la misma ventana seleccionar la ficha Initial Data y llenar los campos con especificaciones como: Título de la curva. etc. medio electroquímico. 4. estos deben de ser llenados. • Crear una nueva secuencia haciendo clic en la opción File de la barra de menú y luego seleccionar New Sequence.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES Finalmente realizar la conexión de la probeta al cable del electrodo de trabajo (cobre) y las conexiones de los cables conectores del Potenciostato a la celda básica. Manejo del Software: Ingreso de datos: • Abrir la aplicación del software Volta Máster 4. en la cual se solicita los datos referentes al experimento como: operador. se deben configurar los Parámetros de la celda. como se muestra a continuación: Operator: MENDOZA CHAVEZ JHANETH Date: 17-12-10 Specification of the test: Corrosión por Polarización (Tafel) en Fe Working Electrode: Cu electrolítico Reference Electrode: Ag/AgCl Auxiliary Electrode: Pt Comments: Prueba para Laboratorio de Corrosión • Aparecerá la ventana desplegable Cell setup (mirar figura de abajo). • A continuación. Para esto hacemos clic en el menú Settings y seguidamente en la opción Cell setup.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES Polarización por corrosión (Tafel) en Fe RAMÍREZ APOLINARIO. Temperature: 25°C 15-03-10 • Luego regresamos a la ficha Logbook. ELEUTERIO Muestra en 3. según los electrodos a utilizar. en la cual se llenara los parámetros de la celda.5% de NaCl diluido en agua destilada. 9 . luego seleccionamos y adicionamos los métodos: 1) Open Circuit Potential: 1 0 . Editar Secuencia: • Editar la secuencia creada haciendo clic en Sequence en la barra de menú y luego en Sequence Edition. También podemos hacer clic directamente en el icono Sequence como podemos ver a continuación: • A continuación.32 cm2 para esta celda. KCl). 0. Es importante señalar que el área en el electrodo de trabajo será el área expuesta en el medio y que el área en el electrodo auxiliar.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES • Para este caso. será constante e igual a 0.32 Luego de ajustar todos estos datos hacemos clic en OK. Ag/AgCl (Sat. se abrirá la ventana desplegable Sequence Edition. se utilizó el electrodo de referencia de Ag/AgCl (Sat. KCl) un electrodo de trabajo de Fe y el electrodo auxiliar de Platino. Linear V Coupled corrosion (Evans) Polarisation for corrosion (Tafel) Open Circuit Potential .Seleccionamos la opción Open Circuit Potencial (Potencial de Circuito abierto) y hacemos clic en Add (Agregar).LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES . Apareciendo la siguiente ventana desplegable Open Circuit Potential. Period (Tiempo de medición) y seleccionamos Save points y luego OK. apareciendo en la ventana derecha Sequence la opción seleccionada. Open Circuit Potential Pot. Cyclic Voltammetry Pot. Aquí rellenamos los datos como: Duration (Duración) de 15 minutos. Meas. 1 1 .Seleccionamos la opción agregada y hacer clic en Edit (Editar). Tutorial EIS (Impedance) Pitting corrosion (Rp) Pot. LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES Open Circuit Potential 20 min 0. Tutorial EIS (Impedance) Pitting corrosion (Rp) Pot. .Seleccionamos la opción Polarisation for corrosion (Tafel) (Polarización por corrosión) y hacemos clic en Add (Agregar). Open Circuit Potential Pot. Linear V Coupled corrosion (Evans) Open Circuit Potential Polarisation for corrosion (Tafel) Polarisation for corrosion (Tafel) . apareciendo en la ventana derecha Sequence las opciones seleccionadas.2 sec 2) Polarisation for corrosion (Tafel). Apareciendo la 1 2 . Cyclic Voltammetry Pot.S e leccionar la opción agregada y hacer clic en Edit (Editar). Potential 1 = -300mV vs FREE (Potencial 1). Tiempo de espera en que se medirá el OCP de la celda.Luego activar la opción Open Circuit at end y hacemos clic en OK y luego OK en la ventana de Sequence Edition. 120 120 1 60 -300 Vs FREE 300 Vs FREE 1 120 1 120 1 • Después hacemos clic en la barra de menú File y luego seleccionamos Save para guardar el archivo con los parámetros establecidos. Cálculo de la velocidad de Corrosión del Cobre: 1 3 . Una vez establecidos los parámetros de polarización. Stabilisation Time = 120 seg (Tiempo de estabilización). Scan rate = 1 mV/seg (velocidad de escaneo). Aquí rellenamos los datos como se muestran a continuación: Waiting time = 120 seg.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES siguiente ventana desplegable Polarisation for corrosion (Tafel). Potential 2 = 300mV vs FREE . hacemos clic en el ícono de color verde Start o F5 para ver los resultados. LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES • Seleccionar en la barra de menú Processing. hacer clic en el botón Draw. solicitándonos los parámetros donde se cumple la linealidad o el comportamiento tafeliano de curva de polarización. Estos valores deben estar entre 50 y 100mV lejos del potencial de corrosión. Para nuestro caso. luego la opción 1st Stern method tafel Extrapolation. rellenamos los campos solicitados con los siguientes parámetros de cálculo: • Después de establecer los parámetros. 1 4 . • A continuación se abrirá la ventana desplegable Tafel. 30772 -1.01881 1 5 .1584 -1.11623 -1. Potential [mV] -800 -799 -798 -797 -796 -795 -794 -793 -792 -791 -790 -789 -788 -787 Current density [mA/cm²] -1.03748 -1.13665 -1.0565 -1.25449 -1. 5 Montaje en la celda básica. etc.0959 -1.20437 -1.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES • Finalmente Voltamaster presentará el cálculo resultante de la velocidad de corrosión . Rp.22868 -1. RESULTADOS Fig. con su respectiva curva de extrapolación de Tafel tal como se muestra a continuación: IV.07604 -1.18104 -1.28033 -1. 732912 -0.780476 -0.792965 -0.641199 -0.805697 -0.571388 -0.56342 -0.858505 -0.756341 -0.886584 -0.540713 1 6 .548287 -0.965908 -0.872337 -0.768221 -0.933211 -0.58782 -0.818432 -0.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES -786 -785 -784 -783 -782 -781 -780 -779 -778 -777 -776 -775 -774 -773 -772 -771 -770 -769 -768 -767 -766 -765 -764 -763 -762 -761 -760 -759 -758 -757 -756 -755 -754 -753 -752 -751 -750 -749 -748 -747 -746 -1.700874 -0.631653 -0.650483 -0.98288 -0.744249 -0.949413 -0.711423 -0.690227 -0.917438 -0.604577 -0.00066 -0.555763 -0.613366 -0.832069 -0.901978 -0.679826 -0.596148 -0.670019 -0.622271 -0.579356 -0.660356 -0.845293 -0.72189 -0. 460173 -0.51924 -0.320322 -0.505817 -0.526091 -0.341991 -0.369808 -0.472643 -0.388669 -0.512536 -0.492312 -0.333069 -0.430861 -0.360672 -0.355924 -0.379107 -0.351309 -0.479069 -0.398956 -0.384101 -0.409372 -0.533385 -0.485625 -0.442265 -0.414647 -0.499016 -0.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES -745 -744 -743 -742 -741 -740 -739 -738 -737 -736 -735 -734 -733 -732 -731 -730 -729 -728 -727 -726 -725 -724 -723 -722 -721 -720 -719 -718 -717 -716 -715 -714 -713 -712 -711 -710 -709 -708 -707 -706 -705 -0.337442 -0.324445 -0.374492 -0.316098 1 7 .393565 -0.328536 -0.436233 -0.41964 -0.448148 -0.365356 -0.404312 -0.425375 -0.454192 -0.346558 -0.466498 -0. 187697 1 8 .253582 -0.190326 -0.226259 -0.229265 -0.299947 -0.244233 -0.307801 -0.292258 -0.231943 -0.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES -704 -703 -702 -701 -700 -699 -698 -697 -696 -695 -694 -693 -692 -691 -690 -689 -688 -687 -686 -685 -684 -683 -682 -681 -680 -679 -678 -677 -676 -675 -674 -673 -672 -671 -670 -669 -668 -667 -666 -665 -664 -0.217616 -0.204899 -0.202632 -0.207315 -0.214873 -0.19749 -0.259809 -0.277389 -0.195189 -0.223301 -0.288282 -0.200036 -0.241358 -0.273807 -0.256753 -0.212178 -0.220459 -0.281102 -0.266709 -0.235114 -0.247552 -0.311958 -0.29607 -0.238072 -0.284487 -0.263062 -0.192708 -0.250427 -0.270226 -0.303792 -0.209549 -0. 128434 -0.121353 -0.123061 -0.143779 -0.136255 -0.163184 -0.130504 -0.15257 -0.145488 -0.148709 -0.161113 -0.109506 1 9 .154755 -0.183557 -0.147164 -0.114452 -0.13241 -0.119529 -0.165517 -0.158912 -0.169788 -0.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES -663 -662 -661 -660 -659 -658 -657 -656 -655 -654 -653 -652 -651 -650 -649 -648 -647 -646 -645 -644 -643 -642 -641 -640 -639 -638 -637 -636 -635 -634 -633 -632 -631 -630 -629 -628 -627 -626 -625 -624 -623 -0.181339 -0.167784 -0.134069 -0.111281 -0.116177 -0.178907 -0.156858 -0.126692 -0.150499 -0.172072 -0.176738 -0.139885 -0.124984 -0.129256 -0.141841 -0.117886 -0.138144 -0.174372 -0.112858 -0.185118 -0. 0572259 2 0 .0771227 -0.0941937 -0.107798 -0.0656546 -0.10466 -0.0582117 -0.0904476 -0.0593454 -0.0643729 -0.0955902 -0.106253 -0.0723909 -0.0758249 -0.0622864 -0.0877038 -0.0688748 -0.0848776 -0.074642 -0.079735 -0.0835634 -0.0809675 -0.0890347 -0.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES -622 -621 -620 -619 -618 -617 -616 -615 -614 -613 -612 -611 -610 -609 -608 -607 -606 -605 -604 -603 -602 -601 -600 -599 -598 -597 -596 -595 -594 -593 -592 -591 -590 -589 -588 -587 -586 -585 -584 -583 -582 -0.0603312 -0.0822653 -0.0734423 -0.097036 -0.0930599 -0.0702057 -0.0633707 -0.101456 -0.0984653 -0.0675934 -0.10001 -0.091729 -0.103197 -0.0613006 -0.0711259 -0.0863237 -0.0667224 -0.0784372 -0. 0410587 -0.0381505 -0.041683 -0.0352918 -0.0299685 -0.0281776 -0.0387751 -0.0562401 -0.0515574 -0.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES -581 -580 -579 -578 -577 -576 -575 -574 -573 -572 -571 -570 -569 -568 -567 -566 -565 -564 -563 -562 -561 -560 -559 -558 -557 -556 -555 -554 -553 -552 -551 -550 -549 -548 -547 -546 -545 -544 -543 -542 -541 -0.0490767 -0.0499309 -0.0423404 -0.0276682 -0.0339445 -0.0326136 -0.050736 -0.0534798 -0.047335 -0.0447883 -0.0432603 -0.0305599 -0.0439341 -0.0359325 -0.0313157 -0.0543013 -0.0263867 2 1 .0482552 -0.0332218 -0.0345688 -0.0464972 -0.0373454 -0.0526255 -0.0293605 -0.0553858 -0.0456757 -0.0365735 -0.0287691 -0.0319401 -0.0394158 -0.0401716 -0.0270275 -0. 0121911 -0.0184674 -0.0129633 -0.0171859 -0.0241029 -0.0220985 -0.0176295 -0.0158057 -0.0100552 -0.0137848 -0.0115668 -0.0194696 -0.0180731 -0.00846148 2 2 .0199461 -0.0230021 -0.0162822 -0.0110739 -0.0140149 -0.0146063 -0.0104495 -0.0235936 -0.0215727 -0.0204554 -0.0259267 -0.00915155 -0.00980877 -0.00936514 -0.025253 -0.0150499 -0.0133576 -0.00880653 -0.0166601 -0.0106796 -0.0246615 -0.0210798 -0.0226078 -0.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES -540 -539 -538 -537 -536 -535 -534 -533 -532 -531 -530 -529 -528 -527 -526 -525 -524 -523 -522 -521 -520 -519 -518 -517 -516 -515 -514 -513 -512 -511 -510 -509 -508 -507 -506 -505 -504 -503 -502 -501 -500 -0.0154279 -0.0125033 -0.0118461 -0.019026 -0. 0038282 -0.000509331 -0.00634202 -0.00299027 -0.00269453 -0.00195518 -0.00277668 -0.00706492 -0.0061777 -0.00586552 -0.00681849 -0.00458397 -0.56672E-21 0.00221806 -0.000870795 -0.00364748 -0.00221806 -0.00345032 -0.00124868 -0.00184017 -0.00558621 -0.0052412 -0.00806716 -0.00106796 -0.00760713 -0.28603E-05 -5.00400893 -0.00543836 -0.0025138 -0.000969375 -0.00133084 -0.00437041 -0.000197161 2 3 .000657202 -0.00487972 -0.00164301 -0.00468259 -0.00736066 -0.00313814 -0.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES -499 -498 -497 -496 -495 -494 -493 -492 -491 -490 -489 -488 -487 -486 -485 -484 -483 -482 -481 -480 -479 -478 -477 -476 -475 -474 -473 -472 -471 -470 -469 -468 -467 -466 -465 -464 -463 -462 -461 -460 -459 -0.00790287 -0.000164301 -3. 00192232 0.0016923 0.00141299 0.00282597 0.000492902 0.00182374 0.00215234 0.00346675 0.00325315 0.001528 0.00376249 0.00103509 0.00259595 0.00257952 0.0028424 0.00216877 0.00372962 0.00105152 0.000361461 0.00336817 0.00389394 0.00279311 0.00272739 0.00210305 0.00336817 0.00402536 2 4 .00133084 0.00197161 0.00368035 0.000394322 0.000805076 0.000690066 0.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES -458 -457 -456 -455 -454 -453 -452 -451 -450 -449 -448 -447 -446 -445 -444 -443 -442 -441 -440 -439 -438 -437 -436 -435 -434 -433 -432 -431 -430 -429 -428 -427 -426 -425 -424 -423 -422 -421 -420 -419 -418 0.000492902 0.00386107 0.00392678 0.00126512 0.00239879 0.00346675 0.00223449 0.00297384 0.00307243 0. 00660489 0.00637486 0.00575054 0.00625987 0.00542192 0.00703208 0.0068842 0.00727852 0.00678561 0.00483044 0.00717994 0.00423896 0.0047483 0.00533978 0.00662133 0.0074264 2 5 .00655561 0.00427183 0.0068842 0.00599697 0.00464972 0.00583268 0.0055205 0.00501117 0.00483044 0.00566839 0.00471543 0.00652274 0.00561908 0.00469899 0.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES -417 -416 -415 -414 -413 -412 -411 -410 -409 -408 -407 -406 -405 -404 -403 -402 -401 -400 -399 -398 -397 -396 -395 -394 -393 -392 -391 -390 -389 -388 -387 -386 -385 -384 -383 -382 -381 -380 -379 -378 -377 0.00538905 0.00519189 0.00415681 0.00504404 0.00606271 0.0040418 0.00634202 0.00713066 0.00520833 0.0056848 0.00440325 0. 00974303 0.00831363 0.00754142 0.011501 0.0114518 0.0090694 0.0104824 0.00788644 0.00923369 0.0099895 0.00846148 0.0122568 0.0120432 0.012339 2 6 .00814931 0.00897082 0.00895438 0.0101045 0.010926 0.0100881 0.00926656 0.00833003 0.0119447 0.00755782 0.00783713 0.0121747 0.00801789 0.010466 0.00867508 0.0085765 0.0110574 0.00967732 0.0117146 0.00767284 0.0103181 0.0107124 0.00951303 0.00938158 0.0088558 0.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES -376 -375 -374 -373 -372 -371 -370 -369 -368 -367 -366 -365 -364 -363 -362 -361 -360 -359 -358 -357 -356 -355 -354 -353 -352 -351 -350 -349 -348 -347 -346 -345 -344 -343 -342 -341 -340 -339 -338 -337 -336 0.00790287 0.011156 0. 01551 0.0165451 0.0166437 0.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES -335 -334 -333 -332 -331 -330 -329 -328 -327 -326 -325 -324 -323 -322 -321 -320 -319 -318 -317 -316 -315 -314 -313 -312 -311 -310 -309 -308 -307 -306 -305 -304 -303 -302 -301 -300 -299 -298 -297 -296 -295 0.0169394 0.0162986 0.0131933 0.0137027 0.016693 0.0168737 0.0172187 0.0142942 0.014672 0.0162001 0.0170051 0.012684 0.013867 0.0175638 2 7 .0152471 0.0140477 0.0158057 0.0144585 0.017498 0.0157564 0.0134726 0.0158715 0.0141299 0.0128155 0.0132427 0.0126347 0.0166108 0.0173666 0.0135712 0.015165 0.0149021 0.0131112 0.0154771 0.0153457 0.0160686 0.0134562 0.0148528 0.0146063 0. 0179745 0.0207348 0.0201268 0.0207676 2 8 .0189603 0.0177774 0.0191082 0.0194697 0.0198311 0.0193218 0.0197161 0.0184838 0.020324 0.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES -294 -293 -292 -291 -290 -289 -288 -287 -286 -285 -284 -283 -282 -281 -280 -279 -278 -277 -276 -275 -274 -273 -272 -271 -270 -269 -268 -267 -266 -265 -264 -263 -262 -261 -260 -259 -258 -257 -256 -255 -254 0.0180567 0.0186481 0.020209 0.0184838 0.0202583 0.0208498 0.0191739 0.0195354 0.0181224 0.0195518 0.020324 0.0208005 0.0188124 0.0206362 0.0182374 0.0189767 0.017728 0.0185003 0.017613 0.0188289 0.0202911 0.0176295 0.0179909 0.0196832 0.0199297 0.0190589 0.0193711 0.0184345 0. 0254666 0.0244644 0.0246944 0.0216877 0.0238893 0.0253352 0.0255488 0.0241029 0.0211619 0.0234457 0.021852 0.0239879 0.0229692 0.0221642 0.0257295 2 9 .0235607 0.0235114 0.0226571 0.02292 0.0254009 0.0256802 0.0214413 0.0250559 0.0220327 0.0242508 0.0212934 0.0225256 0.0217534 0.0237743 0.0214248 0.0231007 0.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES -253 -252 -251 -250 -249 -248 -247 -246 -245 -244 -243 -242 -241 -240 -239 -238 -237 -236 -235 -234 -233 -232 -231 -230 -229 -228 -227 -226 -225 -224 -223 -222 -221 -220 -219 -218 -217 -216 -215 -214 -213 0.024793 0.0246122 0.0233307 0.0220491 0.022312 0.0224763 0.0243987 0.024908 0.0213755 0.0227721 0. 0297384 0.0273725 0.0259924 0.0312664 0.0289169 0.0286048 0.0266003 0.0314636 0.0279968 0.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES -212 -211 -210 -209 -208 -207 -206 -205 -204 -203 -202 -201 -200 -199 -198 -197 -196 -195 -194 -193 -192 -191 -190 -189 -188 -187 -186 -185 -184 -183 -182 -181 -180 -179 -178 -177 -176 -175 -174 -173 -172 0.0302149 0.0308064 0.0275039 0.0304449 0.0272903 0.0261731 0.0292127 0.0260252 0.0295084 0.030067 0.0286212 0.0263538 0.0267646 0.0263045 0.0278983 0.0272082 0.0302149 0.0282597 0.0293113 0.0305271 0.0276025 0.027011 0.0288019 0.0275368 0.0283747 0.0310364 0.032088 3 0 .0296563 0.0311843 0.0291141 0.0316278 0.0278161 0. 0409931 0.035029 0.0379533 0.0396457 0.0411902 0.0422416 0.0392514 0.0326959 0.0337473 0.0417161 0.036212 0.0321536 0.0464479 0.0325808 0.0340268 0.035259 0.0403028 0.0444432 0.0346839 0.0453798 0.0366719 0.0329587 0.0404672 0.0468915 3 1 .0384136 0.0370334 0.0459713 0.035982 0.0322688 0.0344703 0.0426196 0.0342732 0.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES -171 -170 -169 -168 -167 -166 -165 -164 -163 -162 -161 -160 -159 -158 -157 -156 -155 -154 -153 -152 -151 -150 -149 -148 -147 -146 -145 -144 -143 -142 -141 -140 -139 -138 -137 -136 -135 -134 -133 -132 -131 0.0429975 0.0448375 0.0436054 0.0355382 0.0333202 0.0439669 0.0335338 0.0374114 0.0388243 0. 0552543 0.076942 0.0513934 0.0492738 0.0604792 0.0751675 0.0480744 0.0641593 0.0537429 0.0870959 0.0507196 0.0544984 0.0805896 0.0704192 0.0651946 0.0896754 0.0847628 0.0570615 0.052412 0.06273 0.0947524 0.0822653 0.0478609 0.0719473 0.0469735 0.0664924 0.0475814 0.097611 3 2 .LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES -130 -129 -128 -127 -126 -125 -124 -123 -122 -121 -120 -119 -118 -117 -116 -115 -114 -113 -112 -111 -110 -109 -108 -107 -106 -105 -104 -103 -102 -101 -100 -99 -98 -97 -96 -95 -94 -93 -92 -91 -90 0.0487808 0.059247 0.0500297 0.0785852 0.0677082 0.0581953 0.073541 0.0560924 0.0922877 0.0615798 0.0474338 0.0691047 0.0529707 0. 279361 0.112677 0.174553 0.252136 0.163759 0.131506 0.119299 0.221132 0.265691 0.24443 0.158879 0.103575 0.144848 0.207101 0.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES -89 -88 -87 -86 -85 -84 -83 -82 -81 -80 -79 -78 -77 -76 -75 -74 -73 -72 -71 -70 -69 -68 -67 -66 -65 -64 -63 -62 -61 -60 -59 -58 -57 -56 -55 -54 -53 -52 -51 -50 -49 0.167521 0.123406 0.178661 0.294246 0.23173 0.286343 0.100421 0.214035 0.200743 0.153785 0.1713 0.302839 3 3 .237447 0.138637 0.226423 0.189718 0.194779 0.272887 0.141808 0.127497 0.135351 0.11552 0.184345 0.148906 0.110098 0.10673 0.259414 0. 607107 0.348662 0.396114 0.68865 0.507246 0.448278 0.542274 0.384744 0.474896 0.31204 0.718997 0.645587 0.630817 0.497174 0.520161 0.440407 0.408123 0.704192 0.532268 0.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES -48 -47 -46 -45 -44 -43 -42 -41 -40 -39 -38 -37 -36 -35 -34 -33 -32 -31 -30 -29 -28 -27 -26 -25 -24 -23 -22 -21 -20 -19 -18 -17 -16 -15 -14 -13 -12 -11 -10 -9 -8 0.43106 0.580246 0.465233 0.764098 0.781085 3 4 .32106 0.364435 0.340924 0.660227 0.356861 0.565442 0.457167 0.486132 0.748618 0.618199 0.373521 0.673681 0.420133 0.594028 0.553366 0.733603 0.330902 0. 921826 Grafica N° 1: Tiempo vs.831738 0.866325 0.847858 0.815489 0.902322 0.798517 0.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 0.884725 0. Potencial -360 0 10 20 30 40 50 60 70 -370 POTENCIAL -380 -390 -400 -410 -420 -430 TIEMPO 3 5 . Potencial 5 0 -900 -800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 POTENCIAL -5 -10 -15 -20 Log(ABS(densidad de corriente)) -25 V.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES Grafica N° 2: Log(ABS(densidad de corriente)) vs. pero luego declina ligeramente hasta estabilizarse. DISCUSION DE LOS RESULTADOS En la gráfica Tiempo vs Potencial de corriente nos muestra la creciente densidad de corriente que presenta el material analizado observando que a un cierto potencial mantiene una densidad casi constante para luego aumentar. También vemos que en la gráfica que el potencial adquiere un máximo en un cierto tiempo.para luego elevarse a una densidad muy pequeña y el potencial es positivo. En la gráfica Log (ABS(densidad de corriente)) vs Potencial nos muestra que el potencial disminuye aproximadamente de -20 v es decir pasando a una zona negativa y a un log de la densidad de corriente de aproximadamente -450(mA/cm2). 3 6 . Esto quiere decir que se inició con un potencial activo pero al aplicarle una densidad de corriente su potencial comienza a acercarse a 0 siendo más noble a comparación de su comienzo. Se debe tratar de que los electrodos en la celda estén al mismo nivel del fondo de esta. VII. con la finalidad de tener mayor área de trabajo y hacer posible su fácil manipulación para el desbaste. y al ser muy ancha sería quizá difícil su entrada. Se recomienda que al expandir el moldimix en las superficies de la probeta ensamblada no quede mucho material en exceso (ósea. CONCLUSIONES Se aprendió a manejar el software (VoltaMaster 4) con ayuda y explicación detallada del practicante del laboratorio. tratar de que el espesor sea uniforme). ya que esta probeta deberá entrar en la celda básica. para poder tener un mayor contacto entre ambos. y dificulte su desprendimiento. Se recomienda tener bastante cuidado que las esquinas del lado donde entra el alambre no contenga poco moldimix. en caso de que se tuviera algún accidente (ej. contrariamente a esto si solo estarían unidos por el moldimix y si tuviera un accidente de este tipo. RECOMENDACIONES Se recomienda desbastar la placa de Fe antes de cortar y ensamblar al alambre de cobre. ya que estarían como “abrazados”. Es preferible que la placa tenga un orificio para introducir por ahí el alambre. 3 7 . Se recomienda que los electrodos en la celda no choquen unos con otros ni con la pared. Se recomienda nunca tocar la celda básica. causaría o bien su mal contacto entre placa-alambre (no tendría el sonido de la continuidad en el Multitester) o bien su desprendimiento. una vez encendido el Potenciostato.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES VI. caída) y el moldimix aún no seque lo suficiente. Se determinó el potencial de corrosión libre para el Cu (OCP) Se determinó la velocidad de corrosión del Cu. durante la polarización anódica y catódica? Polarización Catódica: El Cu recibe electrones.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES Se recomienda que los alumnos de Ingeniería de Materiales deben estar mejor capacitados en la manipulación del potenciostato.1. ¿Cuáles son las principales reacciones en los electrodos de trabajo y auxiliar. VIII. Ánodo : Cu Cátodo : H2O + O2 + 4e- Cu2+ + 2e4 OH- 3 8 .(INERTE) Polarización Anódica: El platino recibe electrones que cede el cobre. Ánodo : H2O + O2 + 4e- Cátodo : Pt 4 OHPt2+ + 2e. CUESTIONARIO: 9. LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES 3 9 . disponible en: [http://www.pdf] [3] Potenciostato [En línea]..mx/labcorr/libro/Tafel2.LABORATORIO DE CORROSIÓN Y PROTECCION DE METALES IX. Tabla N°7. disponible en: [http://www. 72.htm] [2] Extrapolación de Tafel [En línea].ilce. Fecha de consulta: 20/09/14 disponible en: [http://depa.asp] Tesis [5] FARRO PEREZ. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Internet [1] Corrosión Electroquímica [En línea].radiometer-analytical.com/en_product_details.asp?pid=65] [4] Software Voltalab 4 [En línea]. Pág.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/079/htm/sec_ 6. Fecha de consulta: 20/09/14 . Disponible en: [http://bibliotecadigital. “Corrosión del Cobre y del acero al carbono en el mar y atmosfera del puerto de Salaverry – Perú”.radiometer-analytical. Fecha de consulta: 20/09/14. Nelson W. 4 0 .unam. Fecha de consulta: 20/09/14.com/voltalab/en_ocp.edu.pquim.
Report "CURVAS DE POLARIZACIÓN POTENCIODINÁMICAS.docx"