UNIVERSIDAD CENTRAL DE ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERA EN GEOLOGA, MINAS, PETRLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERA EN PETRLEOS
TEMA: MEDIDAS ELECTROQUMICAS PARA LA INHIBICIN DE LA CORROSIN
DEL ACERO SUAVE EN 1M DE CIDO CLORHDRICO MEDIANTE EL USO DE UN
DERIVADO DE HIDRACIDA AROMTICO
ENRIQUE MADRIDKATHERINE MONTEROANDRES QUISHPEELIZABETH
SANCHEZBOLIVAR TAMAYO DIEGO YANEZ
TUTORA: ING. QUITO, 07 DE MAYO, 2015MEDIDAS ELECTROQUMICAS PARA
LA INHIBICIN DE LA CORROSIN DEL ACERO SUAVE EN CIDO CLORHDRICO 1 M
MEDIANTE EL USO DE UN DERIVADO DE HIDRACIDA AROMTICO.
AbstractoLa influencia de un derivado de hidracida aromtico, 2-
(3,4,5-trimetoxibenciliden) hidrazinacarbotioamida (TMBHC) como
inhibidor de la corrosin en acero dulce en cido clorhdrico 1 M fue
estudiado por la polarizacin Tafel y espectroscopia de impedancia
electroqumica (EIS) tcnica. Los resultados mostraron que la
eficiencia de inhibicin (% IE) de TMBHC aument con el aumento de
concentraciones de inhibidor y tambin con el aumento de las
temperaturas. TMBHC actu como un tipo mixto de inhibidor y su
adsorcin en la superficie de acero suave se encontr que sigue la
isoterma de adsorcin de Langmuir. La evaluacin de los parmetros
termodinmicos y activacin indic que la adsorcin de TMBHC tiene
lugar a travs de quimisorcin. La formacin de la pelcula protectora
se confirm adems por microscopa electrnica de barrido (SEM).
1. INTRODUCCINEl acero dulce es un material importante que
encuentra amplias aplicaciones en la industria debido a sus
excelentes propiedades mecnicas y de bajo costo. Se utiliza
ampliamente en diversas industrias como material de construccin
para reactores qumicos, intercambiador de calor y sistemas de
calderas, tanques de almacenamiento y tuberas de petrleo y
transporte de gas.Tambin se utiliza en las industrias qumicas y
afines en el manejo de cidos, lcalis y soluciones salinas. Las
soluciones cidas se utilizan ampliamente en la industria para
procesos tales como decapado con cido de hierro y acero, limpieza
qumica y la acidificacin de pozos de petrleo. El cido clorhdrico se
utiliza ampliamente, ya que es ms econmico y libre de problemas que
otros cidos minerales (Singh et al., 1995). La principal ventaja de
este cido sobre otros cidos en operaciones de limpieza y decapado
reside en su capacidad para formar cloruro de metal, el cual es
extremadamente soluble en medio acuoso, en comparacin con fosfato
de sulfato y nitrato. La mayor solubilidad de la sal de cloruro
causa el efecto menos polarizante y no obstaculiza la velocidad de
corrosin (Hudson y advertencia, 1970; Emregul y Hayval, 2006). El
uso de inhibidores de la corrosin se considera el mtodo ms eficaz
para la proteccin de muchos metales y aleaciones contra tal ataque
cido.
De ah que el estudio de la corrosin en acero dulce en medio cido
es de tanto inters acadmico e industrial y ha recibido una gran
cantidad de atencin de muchos investigadores. La mayora de los
inhibidores de la corrosin de cido son compuestos orgnicos que
contiene tomos electronegativos (tales como O, N, S, P y etc.),
enlaces insaturados y / o anillos aromticos (Bentiss et al., 2001;
Hosseini et al., 2003; Singh, 2012). Los compuestos que tienen el
grupo -C,N-, grupos de electrones donadores, los grupos polares y
electrones p reportan comportarse como inhibidores eficaces de
acero dulce en medio cido (Fekry y riham, 2010;. Nada et al, 2011;
Hegazy et al ., 2011). Incluso aunque muchos derivados de hidrazida
aromticos fueron estudiados como inhibidores de corrosin de acero
dulce, la mayora de ellos no logr mostrar una buena eficiencia de
inhibicin a temperaturas ms altas (Quraishi et al., 2001;. Shanbhag
et al, 2008; Badr, 2009).El objetivo del presente trabajo es
estudiar la influencia de 2- (3,4,5-trimetoxibenciliden)
hydrzinecarbothiamide (TMBHC), como inhibidor de corrosin para el
acero dulce en cido clorhdrico 1 M usando polarizacin Tafel y
mtodos de EIS. Adems, el estudio tambin se centra en el mecanismo
de la inhibicin basado en las isotermas de adsorcin, la activacin y
parmetros termodinmicos obtenidos.1. EXPERIMENTAL2.1. Sntesis de
TMBHC 2- (3, 4, 5-trimetoxibenciliden) hidrazinacarbotioamida
(TMBHC) se sintetiz por la literatura reportado (Renata et al.,
2008). Una mezcla equimolar de solucin etanlica de 3, 4, 5 tri
benzaldehdo metoxi y tiosemicarbizida se someti a reflujo en un bao
de agua caliente durante aproximadamente 2 h. El producto
precipitado obtenido, se purific medinte recristalizacin utilizando
etanol y se caracteriza por tcnicas espectrales como espectroscopia
infrarroja (FTIR Schinadzu 8400S espectrofotmetro) y espectroscopa
de RMN (Bruker avalancha-400 MHz). La pureza del compuesto se
comprob por anlisis CHN. Fig. 1 representa la estructura de
TMBHC.
2.2. MedioLa solucin estndar de cido clorhdrico 1 M se prepar
usando una muestra de grado AR y agua bidestilada. Los experimentos
se realizaron en HCl 1 M en ausencia y en presencia de TMBHC
(0.1-0.8mM), a diferentes temperaturas (30-60 C).
2.3. MaterialEspcimen leves de acero con la composicin de (% en
peso) C (0.159), Si (0.157), Mn (0.496), P (0.060), S (0.062), Cr
(0.047), Ni (0,06), Mo (0.029), Al (0,0043), Cu (0.116) y el resto
de Fe se utilizo en el presente trabajo. Las muestras fueron
tomadas en la forma de una varilla cilndrica de 5 cm de altura,
incrustado en resina epoxi, dejando un extremo de la varilla con un
rea de superficie abierta de 0,95 cm2. Ellos fueron pulidas
utilizando papeles de esmeril de diferentes grados y posteriormente
en el disco pulido utilizando almina levigado. El espcimen abrasin
se limpi con agua doblemente destilada seguido con acetona, y
finalmente se sec.
2.4. Las medidas electroqumicasLas medidas electroqumicas tales
como la polarizacin Tafel y la impedancia electroqumica se llevaron
a cabo utilizando una estacin de trabajo electroqumico (CH
Instrumento EE.UU. Modelo 604D serie con el software beta). La
clula electroqumica consta de tres electrodos convencional vidrio
Pyrex con platino como contra electrodo, el electrodo de
calomelanos saturado (SCE) como electrodo de referencia y la
muestra de acero suave como electrodo de trabajo. El espcimen de
acero dulce recin pulido se expuso al medio corrosivo de cido
clorhdrico 1 M en la ausencia as como la presencia de TMBHC a
diferentes temperaturas.El potencial de circuito abierto en estado
estacionario (OCP) se le permiti establecer. Los experimentos se
llevaron a cabo de impedancia en el rango de frecuencia de 100
kHz-0,01 Hz, en la OCP mediante la aplicacin de pequea amplitud de
la seal de corriente alterna de 10 mV. Las curvas de polarizacin
(actuales vs. potencial) se registraron poco despus de la medicin
de la impedancia polarizando la muestra de -250 mV a 250 mV
catdicamente andicamente con respecto a la OCP en una velocidad de
barrido de 1 mV s1.2.5. Microscopa electrnica de barrido (SEM)La
morfologa de la superficie de la probeta de acero dulce sumergidos
en cido clorhdrico 1 M en ausencia y en presencia de TMBHC se
registr usando un microscopio electrnico de barrido (EVO modelo
18-5-57).1. RESULTADOS Y DISCUSIN Objetivo Analizar las mediciones
de polarizacin Tafel3.1. Caracterizacin de TMBHC En las figuras 2 y
3 representan el espectro de IR y NMR de la molcula TMBHC.
Figura 2 Espectro IR de la molcula TMBHC.
Figura 3 El espectro de RMN de la molcula TMBHC3.2. Mediciones
de polarizacin Tafel Los estudios de polarizacin de especmenes de
acero dulce se llevaron a cabo en solucin de cido clorhdrico 1 M
tanto en ausencia y en presencia de diferentes concentraciones de
TMBHC. Fig. La figura 4 muestra las curvas de polarizacin Tafel
para la disolucin de acero suave en solucin de cido clorhdrico 1 M
a 40 C en ausencia y presencia de TMBHC. Los parmetros Tafel como
potencial de corrosin (Ecorr), la densidad de corriente de corrosin
(icorr), velocidad de corrosin (CR), pendiente catdica (aC) y la
eficiencia de porcentaje (% IE) se calculan y se muestran en la
Tabla 1. La velocidad de corrosin (CR) se calcula utilizando la
ecuacin (1)
Donde la constante, 3270 representa la unidad de velocidad de
corrosin, la corrosin icorr = densidad de corriente en A cm_2, q =
densidad del material corrosivo (7,74 g cm_3), M = masa atmica del
metal (55,85), y Z = Nmero de electrones transferidos por tomo de
metal (Z = 2).
Figura 4 curvas de polarizacin Tafel para acero suave inmersos
en HCl 1 M con varias concentraciones de TMBHC a 40 C.La cobertura
de la superficie (h) en la superficie de metal y la eficiencia de
porcentaje de inhibicin (% IE) se calculan utilizando las Ecs. (2)
y (3), respectivamente (Shahin et al., 2003).
Donde icorr y icorr (INH) representan las densidades de
corriente de corrosin en presencia de soluciones desinhibidas e
inhibidos, respectivamente.El valor de CR de acero dulce en
ausencia de TMBHC es aumentado con aumento de la temperatura. La
adicin de inhibidor hizo caer al corriente de corrosin, as como la
velocidad de corrosin con el nivel controlado. An ms la eficiencia
de inhibicin aument con el aumento de las concentraciones de TMBHC
y tambin con aumento de la temperatura. La mxima eficiencia en el
rango de 90-95% se alcanza a una concentracin ptima (0,8 mM) de
TMBHC. Es evidente de la Tabla 1 que la adicin de TMBHC muestra un
cambio positivo en el valor Ecorr. Se ha informado de (Li et al.,
2008) que, si el cambio en el potencial de corrosin excede de 85 mV
con respecto al potencial de corrosin de la solucin desinhibida, el
inhibidor acta como sea andica o catdica tipo. En el presente caso
el desplazamiento mximo en Ecorr se encuentra para ser dentro de 20
mV, lo que indica que TMBHC acta como tipo mixto de inhibidor,
mostrando su accin inhibidora sobre tanto el desprendimiento de
hidrgeno y la disolucin de metal (Li et al., 2007). Adems se
observa en la Fig. 4 que las curvas de polarizacin andica no
muestran un comportamiento lineal y se supone que representan la
oxidacin andica de acero. Los anodicnbranches mostraron los puntos
de inflexin a potenciales ms positivos que el potencial de corrosin
(Ecorr), caracterizado por dos pendientes diferentes que indican un
efecto de barrera cintica, posiblemente debido a la deposicin de
una pelcula de la superficie seguido de su disolucin en mayor
potencial andico (Zhao et al. , 2008). Sin embargo, las curvas de
polarizacin catdica mostraron un comportamiento y los valores de
pendiente catdica (bc) no vari significativamente con el aumento de
la concentracin de inhibidor, lo que indica que la evolucin de
hidrgeno es la activacin controlada y la presencia de inhibidor no
altera el mecanismo de la inhibicin lineal (El Kadher et al.,
1998).
ESPECTROSCOPA DE IMPEDANCIAS ELECTROQUMICASCONCEPTOS
BASETerminologaEspectroscopaEstudio de la interaccin entre la
radiacin electromagntica y la materia, con absorcin o emisin de
energa radiante (ver figura # 1).
Figura # 1. Luz visible espectro electromagnticoFuente:
wikipedi.org
Impedancia electroqumicaTcnica para interpretar el
comportamiento de las interfaces electrolito/electrodo, y
generalmente los datos obtenidos son ajustados a modelos de
circuitos equivalentes, se define como el cociente entre el
potencial aplicado y la intensidad medida a la salidaDiagrama de
Nyquist Es una representacin paramtrica de una funcin de
transferencia, se utiliza en control automtico y procesamiento de
seales. El uso ms comn de los diagramas de Nyquist es para la
evaluacin de la estabilidad de un sistema con
realimentacin.INTRODUCCIN La Espectroscopa de Impedancias
Electroqumicas (EIS) es una tcnica relativamente moderna, ya que se
comenz a aplicar en los aos setenta. Debe su existencia a la
aparicin de circuitos electrnicos suficientemente rpidos y
sensibles para generar y analizar una seal de frecuencia y fase
variable. Se trata de una tcnica no destructiva (cuando se trabaja
en condiciones de equilibrio), particularmente sensible a pequeos
cambios en el sistema, que permite la caracterizacin de las
propiedades de materiales y sistemas electroqumicos incluso en
medios poco conductores.FUNDAMENTOLa tcnica consiste en la
aplicacin de una perturbacin sentidla de potencial elctrico de
frecuencia variable al material estudiado y el registro de la
respuesta en corriente dentro de una celda electroqumica.PROCESOEl
efecto de la concentracin de inhibidor en el comportamiento de
impedancia de acero dulce en cido clorhdrico 1 M se estudi y los
resultados correspondientes se comparan con los resultados de los
experimentos de polarizacin Tafel. Los diagramas de Nyquist
registrados para la inhibicin de la corrosin de acero dulce con
diferentes concentraciones de TMBHC a 40 C en cido clorhdrico 1 M
se muestran en la Fig. 2. El parcelas de Nyquist se obtuvieron con
semicrculo deprimida en presencia de inhibidor. Tambin se observa
que el dimetro de la trama impedancia aument con el aumento de la
concentracin de inhibidor. La depresin en los semicrculos se
atribuye a menudo a la rugosidad de la superficie, la falta de
homogeneidad de la superficie slida y la adsorcin del inhibidor
sobre la superficie metlica (Amin et al., 2007; Wei-hua et al.,
2008)
Figura #2. Diagrama de Nyquist para la muestra de acero dulce en
cido HCl 1 M a diferentes concentraciones de TMBHC a 40 CCircuitos
equivalentes adecuados se utilizan para analizar los datos de
impedancia, dependiendo de las formas de los diagramas de Nyquist.
A Randles circuito equivalente ms simple como se muestra en la Fig.
6 (a) se utiliza para ajustar el diagrama de Nyquist en ausencia de
inhibidor en solucin de cido clorhdrico 1 M. Se compone de
resistencia Rs solucin, Rct resistencia de transferencia de carga y
un elemento de fase constante (CPE). CPE se emple en lugar de la
capacitancia de doble capa (CDL) para describir la heterogeneidad
en el sistema.Los diagramas de Nyquist para la inhibicin de la
corrosin de acero dulce en presencia de inhibidor consistan en un
bucle capacitivo distorsionada en mayor frecuencia debido a la
carga de reaccin de transferencia y la constante de tiempo de la
doble capa elctrica (Singh y Quraishi, 2010). Circuitos similares
se utilizan para modelar interfaz de cido de acero en presencia de
inhibidor. Se incluy la resistencia de la solucin (Rs), proceso de
transferencia de carga rpida (R1), constante de tiempo de la doble
capa elctrica (CPE1), la capacitancia de la pelcula de la
superficie (CPE2) y la resistencia de la capa superficial (R2).
Tanto R1 y R2 aumentaron con el aumento de la concentracin de
inhibidor a temperaturas todo estudiados. Los parmetros de
impedancia obtenidos se presentan en la Tabla 2. La impedancia de
CPE se calcula utilizando la ecuacin.
Donde A es el coeficiente de proporcionalidad, w es la
frecuencia angular, es el nmero imaginario y n es el exponente
relacionado con el cambio de fase. Si el valor de n = 1, el CPE se
comporta como un condensador ideal. La correccin en la capacitancia
a su valor real se calcula utilizando la relacin
Donde, fmax es la frecuencia a la que el componente imaginario
de la impedancia es mxima y Rct es la resistencia de transferencia
de carga. El valor medido Cdl disminuy con el aumento de la
concentracin de inhibidor a todas las temperaturas estudiadas. La
disminucin en el valor Cdl se puede atribuir al aumento de la doble
capa elctrica en la interfase solucin de metal. Esto sugiere que el
inhibidor acta a travs de la adsorcin en la interfase metal /
solucin. Adems, la disminucin de los valores CDL es causada por la
sustitucin gradual de molculas de agua por la adsorcin de las
molculas de inhibidor en la superficie del electrodo, lo que
disminuye el grado de disolucin del metal La resistencia de
polarizacin Rp, que es equivalente a cargar resistencia a la
transferencia Rct se calcula mediante la suma de R1 y R2 a
diferentes concentraciones de inhibidor y el ECA resultante se
utiliza para calcular la eficiencia de porcentaje de inhibicin
usando la Ecuacin.
Donde, Rct y Rct indican las resistencias de transferencia de
carga en la presencia y ausencia de TMBHC, respectivamente. Los
valores de Rct aumentaron con el aumento de la concentracin de
inhibidor, y los resultados indicaron que el proceso de
transferencia de carga est controlando principalmente el proceso de
corrosin. Diagrama de Bode para la corrosin de acero suave en
presencia de diferentes concentraciones de TMBHC a 40 C se muestra
en la Fig. 3. Se observa a partir de la trama que aumenta el ngulo
de fase con aumento de la concentracin de TMBHC hasta un nivel
ptimo. La diferencia entre la alta frecuencia (HF) y lmite de baja
frecuencia (LF) lmite en el diagrama de Bode es igual a la
resistencia a la polarizacin (Rp). La resistencia de polarizacin
est asociada con los procesos de disolucin y de repasivacin que
ocurren en la interfaz, as como la conductividad electrnica de la
pelcula. La diferencia entre el HF y LF para los sistemas no
inhibidas e inhibidos en el diagrama de Bode aumenta con el aumento
de la concentracin de inhibidor de TMBHC hasta la concentracin
crtica. El aumento en el ngulo de fase con aumento en la
concentracin TMBHC se puede atribuir a la disminucin en el
comportamiento capacitivo en la superficie del metal debido a la
disminucin de la velocidad de disolucin de metal3.4. Efecto de la
Temperatura
El efecto de la temperatura sobre la velocidad de corrosin de
acero dulce en cido clorhdrico 1 M y la eficiencia de la inhibicin
de la TMBHC se estudi a diferentes temperaturas en el rango de
30-60 C utilizando la tcnica de polarizacin Tafel. La velocidad de
corrosin aumenta con aumento de la temperatura en ausencia de
inhibidor y la adicin de inhibidor redujo el ndice de corrosin en
el nivel mnimo. An ms la eficiencia de inhibicin aument con el
aumento de la concentracin de inhibidor a todas las temperaturas
estudiadas. Estos resultados facilitar el clculo de los parmetros
cinticos y termodinmicos para la inhibicin e interpretar el tipo de
adsorcin seguida por el inhibidor. La energa de activacin se
calcula utilizando la ecuacin de Arrhenius (Yahalom, 1972).
donde B es la constante pre-exponencial de Arrhenius, y R es la
constante universal de los gases. La pendiente (Ea / R) obtenido a
partir de la grfica de Arrhenius (Fig. 8) de ln (CR) frente a 1 / T
se utiliza para calcular la energa de activacin para el proceso de
corrosin. Los valores de Ea calculados se presentan en la Tabla
3.
Figura 6 circuitos equivalentes utilizados para ajustar los
datos experimentales de EIS para la corrosin de la pieza acero
suave en medio HCl 1 M en ausencia y presencia de TMBHC.
La energa de activacin, Ea disminuy con el aumento de la
concentracin de inhibidor debido a la adsorcin gradual de molculas
inhibidoras sobre acero suave, con una resultante enfoque ms cerca
de equilibrio durante el experimento a temperaturas ms altas (Amir
et al, 2002;.. Osman et al, 2003). La entalpa y la entropa de la
activacin para el proceso de disolucin del metal se determinan
utilizando la ecuacin de estado de transicin. (8) (Abdel Rehim et
al., 1999).
donde h es la constante de Plank y N es el nmero de Avogadro. Un
grfico de ln (CR / T) frente a 1 / T dio una lnea recta (Fig. 9)
con pendiente DH # T y la interseccin lnR = Nh DS # R. Los signos
positivos de cambio en entalpa (DH ") reflejan la naturaleza
endotrmica del proceso de disolucin de acero suave (Bouklah et al.,
2006). Los grandes valores negativos de entropa de activacin (Ds #)
en ausencia y presencia de inhibidor implican que el complejo
activado en el paso determinante de la velocidad representa una
asociacin en lugar de disociacin, resultando en una disminucin en
la aleatoriedad al pasar de los reactivos a la complejo activado
(Soltani et al., 2010).
Figura 7 diagramas de Bode para la corrosin de la muestra de
acero dulce en cido HCl 1 M que contena diferentes concentraciones
de TMBHC a 40 C
3.5. Isoterma de adsorcin
Tcnica de polarizacin Tafel se emplea para averiguar los valores
de cobertura de la superficie a diferentes concentraciones de
inhibidor para comprender el mecanismo de la inhibicin de la
corrosin y el comportamiento de adsorcin de la molcula de inhibidor
en la superficie de acero suave. Estos valores se utilizan para
explicar la mejor isoterma de ajuste para determinar el proceso de
adsorcin. Los datos se prueban grficamente por ajuste a diferentes
isotermas. En el rango de Temperatura estudi, se obtiene la mejor
correlacin entre los resultados experimentales y la funcin isoterma
usando la isoterma de adsorcin de Langmuir. Isoterma de adsorcin de
Langmuir para quimisorcin monocapa est dado por la Ec. (9)
(Ashassi- Sorkhabi et al., 2004).
donde K representa la constante de equilibrio para la interaccin
de metal-inhibidor, RSP es la concentracin de inhibidor, y h es el
grado de cobertura de la superficie. La trama de RSP / h frente RSP
dio una lnea recta como se muestra en la Fig. Se han usado 10 y los
valores de interseccin para el clculo de la constante de equilibrio
K. favorecer la libre DGads valores de cambio de energa estndar
para la adsorcin se calculan utilizando la ecuacin. (10) (Olivares
et al., 2006).
donde K es la constante de equilibrio, R es la constante
universal de los gases y T es la temperatura absoluta y 55,5 es la
concentracin de agua en solucin en mol / dm3. Los valores negativos
de DGads garantizarse la espontaneidad del proceso de adsorcin y
estabilidad de la capa adsorbida en la superficie de acero suave
(Ahamad et al., 2010). Generalmente, los valores de DGads alrededor
de 20 kJ mol o ms positiva son consistentes con fisisorcin,
mientras que aquellos a su alrededor 40 kJ mol o ms negativa con
quimisorcin (Quraishi et al., 2000). El valor de DGads para el
inhibidor estudiado se da en la Tabla 4. El valor absoluto de DGads
aumento con el aumento de temperatura que indica que la adsorcin se
convirti favorable con el aumento de las temperaturas y tambin las
molculas inhibidoras se adsorbe qumicamente sobre la superficie de
acero suave (y Noor al-Moubaraki, 2008). La entalpa y la entropa
para la adsorcin de TMBHC en acero dulce se deducen mediante el uso
de la ecuacin termodinmica. (11) (Bouklah et al., 2006).
La Fig. 11 representa el diagrama de DGads frente a T. El
correspondientes entalpa estndar de DHads de adsorcin y la entropa
estndar de adsorcin (DSads) se calculan a partir de la pendiente y
la interseccin de la lnea recta, respectivamente. Los parmetros
termodinmicos se tabulan en la Tabla 4. El signo positivo de DH_ads
en solucin de HCl 1M indic que la adsorcin de la molcula de
inhibidor es un proceso endotrmico. En general, un proceso
endotrmico se atribuye a quimisorcin, mientras que un proceso de
adsorcin exotrmica significa ya sea fisisorcin o quimisorcin
(Durnie et al., 2001). En el presente estudio, el valor calculado
de DHads con signo positivo (22,8 kJ mol_1) indica la quimisorcin
de inhibidor. El valor DSads es grande y negativo, lo que indica
que la disminucin en desorden tiene lugar al pasar de la sustancia
reaccionante a las especies adsorbidas (Martnez y Stern,
2002).MECANISMO DE INHIBICINLa inhibicin de la corrosin de metales
que se encuentran en solucin cida se explica cmo adsorcin. La
adsorcin de TMBHC sobre el espcimen de acero dulce se puede
atribuir a cualquiera de comparticin de electrones entre los tomos
hetero y las interacciones de hierro o de p de electrones entre el
anillo aromtico de la TMBHC y la superficie de metal (Khaled y
Hackerman, 2003).La adsorcin tambin se produce a travs de
interaccin electrosttica, esta se producen entre una superficie de
metal con carga positiva y negativa de la molcula de
inhibidor.Tambin por intercambio o transferencia de carga de las
molculas de inhibidor a la superficie del metal formando un tipo de
coordenadas de enlace.
FIGURA: Representacin del esqueleto del modo de adsorcin de
TMBHC sobre la superficie metlica.Las molculas protonadas TMBHC
cuando entran en contacto con un medio de HCl en tomos de nitrgeno,
da lugar a la formacin de carga positiva inhibidor de la
especie.
FIGURA: Acero dulce (a) superficie de la muestra recin pulido,
(b) se expone a una solucin de HCl1 M y (c) expuestos a HCl1 Mque
contiene 0,8 mM de TMBHC.
FIGURA: Espectro de acero dulce (a) expuesto a 1 M HCl, (b)
expuestas a 1 M de HClque contiene 0,8 mM de TMBHC.Al sumergir
acero suave en una solucin de HCl en presencia de inhibidor, se
adsorben los iones cloruro sobre la superficie de metal debido a:1.
Menor grado de hidratacin: Los iones de cloruro adsorbida dan lugar
a un exceso de carga negativa hacia la solucin mediante la formacin
de la superficie de metal con carga negativa que favorecen ms la
adsorcin de la molcula de inhibidor cargado positivamente.1. Las
molculas protonadas TMBHC estn adsorbidas en la superficie de
metal.1. Iones Cl-: no facilitan la fisisorcin, adems, las molculas
protonadas inhibidores pueden ser adsorbidas en los sitios catdicos
de metales en competencia con los iones de hidrgeno. La adsorcin de
las molculas protonadas TMBHC reduce la tasa de reaccin de
desprendimiento de hidrgeno junto con la oxidacin del metal que
resulta en fisisorcin.
LamolculanoprotonadaoneutraldeTMBHCpuedeadsorberatravsde
quimisorcin en los sitios vacantes en la superficie de acero suave,
ya sea por, el intercambio de electrones entre los heterotomos de
TMBHC y la superficie del metal o por la interaccin de electrones p
del anillo aromtico de la molcula TMBHC con la de la superficie de
acero suave.
MICROSCOPA ELECTRNICA DE BARRIDO (SEM) Y LA ESPECTROSCOPIA DE
RAYOS X La morfologa superficial de la superficie del metal despus
de sumergir en cido clorhdrico 1 M en ausencia y en presencia de
TMBHC durante dos horas. 1. Muestra la superficie de acero dulce
recin pulido. 1. Muestra las facetas debido a la accin corrosiva
del cido 1Mhydrochloric en la superficie de acero suave con grietas
y superficie rugosa. Superficie de la muestra lisa sin ningn ataque
de la corrosin visible o pozos en la presencia de TMBHC.1. Se
confirma la adsorcin de TMBHC en la superficie de acero suave a
travs de la formacin de pelcula protectora. El porcentaje atmico de
los elementos que se encuentran para la superficie metlica corroda
es 45,29% O, 1,01% de Cl y 38,92% de Fe. Esto indica que la
corrosin de acero dulce se debe a la formacin de xido de hierro
sobre la superficie metlica. Del mismo modo, la composicin
elemental obtenido en la presencia de TMBHC (16,22% O, 3,4% de N,
0,41% S y 45,86% Fe) demuestra la formacin de la pelcula de
inhibidor en esta rea.
BIBLIOGRAFA http://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_de_Nyquist
http://www.scielo.org.co/pdf/dyna/v77n162/a02v77n162.pdf
http://labcorr.net/libro/Manual-EIS-IMP-UNAM.PDF
http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=49614405