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Cinetica de la corrosionCINETICA DE LA CORROSION Experimento 1: Obtención de diagramas de potencial-corriente para una pila de corrosión. Descripción Experimental Sobre un recipiente con solución salina (3%), se colocan los electrodos de Zn, Cu y el electrodo de referencia. Se instala el siguiente sistema para la medición de los potenciales. Datos obtenidos a diferentes valores de ResistenciaR(ohm) | E(v) | Intensidad deCorriente i (mA) | | Cu | Zn | | 0 | 0.94 V | 0.952 | 2.66 | 10 | 0.909 V | 0.958 | 2.4 | 40 | 0.858 V | 0.962 | 2.03 | 100 | 0.779 V | 0.666 | 1.70 | 500 | 0.450 V | 0.975 | 1.08 | 1000 | 328 mV | 0.983 | 0.65 | 2000 | 278 mV | 0.991 | 0.36 | 4000 | 200 mV | 0.995 | 0.19 | 9999 | 187.1 mV | 0.999 | 0.08 | infinito | 178.3 mV | 1 | 0 |Circuito Abierto | -0.221 | -0.978 | 1.22 | Hacemos una regresión a ambas curvas, después igualando estas podemos hallar la i corrosión y la E de corrosión para esta celda Zn-Cu Catódico (Cu): y = -304.15x– 167.52 2H2O +O2+4e- 4OH- Anódico (Zn): y = 15.564x – 994.01 Zn Zn +2e- Igualando las ecuaciones hallamos el punto donde se cortan: X= 2.585icorr. (ma)= 2.58 Y=-953.77Ecorr.(mv)= -953.77 Mecanismo Las reacciones que se producirán cuando el sistema se encuentre en circuito cerrado serán los siguientes: Cátodo: O2+H2O+4e-→ 4OH- Ánodo: Zns→ Zn2+ +2e- Explicación La disminución del potencial del cátodo y el aumento del potencial de ánodo, se debe a la polarización y se presenta por diferentes factores: Polarización por activación: se da por la transferencia de electrones a través de la doble capa eléctrica, la ecuación de la variación de potencial esta dado por: I=icor*(e^(2.3n/Br)-e^(-2.3N/bc)) i=densidad de corriente (mA/cm)^2 icor=densidad de corriente de corrosion bc,ba: pendientestafol n= sobrepontencial=E-Ecor Polarización por concentración: Representa la variación en el potencial de un electrodo como consecuencia de los cambios de la concentración en la vecindad de sus superficie y motivados por el flujo de corriente, que altera la composición del electrolito. Polarización porresistencia: se presenta cuando el metal se recubre de capas de productos de corrosión poco conductoras o cuando la resistividad Nt=iR Conclusión La polarización permite que el proceso de corrosión se realice mas lento, desacelera su velocidad. La polarización permite la disminución Experimento 1: Determinación de la influencia en el potencial para el acero inoxidable en medio ácido Descripción En una cuba electroquímica de 80cm(largo) X 25cm(ancho) X 25cm(alto) aproximadamente la adicionamos agua, posteriormente añadimos 2 cucharadas de tiocianato de amonio y ferrocianato de potasio (la solución se tornó de color amarillo verdosa), luego colocamos una tableta que contenía 23 electrodos sobre la cuba , la solución cubría casi la mitad de la altura de los electrodos , todos los electrodos estaban unidos en serie y entre cada electrodo había una resistencia, al prender el rectificador ( el cual conectaba los extremos de los electrodos en serie), los electrodos que estaban cerca al polo positivo presentaban la formación de un soluto rojizo,los electrodos que seguían presentaban la formación de burbujas en los siguientes electrodos se formaba un soluto azulino y en los electrodos conectados al terminal negativo también presentaban formación de burbujas. Mecanismo En la Primera zona (con burbujeo): 2H++2e-aŸ¶H2↑ Segunda zona (coloración azul): FeaŸ¶Fe+2+2e- 3Fe+2 +2FeCN63-aŸ¶Fe3Fe(CN)62↓ Tercera zona (Con burbujeo): H2OaŸ¶12O2↑+2H++ 2e- 2Fe+32O2aŸ¶Fe2O3 Cuarta zona (coloración roja): Fe+2aŸ¶Fe+3+1e- Fe+3+NCS-+ 5 H2OaŸ¶ FeNCS(H2O)52+↓+1e- Explicación El rectificador provoca un flujo de electrones del polo positivo (electrodos con presencia de soluto rojizo) al polo negativo (electrodos con burbujeo); dependiendo del potencial al cual está sometido cada electrodo podrá contribuir a un aumento del flujo de electrones por el cable conductor, o por el contrario disminuirlo. En la primera zona (burbujeo): hay una gran cantidad de electrones que pasa por el cable el cual provoca que una parte se descargue a la solución, ello provoca la reducción Segunda zona (precipitado azul): casi todo el flujo de electrones se ha descargado, por lo que el hierro se oxida a hierro II casi de forma natural Tercera zona (burbujeo): en esta zona el rectificador empieza a extraer electrones lo que provoca un aumento de potencial por lo que se produce la pasivación Cuarta zona (precipitado rojo): si nos basamos en el diagrama de pourbaix el Fe3+ es estable a PH bajo, por lo que es de suponer que la solución cercana al electrodo debe tener una alta concentración de iones hidrogeno, el agua al oxidarse aumenta la concentración de H+ lo que provocaría que para tales condiciones el Fe3+ sea más estable. Conclusión Podemos predecir la formación de ciertos iones u óxidos conociendo valores de PH y potencial a través del diagrama de pourbaix, para esta práctica el hierro se ha sometido a condiciones fuertemente oxidantes ello ha permitido ciertas trasformaciones en la superficie del hierro que le permiten comportarse como lo haría un metal noble, lo que significa que el hierro presenta alto potencial de reducción, mediante la aplicación de una corriente eléctrica externa la corrosión de un metal se reduce prácticamente a cero pudiendo mantenerse en un medio corrosivo sin sufrir deterioro. Experimento 3: Obtención de la curva de polarización de un sistema de corrosión que presenta rango de pasividad Descripción Experimental Se llena un recipiente de vidrio hasta la mitadcon acido sulfúrico 0.5M y se sumergen un electrodo de níquel, un electrodo auxiliar de grafito y un electrodo de referencia de plata/cloruro de plata, todos ellos se conectan a los cables respectivos de un potenciostato, el cual tiene también conectado 2 voltímetros, uno de los cuales se utilizara para medir corriente, al dividir la lectura proporcionada por el mismo entre 10.. El cable de tierra E(V) | I(A) | -1.4 | -0.166 | -1.3 | -0.14 | -1.2 | -0.115 | -1.1 | -0.0805 | -1.0 | -0.054 | -0.9 | -0.03 | -0.8 | -0.013 | -0.7 | -0.0032 | -0.6 | -0.0011 | -0.5 | -0.0004 | -0.4 | -0.0003 | Mecanismos Micro ánodo Ni2+ + 2e-a‡„ Ni(s) -0.25V Micro cátodo En mayor proporción 2H+ + 2e-a‡„ H2(g) 0V En menor proporción O2(g) + 4H++ 4e- a‡„ 2H2O(l) 1.23V Electrodo de Referencia plata/cloruro de plata: AgCl(s) + e- a‡„ Ag(s)+Cl- 0.198V Explicación El potenciómetro es un equipo que manda señales de corriente con las cuales es capaz de cambiar el potencial del electrodo de Níquel, haciendo que se convierta en ánodo o cátodo en el medio en el que se encuentra. El electrodo auxiliar solo sirve para cerrar el circuito, dado que está conectado al medio y alpotenciostato. El electrodo de referencia no afecta las mediciones pues se considera que tiene una alta impedancia que hace que la corriente que circula internamente tienda a cero. La corriente negativa significaría que el Níquel se está comportando Además según la grafica a una mayor corriente se tiene un mayor potencial, lo cual confirma que el Níquel se está oxidando. Conclusión En un medio un material tiene un único potencial natural que hace que se comporte El potenciostato ayuda a determinar el Icor, que sería imposible determinarlo solo con un voltímetro de de El Níquel es una sustancia que presenta pasivación, sin embargo en la experiencia no se puede notar este comportamiento en la curva de polarización por temor a que a mayores voltajes se queme el equipo. Bibliografía https://www.frlp.utn.edu.ar/materias/protecmat/proteccionanodica.pdf https://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/10811/5/12%20TESIS% Eddy%20Roger%20Iturralde%20Borbor).pdf https://www.wilsonwalton.es/hts/Tf-2.pdf Política de privacidad |
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