Medidas espectroscopicas vibracionales en herrumbres de acero

Medidas Espectroscopicas Vibracionales en Herrumbres ´
˜ C ARLOS F EDERICO L ONDO NO A RBOLEDA Estudiante de pregrado en F´sica ı

Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al t´tulo de F´sico ı ı

Asesor ´ M GS . F REDDY R AFAEL P E REZ Estudiante de doctorado del Instituto de F´sica ı Coasesor ´ M GS . J ORGE E NRIQUE T OB ON Profesor del Instituto de F´sica ıUniversidad de Antioquia Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Medell´n ı 2007

Agradecimientos
A mis padres Carlos Arturo y Olga Liliana por todo el apoyo y compresi´ brindado muy on especialmente a mi madre. ´ A la Universidad de Antioqu´a por la formacion acad´ mica y personal que me han dado ı e A los profesores Fredy Perez y Jorge Enrique Tob´ por su paciencia, por su incondicional apoyo on´ y por haber cre´do en la posibilidad de la realizacion de este proyecto. ı A Jailes por que sin su valiosa ayuda no hubiera podido terminar este trabajo a tiempo. A el grupo de Estado Solido por haberme facilitado todo lo necesario para la realizaci´ de on este proyecto ˜ A todos mis amigos y companeros de alegr´as y tristezas Juan Alberto, Jimmy(pechan), Carlos ı Andres, Juan Pablo, en especiala Juan Alberto por sacarme de aprietos en mas de una ocasi´ on. A todos muchas gracias.

I

Resumen
En este trabajo se obtuvieron herrumbres adherentes (ARCA y ARSA) y no adherentes (NARCA y NARSA) por medio de procesos de corrosi´ en probetas de acero de bajo contenido de on ´ ´ carbono expuestas en inmersion total en una solucion de NaCl a 0.6M durante 14 dias con y sin ´ ¨ aireacionrespectivamente. Los espectros Mosbauer en las herrumbres adherentes presentaron fases de magnetita no estequiometria y/o maghemita, goethita y lepidocrocita y/´ akagenita o en menor medida, igualmente para las no aireadas, pero con mayor cantidad de magnetita en esta. Los difractogramas (DRX) confirmaron estas fases pero se tuvo en duda la fase de akaganeita para las adherentes ya que mostraronespectros de picos muy anchos, dando indicios de ´ poca cristalinidad. Por espectroscopia vibracional (absorci´ de infrarrojo y dispersion Raman) on se confirmaron estas fases y adicionalmente de la existencia de akaganeita en las adherentes. De las fases encontradas, se asignaron a algunas bandas su especie sim´ trica la cual da informae ´ ´ cion de cual es su forma de vibracion. Finalmente se muestra ladegradaci´ de la muestra en on ´ hematita por efectos t´ rmicos debidos a la potencia del l´ ser al hacer las medidas de dispersion e a Raman.

II

´ Indice general
´ 1. Oxidos de Hierro 2. T´ cnicas Espectroscopicas Vibracionales e ´ ´ 2.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ ´ 2.2. An´ lisis vibracional: Absorcion en el Infrarrojo yEspectroscopica Raman . a ´ 2.2.1. Absorcion de Infrarrojo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 2.2.2. Dispersion Raman . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 4 5 6 10

3. Otras T´ cnicas Espectroscopicas e ´ 15 ´ 3.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 ´ 3.2.Difraccion de Rayos X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 ´ ¨ 3.3. Espectroscopica Mossbauer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4. Procedimiento Experimental ´ 4.1. Obtencion de Herrumbres . . . . . ´ 4.2. Caracterizacion de las herrumbres ´ 4.2.1. Espectroscopica Raman . . ´ 4.2.2. Espectroscopica Infrarroja . ´ 4.2.3. Difraccionde Rayos X . . . ´ ¨ 4.2.4. Espectroscopica Mossbauer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 20 21...