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LABORATORIO Nº4: ENSAYOS DE CORROSIÓN ELECTROQUIMICA SEGÚN EL MÉTODO DE EXTRAPOLACIÓN DE TAFEL

I. OBJETIVOS:

1.1. Aprender a manejar el software (VoltaMaster 4)
1.2. Calcular la velocidad de corrosión del cobre (µm/año)

II. FUNDAMENTO TEORICO:
2.1. Corrosión Electroquímica:

El proceso de disolución de un metal en un ácido es igualmente un proceso electroquímico. La infinidad deburbujas 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 sedisuelve totalmente.
Las reacciones que tienen lugar en las zonas anódicas y catódicas son las siguientes:
Ánodo: Me → Me n+ + ne-
Cátodo: 2H+ + 2e- → H2
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 proteccióncontra la corrosión requieren de un cambio en el potencial del metal para prevenir o al menos disminuir su disolución.




Extrapolación de Tafel:
Esta técnica utiliza los datos obtenidos de las mediciones de polarización catódica y anódica. Datos catódicos se prefieren, ya que estos son más fáciles de medir experimentalmente. En la Fig. 01 la polarización anódica y catódico total decurvas correspondientes a la evolución de hidrógeno y la disolución del metal se superponen como líneas de puntos.
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, con pendientes:

O bien

Para comprobarlo basta tomarlogaritmos en cualquiera de las citadas ecuaciones, por ejemplo en la reacción anódica:



De donde:




III. EQUIPOS, HERRAMIENTAS Y MATERIALES:
3.1. EQUIPOS
Potenciostato
Celda
Balanza
Multitester
HERRAMIENTAS:

Herramientas
Cantidad
Sierra Manual
1
Alicate
1
Vernier
1
Secadora
1
Navaja
1
Probeta graduada
1
Agitador
1
Embudo
1








3.2. MATERIALES:Materiales
Cantidad
Medidas
Placa de Cu
1
1 x 1 cm
Alambre de Cu
1
Aprox. 15 cm
Matraz de Erlenmeyer
1
250 ml
Sal de mesa
1
---------------
Cinta de embalaje
1

Tapón
1

Lijas de agua
6
80,120, 220, 320,
600, 1000
Moldimix
1
----------------

Algodón
1

Alcohol
250 ml

Agua destilada
1L


IV. PROCEDIMIENTO:
4.1. Preparación de probetas:
Cortar la probeta decobre la cual tendrá la dimensión de 1 cm2.
Desbastar la probeta o placas metálicas de cobre utilizando papeles abrasivos hasta obtener una superficie lisa libre de imperfecciones.
Ensamblar la probeta o placa de cobre con el conductor (alambre de cobre) empleando moldimix para la adherencia.
4.2. Preparación de la Solución Cloruro de Sodio:
Lavar el matraz en donde se realizará la solución.Agregar agua destilada al matraz en el que se realizara la solución (para
Colocar el electrodo auxiliar de platino en uno de los 5 cuellos esmerilados en la parte izquierda con respecto al cuello del centro.
Con respecto al cuello del centro colocar en la parte derecha el electrodo de referencia (Ag/AgCl).



4.3. Manejo del Software:
Ingreso de datos:

Abrir la aplicación delsoftware Volta Master 4.
Crear una nueva secuencia haciendo clic en la opción File de la barra de menú y luego seleccionar New Sequence.




Se abrirá la ventana Laboratory Logbook, en la cual se solicita los datos referentes al experimento como: operador, electrodos usados en la celda, estos deben de ser llenados.






En la misma ventana seleccionar la ficha Initial Data y...