practica Inhibidor .docx

8/18/2019 practica Inhibidor .docx

1/31

Técnicas

ElectroquimicasPractica :

Efciencia

Deinhibidores

de

1

5

20

Dra. KarinaCruz

Hernández

Angel OmarMorteo Flores


2/31

Introducción

En el presente traa!o se mani"esta a la ne#esidad de #omproar la e"#ien#iade los in$iidores de #orrosi%n #on rela#i%n a una pruea en lan#o& es de#ir&una pruea lle'ada a #ao sin in$iidor de #orrosi%n a "n de ser'ir #omo puntode #ompara#i%n para posteriores #ál#ulos& los #ompuestos utilizados sonimidazolina en solu#iones de #loruro de sodio. (os #uales son #ompuestos)u*mi#os )ue al ser a+adidos en pe)ue+as partes por mill%n en el medio#orrosi'o tenderán a disminuir la 'elo#idad de #orrosi%n de un material& me!ordi#$o de los metales o sus alea#iones& o si se agrega en grandes #antidadesmu#$as 'e#es tendera a realizar todo lo #ontrario a#elerar la 'elo#idad de#orrosi%n.

(a e"#ien#ia de los in$iidores dependerán de los siguientes ,a#tores- la#omposi#i%n del uido& la #antidad de agua / el rgimen del uido. As* pues sepro#edi% a determinar el 'olta!e / la intensidad de #orriente de dos espe#ies

metáli#as #ontra el ele#trodo de plata #loruro de plata mediante la t#ni#a deetrapola#i%n de ta,el. Este traa!o muestra ilustra#iones de lo realizado parame!or #omprensi%n del le#tor.

ara )ue un in$iidor de #orrosi%n sea del todo e"#iente este tendrá )uepresentar una e"#ien#ia para in$iir el pro#eso de #orrosi%n en un 30 4 o en'alores superiores& as* pues dependiendo del me#anismo de #orrosi%n )ue estea,e#te o en )ue se mani"este ele#tro)u*mi#amente se pueden #lasi"#ar enan%di#o los #uales #omo su nomre lo indi#an in$ien los pro#esos an%di#os enla rea##i%n de oidoredu##i%n en un pro#eso de #orrosi%n& #at%di#os #omo seindi#an retardan el pro#eso #at%di#o / por ultimo en mitos o tamin llamados

sinrgi#os los #uales a#t6an en amas rea##iones.


3/31

Comportamiento de un inhibidor de corrosión

Objetivo eneral:

• E'aluar el desempe+o de dos sustan#ias in$iidoras en solu#iones#onteniendo #loruros en dos muestras metáli#as

!ipótesis

El e,e#to de la #orrosi%n 'ariara en las di,erentes prueas #on in$iidores de#orrosi%n en di,erentes #on#entra#iones& de tal manera )ue su 'olta!e / sudensidad de #orriente nos darán resultados distintos al #al#ular la e"#ien#ia detales.

"ateriales :

• 7aso de pre#ipitados de 500 ml• Agitador• 8alanza anal*ti#a• ipeta• iseta• roeta graduada de 100 ml• Matraz a,orado de 500 ml• Celda ele#tro)u*mi#a• Ele#trodo de re,eren#ia 9plata #loruro de plata:• Ele#trodo de gra"to• Ele#trodos de traa!o-• A#ero inoidale• Aluminio• oten#ioestato 9';mar:

#eactivos

• aCl al ?.5 4 @ 9lan#o:


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2. Medio 2- =olu#i%n de >aCl al ?.5 4 @ B 50 ppm de imidazolina?. Medio 2- =olu#i%n de >aCl al ?.5 4 @ B 100 ppm de imidazolina. Medio ?- =olu#i%n de >aCl al ?.5 4 @ B 200 ppm de imidazolina5. E'aluar la e"#ien#ia

#esultados e interpretación de las rafcas:

0.

0.

0.2

0

0.2

0.

0.

0.

1

Polari%acion inicial

olariza#ion ini#ial

E ()*

+rafco de las polari%ación del acero ino,idable en cloruro de

sodio prueba en blanco


5/31

Polari%acion inical

olariza#ion ini#al

+rafco de las polari%ación del aluminio en cloruro de sodio

prueba en blanco

Pruebas del acero:


6/31

0 200 00 00 00 1000 1200 100 100 1000.03

0.0

0.0

0.0

0.05

0.0

0.0?

0.02

0.01

0

Potencial )s Tiempo (-. pmm*

oten#ail 7s iempo

Tiempo (/e*

E ()*

+rafco de las variaciones del potencial respecto al tiempo$

obteniendo as0 el potencial de corrosión o de equilibrio para una

concentración de inhibidor de -. ppm'

/obrepotencial )s Corriente

=orepoten#ial 7s

Corriente


sodio prueba con inhibidor a -. ppm de concentración en la

solución'


7/31

0 200 00 00 00 1000 1200 100 100

Potencial )s Tiempo (1.. ppm*

oten#ial 7s iempo

Tiempo (/e*



concentración de inhibidor de 1.. ppm'


=orepoten#ial 7sCorriente


8/31


sodio prueba con inhibidor a 1.. ppm de concentración en la

solución'


oten#ial 7s iempo





9/31



+rafco de las polari%ación del acero ino,idable en cloruro de sodio

prueba con inhibidor a 2.. ppm de concentración en la solución'


10/31

esto en un medio de cloruro de sodio con inhibidor de

olariza#ion ini#ial olariza#ion ;n$iidor 50 ppm

olariza#ion in$iidor 100 ppm olariza#ion in$iidor 200 ppm

Al 'er el gra"#o en )ue se están #omparando las #uatro prueas lle'adas a#ao& se logra oser'ar ini#ialmente )ue & $a/ un ligero desplazamiento soreel e!e #orrespondiente a l e!e del poten#ial / en la zona an%di#a & esto#omparándolo #on la pruea en lan#o& por otro lado se logra 'er )ue se siguepresentando un pro#eso #ontrolado por la trans,eren#ia de #arga es de#ir unpro#eso de #orrosi%n neta& las tres prueas respe#to a la pruea en lan#o

siguen manteniendo el mismo #omportamiento / se logra oser'ar )ue lapruea a 50 ppm de #on#entra#i%n de in$iidor la 'elo#idad de #orrosi%ntiende a un aumento & mientras )ue en las prueas a 100 / 200 $a/ un#omportamiento #asi similar pero es ma/or ligeramente la 'elo#idad de#orrosi%n de la #on#entra#i%n a 200 ppm.


11/31

Pruebas del aluminio:

0.F

0.F2

0.F

0.DE

0.DD

0.D

0.D2

0.D

0.5E

0.5D

Potencial )s Tiempo (-. ppm*

oten#ial 7s Aiempo

E ()*



concentración de inhibidor de -. ppm'




12/31

+rafco de las polari%ación del aluminio en cloruro de sodio prueba con

inhibidor a -. ppm de concentración en la solución'

0 500 1000 1500 2000 2500

Potencial )s Corriente (1.. ppm*

oten#ial 7s Corriente

Tiempo (s*




1.2

1

0.

0.

0.

0.2

0

0.2

0.



E (v*


13/31

+rafco de las polari%ación del aluminio en cloruro de sodio prueba con

inhibidor a1.. ppm de concentración en la solución'

0 100 200 ?00 00 500 00 00 00 300 1000


oten#ial 7s iempo

Tiempo (/e*





14/31

1

0.

0.

0.

0.2

0

0.2

0.

0.



E ()*

+rafco de las polari%ación del aluminio en cloruro de sodio prueba coninhibidor a

2.. ppm de concentración en la solución'


15/31

1 10

to en un medio de cloruro de sodio con inhibidor de imida

olariza#ion ini#al olariza#ion in$iidor 50 ppm

olariza#ion in$iidor 100 ppm olariza#ion in$iidor 200 ppm

4o (i*

Al oser'arlas gra"#as podemos de#ir )ue en #ompara#i%n de la pruea #on lapolariza#i%n en lan#o )ue $a/ un ligero desplazamiento $a#ia la zona an%di#a&por lo )ue se #onsidera )ue el in$iidor de imidazolina es de #omportamientoele#tro)u*mi#o an%di#o& por otro lado se logra 'er )ue en todas las prueas$a/ ligero retraso en la 'elo#idad de #orrosi%n& as* #omo tamin se presentaini#ialmente un pro#eso en )ue $a/ trans,eren#ia de #arga& paraposteriormente pasar a un zona de transi#i%n a#ti'o pasi'o & siguiendo el

#omportamiento de la gra"#a se oser'a una zona pasi'a en todas la prueas/ por ultimo una transpasi'a#i%n )ue es o#asionada por el ata)ue de los iones#loruro / por ultimo se 'uel'en a pasi'ar& de las tres polariza#iones $e#$as adi,erentes #on#entra#iones de in$iidor de imidazolina& se logra oser'ar )uela optima para traa!ar #on esta espe#ie metali#a / en este medio seria la de200 ppm deido a )ue presenta una 'elo#idad de #orrosi%n mas a!a a#ompara#i%n de las dos prueas lle'adas a #ao a 100 / 50 ppm en las )ue se


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'e un desplazamiento a la dere#$a& es de#ir una ma/or 'elo#idad de #orrosi%nen #ompara#i%n #on la pruea a 200 ppm.

#esultados del acero ino,idable

=e otu'ieron los siguientes 'alores de intensidad de #orriente / los 'alores dedensidad de #orriente de #orrosi%n& as* #omo las 'elo#idades de #orrosi%npertinentes para #ada solu#i%n:

a#ero;no en -

i 9A: ; #orr9AGdm:

7#orr9M:

7#orr9mmGa+o:

E corr (V) Eficiencia del

inhibidor

8lan#o 0.008 0.002 5 0.0012 3 E−4 0.1

50 ppm 0.001 ?.1?E

1. E ?. E 0.0? .2 4

100 ppm 0.00101

?.21 E

1. E ?.1 E .0 .1 4

200 ppm 0.01 ?.1 E

1. E ?. E5 0.0?1 .24

#esultados de 3luminio

=e otu'ieron los siguientes 'alores de intensidad de #orriente / los 'alores dedensidad de #orriente de #orrosi%n& as* #omo las 'elo#idades de #orrosi%npertinentes para #ada solu#i%n

3lumini

o en:

i (3* I corr

(35dm*

)corr

("P6*

)corr

(mm5a7

o*

E corr Eficiencia del

inhibidor

lan#o 11 1 .02 0.1511 0.0

50 ppm 0.0101 0.01? 0.005 1.? E 0.1 33.31 4

100 ppm 0.0101 0.01? 0.005 1.? E 0.00 33.31 4

200 ppm 0.0010 0.001? 0.000 1. E5 0.0 33.33 4


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2

"emorias de c8lculos:

=e realizan los #ál#ulos para la adi#i%n del rea#ti'o madre de imidazolinapor medio de la ,%rmula de =toIes& para 50 ppm& 100 ppm / 200 ppm.

estos son los c8lculos que se reali%aron para el volumen en base a la

celda electroqu0mica'

C 1V

1=C

2V

2

V 2=C

1V

1

C 2=

50 ppm∗150ml5000 ppm

=1.5ml Para -. ppm

V 2=

C 1

V 1

C 2=

100 ppm∗150ml

5000 ppm =3ml Para 1.. ppm

V 2=

C 1

V 1

C 2=

200 ppm∗150ml

5000 p pm =6

ml Para 2.. ppm

estos son los c8lculos que se reali%aron para el volumen de un vaso de

precipitados de -.. ml

V 2=C

1V

1

C 2=

50 ppm∗300ml5000 ppm

=3ml Para -. ppm

V 2=C

1V

1

C 2=

100 ppm∗300ml

5000 ppm =6ml Para 1.. ppm

V 2=C

1V

1

C 2=

200 ppm∗300ml5000 ppm

=12ml Para 2.. ppm


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3cero ino,idable en cloruro de sodio prueba en blanco:

El valor de la corriente se obtuvo de manera grafca tomando como ilimite la línea de la zona de anódica

0.

0.

0.2

0

0.2

0.

0.

0.

1

E ()*

m J 55. J 2.3 E).

7alen#ia 2

DensidadJ . grG#m?

Diámetro J 2 #m.

rea J L r2

J ?.11 91:2

J ?.11#m2

Eq= PM

valencia

icorr= i

A


19/31

A=π r2 J ?.11 #m2

V corr=.129 ( Eq

D )icorr

Eq=55.847

2=27.9 eq−gr

−58 X 10

¿=0.008 Ai=0.¿

i= 0.008 A

3.14 cm2=0.0025

A

cm2

corr=¿0.129( Eq D )∗icorr=0.129( 27.9gr

7.8 gr

cm3 )∗.0025

A

cm2=0.0012 MPY

V ¿

corr=¿0.0012 MPY ( 1 pulg1000mp )∗(25.1mm

1 pulg )=3 X 10−4 mm

año

V ¿

3cero ino,idable en cloruro de sodio prueba 9 -. ppm:

El valor de la corriente se obtuvo de manera grafca tomando como i limite lalínea de la zona de anódica

m J 55. J 2.3 E).

7alen#ia 2

DensidadJ . grG#m?

Diámetro J 2 #m.


20/31

rea J L r2 J ?.11 91:2 J ?.11#m2

Eq= PM

valencia

icorr= i A

A=π r2 J ?.11 #m2

V corr=.129 ( Eq

D )icorr

Eq=55.847

2=27.9 eq−gr

i=0.01 A

−3

i= 0.01 A

3.14 cm2=3.18

X 10¿ A

cm2

corr=¿0.129( Eq D )∗icorr=0.129( 27.9gr

7.8 gr

cm3 )∗3.18 X 10

−3 A

cm2=1.47 X 10−3 MPY

V ¿

corr=¿1.47 X 10−3 MPY ( 1 pulg1000mp )∗(25.1mm

1 pulg )=3.68 X 10−5 mm

año

V ¿

3cero ino,idable en cloruro de sodio prueba 9 1.. ppm:



21/31

Pm J 55. J 2.3 E).

Valencia 2

Densidad J . grG#m?

Diámetro J 2 #m.

Área J L r2 J ?.11 91:2 J ?.11#m2

Eq= PM

valencia

icorr= i

A

A=π r2

J ?.11 #m2

V corr=.129 ( Eq

D )icorr

Eq=55.847

2=27.9 eq−gr

−3 X 10

¿

i=1.01 ¿

−3−4

1.01

X 10¿

3.14 cm2=3.21

X 10¿ A

cm2

i=¿

corr=¿0.129( Eq D )∗icorr=0.129( 27.9gr

7.8 gr

cm3 )∗3.21 X 10

−4 A

cm2=1.48 X 10−4 MPY

V ¿

corr=¿1.48 X 10−4

MPY ( 1 pulg1000mp )∗(25.1mm

1 pulg )=3.71 X 10−6 mm

año

V ¿

3cero ino,idable en cloruro de sodio prueba 9 2.. ppm:



22/31

0.

0.2

0

0.2

0.

0.

0.

1

1.2

E ()*

Pm J 55. J 2.3 E).

Valencia 2

Densidad J . grG#m?

Diámetro J 2 #m.

rea J L r2 J ?.11 91:2 J ?.11#m2

Eq= PM

valencia

icorr= i

A

A=π r2

J ?.11 #m2

V corr=.129 ( Eq

D )icorr

Eq=55.847

2=27.9 eq−gr

−3

X 10¿

i=1¿

−3−4

1 X 10

¿

3.14 cm2=3.183

X 10¿ A

cm2

i=¿

corr=¿0.129( Eq D )∗icorr=0.129( 27.9gr

7.8 gr

cm3 )∗3.183 X 10

−4 A

cm2=1.47 X 10−4 MPY

V ¿

corr=¿1.47 X 10−4

MPY

( 1 pulg

1000mp

)∗

(25.1mm

1 pulg

)=3.69 X 10

−6 mm

añoV ¿

3luminio en cloruro de sodio prueba en blanco:

El valor de la corriente se obtuvo de manera grafca tomando como i limite lalínea de la zona de pasivación


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Pm J 2.0 J 3 E

Valencia ?

Densidad J 2.0 grG#m?

Diámetro J 1 #m.

Área J L r2 J ?.11 9.5:2 J 0.5#m2

Eq= PM

valencia icorr=

i

A

V corr=.129 ( Eq

D )icorr

i=1.1 X 10−2mA=11 A

i= 11 A

0.7854 cm2=14

A

cm2

corr=¿0.129

( Eq

D

)∗icorr=0.129

( 9gr

2.7 grcm

3 )∗14

A

cm2=6.02 MPY

V ¿


1 pulg )=.1511 mm

año

V ¿

3luminio en cloruro de sodio prueba 9 -. ppm:


Pm J 2.0 J 3 E

Valencia ?


Diámetro J 1 #m.


24/31

Área J L r2 J ?.11 9.5:2 J 0.5#m2

Eq=

PM

valencia icorr=

i

A

V corr=.129 ( Eq

D )icorr

i=0.0101 A

i= 0.0101 A0.7854 cm

2=0.013 A

cm2

corr=¿0.129( E q D )∗icorr=0.129( 9 gr

2.7 gr

cm3 )∗0.013

A

cm2=0.005 MPY

V ¿

corr=¿0.005 MPY ( 1 pulg1000mp )∗( 25.1mm

1 pulg )=.1.38 X 10−4 mm

año

V ¿

OT3:

como los valores obtenidos a 50 ppm son similares a los de 100 ppm

se omiten los cálculos para la concentración de 100 ppm

3luminio en cloruro de sodio prueba 9 2.. ppm:



25/31

Pm J 2.0 J 3 E

Valencia ?


Diámetro J 1 #m.

Área J L r2 J ?.11 9.5:2 J 0.5#m2

Eq= PM

valencia icorr=

i

A

V corr=.129 ( Eq

D )icorr

i=0.00102 A

i= 0.00102 A

0.7854 cm2=0.0013

A

cm2

corr=¿0.129( Eq D )∗icorr=0.129( 9gr

2.7 gr

cm3 )∗0.0013

A

cm2=0.006 MPY

V ¿


1 pulg )=.1.4 X 10−5 mm

año

V ¿

Efciencias de los inhibidores a di&erentes concentraciones :

• ara medir la e"#ien#ia en los in$iidores se utiliza la ,ormula siguiente-

• %E=icorr

0

−icorrinthicorr

0

∗100


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• Donde icorr0

es el 'alor medido de densidad de #orriente sin in$iidor

• icorrinth Es el 'alor medido de densidad de #orriente #on in$iidor

efciencia del inibidor en cloruro de sodio utilizando aluminio!

50 ppm J 100 ppm

%E=14−0.013

14∗100=¿ 33.31 4

200 ppm

%E=14−0.0013

14∗100=¿ 33.33 4

efciencia del inibidor en cloruro de sodio utilizando aceroino"idable!

%E=0.0025−3.183 E

−4

0.0025∗100=87.26

%E=0.0025−3.21 E

−4

0.0025∗100=87.16

%E=0.0025−3.28 E−4

0.0025∗100=87.28

"etalora&0a de las muestras

Im8enes que muestran la metalora&0a del la superfcie

met8lica del aluminio$ en la que se observa peque7as

picaduras previas a la practica reali%ada as0 como no se

observa cambio aparente sobre la superfcie metalica$ esto

llevado a cabo a una concentración de -. ppm


27/31



picaduras previas a la practica reali%ada debido a que no se

oraron quitar del todo con el desbaste$ as0 como se observa

ue las picaduras solo se hicieron mas randes en su di8metro


met8lica del acero ino,idable$ en la que se observa peque7as


loraron quitar del todo con el desbaste$ ; posteriormente

llevada a cabo la practica se muestra que ha; mas picaduras ;


28/31




loraron quitar del todo con el desbaste$ as0 como se observa

que las picaduras solo se hicieron mas randes en su di8metro


met8lica del acero ino,idable$ en la que se observa peque7as


loraron quitar del todo con el desbaste$ ; posteriormente

llevada a cabo la practica se muestra que ha; mas picaduras ;

de ma;or di8metro$ estas pruebas &ueron llevadas a 1.. ppm

en la parte superior ; las de la parte in&erior son a 2.. ppm de

concentración del inhibidor ; muestra la superfcie con una

ran cantidad de picaduras que &ueron eneradas al polari%ar arandes potenciales'


29/31

Conclusión

Al lle'ar a#ao la presente pra#ti#a se logra oser'ar el #omportamiento de losin$iidores de #orrosi%n / se lleg% a la #on#lusi%n )ue los #ompuestosutilizados& solo en una de las dos muestras mane!adas tuo las #ara#ter*sti#asdeseales para un in$iidor de #orrosi%n& deido a )ue en el a#ero inoidale alaumentar la propor#i%n de el in$iidor pudo $aer pro'o#ado la ,orma#i%n deprodu#tos de #orrosi%n solules& lo )ue pudo $aer aumentado la 'elo#idad deoida#i%n del metal lo #ual se 'io ree!ado deido a )ue se present% #orrosi%nlo#alizada& as* #omo tamin las muestras presentaan pi#aduras pre'iasantes de lle'ar a #ao las pra#ti#as por lo )ue 'ol'i% mu#$o mas a#ti'a lapieza& por otra parte en el aluminio si se #omporto de una manera optimadeido a )ue $uo un retraso en la 'elo#idad de #orrosi%n deido a )ue se,ormo tamin una #apa de produ#tos de oido sore la super"#ie metali#apor lo )ue lo %ptimo ser*a utilizarlo a propor#iones de 200 ppm en el #aso delaluminio )ue ,ue el )ue presente un me!or #omportamiento e este medio / aestas #on#entra#iones si se desea utilizar el rea#ti'o #omo un in$iidor de#orrosi%n& por otro lado en el a#ero inoidale no $uo #amio alguno orea##i%n posilemente por )ue la super"#ie se en#ontraa /a #orro*da.


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Bibliografia

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1981.

Corrosión y protección metálicas, S. Feliu, M.C. Andrade, C.S.I.C.,

Madrid, 1991.

Manual basico de corrosión para ingenieros, Hijes de leon G. F. C.,

Murcia españa, 2006.

Teoria y practica de la lucha contra la corrosión, Gonzalez F. J. A.,

Madrid, 1984.


31/31

Control de la corrosión: estudio y medida de las tecnicas

electroquimicas, Gonzalez F. J. A., Madrid, 1984.

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