Velocidad de Corrosión Por El Método Electroquímico y Por El Método...

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RESUMENEn este informe se determinar la velocidad de corrosin por el mtodo electroqumico y por el mtodo gravimtrico. Con ayuda de estos mtodos se puede anticipar en que tiempo y a qu velocidad se puede corroer un equipo industrial.El mtodo gravimtrico calcula la velocidad de corrosin utilizando cupones (probetas), donde la prdida de peso que sufren los cupones durante el periodo de tiempo al que han sido expuestos se expresa como tasa o velocidad de corrosin.En cambio en el mtodo electroqumico la velocidad de corrosin se obtiene a partir de una grfica de voltaje Vs intensidad de corriente.Experimento N 1: Medicin de la velocidad de corrosin mediante el mtodo electroqumico.Observaciones:

En un baln de tres bocas se tiene una solucin de H2SO4 (0.1N), se coloca en ella un electrodo de acero al carbono (electrodo de trabajo), un electrodo de referencia (Ag/AgCl), y un electrodo auxiliar de platino, estos mediante cables se conectan al potenciostato y se van tomando los valores de corriente y potencial a la velocidad de barrido de 1mV/s.

A medida que pasa el tiempo tanto en el electrodo de platino como en el electrodo de trabajo se observa la formacin de burbujas.

Se obtuvieron los siguientes datos:Electrodo de referenciaAg/ AgCl

Potencial de reposo del electrodo-0.450 V

Rango de barridode -0.650 V a -0.260 V

Velocidad de barrido1mV/s

Escala para la medicin de corriente1A

Potencial de inicio de barrido-0.650V

Metal:Acero al carbono.

Medio:H2SO4(0.1N)

Resistencia:3 .

rea:1cm2

Potencial (V)Voltaje (V)

-650-0.1770

-640-0.1600

-630-0.1460

-620-0.1320

-610-0.1190

-600-0.1070

-590-0.0099

-580-0.0089

-570-0.0080

-560-0.0074

-550-0.0069

-540-0.0063

-530-0.0058

-520-0.0052

-510-0.0048

-500-0.0041

-490-0.0036

-480-0.0026

-470-0.0014

-4600.0002

Potencial (V)Voltaje (V)

-4500.0020

-4400.0043

-4300.0064

-4200.0087

-4100.0116

-4000.0143

-3900.0175

-3800.0211

-3700.0250

-3600.0300

-3500.0341

-3400.0390

-3300.0443

-3200.0501

-3100.0565

-3000.0621

-2900.0681

-2800.0748

-2700.0808

-2500.0931

II. Descripcin terica

nodo (Oxidacin): En la superficie del electrodo de acero al carbono.

Fe(s) ( Fe2+ + 2e-Ctodo (Reduccin): En la superficie del electrodo de referencia.

2H++2e-( H2(g) -

O2(g) +4H++4e-(2H2O III. Explicacin

Como se tiene el voltaje y la resistencia, se puede calcular la corriente. Al dividir la corriente entre el rea del electrodo se obtiene la densidad de corriente.I=V/R i=I/APotencial (V)i(mA/cm2)

-650-59.00

-640-53.33

-630-48.67

-620-44.00

-610-39.67

-600-35.67

-590-3.30

-580-2.97

-570-2.67

-560-2.47

-550-2.30

-540-2.10

-530-1.93

-520-1.73

-510-1.60

-500-1.37

-490-1.20

-480-0.87

-470-0.47

-4600.07

Potencial (V)i(mA/cm2)

-4500.67

-4401.43

-4302.13

-4202.90

-4103.87

-4004.77

-3905.83

-3807.03

-3708.33

-36010.00

-35011.37

-34013.00

-33014.77

-32016.70

-31018.83

-30020.70

-29022.70

-28024.93

-27026.93

-25031.03

De la grfica se obtiene la Ecorr=-460 VAhora graficaremos n (sobrepotencial) vs i. Sabiendo que n=E-Ecorr.n (V)i(mA/cm2)

-190-59.00

-180-53.33

-170-48.67

-160-44.00

-150-39.67

-140-35.67

-130-3.30

-120-2.97

-110-2.67

-100-2.47

-90-2.30

-80-2.10

-70-1.93

-60-1.73

-50-1.60

-40-1.37

-30-1.20

-20-0.87

-10-0.47

00.07

n (V)i(mA/cm2)

100.67

201.43

302.13

402.90

503.87

604.77

705.83

807.03

908.33

10010.00

11011.37

12013.00

13014.77

14016.70

15018.83

16020.70

17022.70

18024.93

19026.93

21031.03

n (V)Log (i)

-59.001.77

-53.331.73

-48.671.69

-44.001.64

-39.671.60

-35.671.55

-3.300.52

-2.970.47

-2.670.43

-2.470.39

-2.300.36

-2.100.32

-1.930.29

-1.730.24

-1.600.20

-1.370.14

-1.200.08

-0.87-0.06

-0.47-0.33

0.07-1.18

n (V)Log (i)

0.67-0.18

1.430.16

2.130.33

2.900.46

3.870.59

4.770.68

5.830.77

7.030.85

8.330.92

10.001.00

11.371.06

13.001.11

14.771.17

16.701.22

18.831.27

20.701.32

22.701.36

24.931.40

26.931.43

31.031.49

Finalmente trazamos las rectas de Tafel :

Las pendientes son: -106.48 (rama andica) 41.896 (rama catdica)

Las curvas deberan interceptarse en n=0, pero esto no sucede y se debe a que la rama andica experimenta polarizacin por efectos ajenos a la activacin. Por ello calcularemos nuestro i corr con la rama catdica pues esta si experimenta principalmente activacin. Log(i)=-130.37/-106.48=1.2244I = 16.76 mA/cm2

Transformando a mpy:Vel corr = 7553.1 mpy (Mala resistencia a la corrosin)

IV. Conclusin

A mayor icorr aumenta la velocidad de corrosion del metal.

El acero al carbono en un medio acido de H2SO4 0.1N se corroer a gran velocidad(vel>50 mpy)Experiencia N2: Medicin de la velocidad de corrosin mediante el mtodo electroqumico.

Mtodo gravimtrico.Observaciones:Se notaron los siguientes cambios en cada sistema:METALMEDIOMETALPRECIPITADOSOLUCION

Acero al carbonoHClNegruzco-Incoloro

Agua GasificadaNegro-Verde

NaOHPlateadoBlancoincoloro

K2CrO4NegroAmarilloAmarillo

Agua PotableRojizoLadrilloLadrillo transparente

PbHCl (0,1 N)Plateado-Incoloro

Agua GasificadaPlomo-Incoloro

Agua DesionizadaPlateado c/ mancha blanca-Incoloroq

NaOH 3%PlateadoBlancoIncoloro

AlAgua PotablePlateadoBalncoIncoloro

NaCl 3%PlateadoBlancoIncoloro

Agua GasificadaPlateado-Incoloro

K2CrO4PlateadoBlanquecinoAmarillento

Anlisis:

Ecuaciones Qumicas:A continuacin se indican las reacciones qumicas probables del sistema Erlenmeyer.METALMEDIONODOCTODO

Acero al carbonoHCl

2H+(ac) + 2e-( H2(g)

Agua Gasificada

NaOH

K2CrO4

Agua Potable

PbHCl (0,1 N)

2H+(ac) + 2e-( H2(g)

Agua Gasificada

Agua Desionizada

NaOH 3%

AlAgua Potable

NaCl 3%

Agua Gasificada

K2CrO4

Tabla 1: Medidas de los potenciales y voltajes a las condiciones dadas.

Tabla 2: Determinacin de la densidad de corriente.

Grfica 1: Potencial Vs Densidad de Corriente

Tabla 3: n (sobrepotencial) vs i (Densidad de Corriente)

Grfica 2: Sobrepotencial Vs Densidad de Corriente

Tabla 4: n (sobrepotencial) vs Log (i)

Grfica 3: Sobrepotencial (V) Vs Log (i)