Aireacion Diferencial

OBJETIVO GENERAL

• Demostrar el fenómeno de la aireación diferencial que genera corrosión por celdas de concentración.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

 Estudiar la influencia de un agente oxidante como el oxígeno, en el fenómeno de corrosión de un metal.

 Reafirmar los conceptos necesarios para elaborar curvas de polarización.

 Analizar las curvas de polarización de los electrodos de trabajo del circuito.

MARCO TEORICO

Corrosión por aireación diferencial

Cuando una pieza de acero (tubería, estructura, etc.), bien porque esté semienterrada, o porque se encuentre sometida a medios electrolíticos diferentes, como consecuencia de la diferencia de oxigeno derivada de la aireación diferencial mencionada, la parte menos oxigenada actuará como ánodo, y la más oxigenada como cátodo, generándose un flujo electrónico unidireccional provocado por la diferencia de potencial electroquímico existente entre la zona anódica y la zona catódica, con la consecuente corrosión en la zona anódica. La zona metálica descubierta está enfrentada a un medio con mayor contenido de oxígeno que la zona cubierta y por tanto tenderá a producirse la reacción de reducción del oxígeno:

O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O

Cuyo potencial tenderá hacia valores anódicos al aumentar la concentración de oxígeno. La reacción de corrosión:

M = M+ + e-

Se producirá precisamente en las zonas en las que el contenido de oxígeno sea menor, es decir, en las zonas recubiertas de pintura.

Celdas de concentración.

Una celda de concentración o pila de concentración es una celda electroquímica que tiene dos semiceldas equivalentes del mismo material de electrodo, que sólo difieren en las concentraciones. Se puede calcular el potencial desarrollado por dicha pila usando la ecuación de Nernst. Una célula de concentración producirá una tensión o voltaje en su intento de alcanzar el equilibrio, que se produce cuando la concentración en las dos semipilas son iguales.

Pendientes de Taffel.

Las pendientes de Taffel (anódica y catódica) son la porción de una línea recta de una curva de polarización; usualmente se encuentran a 50 mVolt, a partir del potencial de corrosión.

Las pendientes de Taffel se muestran en diagramas donde se representa el potencial en función del logaritmo de la densidad de corriente neta o total.

Figura 1. Curvas de polarización y curvas de Taffel

Método galvanostatico

Este es el método más sencillo para determinar una curva I-E y consiste en imponer una corriente constante del valor deseado al electrodo estudiado, conocido como electrodo de estudio o electrodo de trabajo, eE y determinar el valor E que adquiere su potencial. Con este objeto es necesario utilizar otro electrodo conocido como electrodo auxiliar o contraelectrodo, eA, y formar con ambos una celda galvánica C, como se muestra en la figura 3

Figura 2. Esquema del método galvanostatico

El electrodo auxiliar debe ser un electrodo inerte de modo que no se disuelva al paso de la corriente y contamine la solución de estudio y su área debe ser lo suficientemente grande para que la cinética de los procesos que ocurren en él no afecte el valor de I que circula por la celda C.

Mediante una fuente de tensión directa UE, a cuya salida hay conectada una resistencia óhmica adecuada R, se hace pasar la corriente deseada por la celda C, cuyo valor se puede regular mediante los contactos móviles a y b y puede determinarse mediante el amperímetro A.

Potencial mixto

Al entrar en contacto todos los electrodos se polarizan hasta alcanzar un potencial mixto o es también llamado potencial de corrosión, en este potencial la suma de las corrientes anódicas es igual a la suma de las corrientes catódicas.

MATERIALES Y EQUIPOS

 Celda de dos compartimientos

 Multiprobador

 Resistencias eléctricas

 Electrodos de Hierro (2).

 Electrodo de Referencia.

 Electrodos de Platino (2).

 Burbujeador de gas (2).

 Potenciómetro.

 Solución de NaCl 1 N

PROCEDIMIENTO

AIREACIÓN DIFERENCIAL

RESULTADOS

Corriente µv Ag2cl nitrógeno Calomel O2

0 -0,595 -0,566

22 -0,806 -0,784

31 -0,807 -0,747

47,6 -0,758 -0,717

47 -0,752 -0,67

65 -0,729 -0,624

73 -0,715 -0,607

79 -0,705 -0,592

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