Estos métodos pueden ayudar a responder a las preguntas sobre la resistencia a la corrosión de los materiales metálicos, la agresividad de corrosión de diferentes entornos y la eficiencia de los inhibidores de la corrosión en diferentes entornos. La principal ventaja de estos métodos es que se pueden aplicar en entornos acuosos y no acuosos. Este método puede ser útil en la industria automotriz y de combustible para el estudio del efecto de corrosión de mezclas de gasolina de etanol en diferentes materiales de construcción dentro de los sistemas de combustible.
Demostrando el procedimiento estará Lukas Matejovsky, un miembro de mi equipo. Para probar la corrosión por inmersión estática de los sistemas de líquidos metálicos, comience agregando 100 a 150 mililitros del entorno de corrosión líquida probado a una botella de 250 mililitros equipada con un gancho para colgar una muestra analizada, y utilice papel de lija de 1,200 mallas para moler y pulir la superficie de la muestra metálica bajo el agua corriente para lograr un ajuste uniforme de las superficies. A continuación, desengrasar a fondo la superficie de la muestra con unos 25 mililitros de acetona y unos 25 mililitros de etanol.
Después del secado, pesar la muestra en un equilibrio analítico a una precisión de cuatro decimales, y colgar la muestra metálica dentro de la botella para que la muestra emerge dentro del líquido, pero no se encuentra en la parte inferior de la botella. A continuación, cierre el frasco lo suficientemente fuerte como para evitar la evaporación del líquido y la entrada de aire. Retire la muestra metálica del frasco a intervalos regulares para enjuagar con unos 25 mililitros de acetona, utilizando tejido de pulpa para eliminar cualquier exceso de productos de corrosión de la superficie.
A continuación, pese la muestra en cuatro decimales y devuelva la muestra a la botella. Cuando se alcance el equilibrio dentro del sistema líquido metálico, termine el experimento. Para una prueba de corrosión dinámica, añada 500 mililitros del entorno de corrosión líquida probado en el matraz de cuatro cuellos de la parte de almacenamiento del aparato y lubrique las juntas de vidrio molido del matraz con una grasa de silicona.
Fijar un enfriador de reflujo, termómetro, capilar de succión conectado a una bomba, y el desbordamiento conectado a la parte templada, en los cuellos del matraz. Y ponga el criostato conectado al refrigerador a 40 grados Celsius. Llene el circuito de refrigeración cerrado con etanol.
Usando el capilar para el bombeo de combustible, conecte la bomba a la espiral de precalentamiento de la parte templada del matraz que trae combustible precalentado a través de la parte inferior de la celda de medición. Ajuste el caudal de combustible de la bomba deseado a 500 mililitros por hora, y el termostato de la parte templada del matraz a 40 grados centígrados. Una vez que la parte templada del matraz se llena de combustible, y el combustible comienza a fluir a través de la parte superior de nuevo en el matraz de almacenamiento, abra la celda de medición que consta de dos partes conectadas a través de una junta de vidrio molido, y cuelgue el suelo, pulido, desengrasado y pesado muestra en la percha.
Utilice un recipiente a presión para conectar la frita al tubo para el suministro de aire a través de un regulador de presión y un medidor de flujo, y establezca el caudal de gas deseado en el medidor de flujo en 20 a 30 mililitros por minuto. A continuación, retire la muestra metálica de la parte templada del matraz y enjuague, pula y pese la muestra para determinar la pérdida de superficie de la muestra con el tiempo, como acaba de demostrar. Para una prueba de corrosión por inmersión estática, añada de 200 a 300 mililitros de la muestra de prueba líquida en el matraz templado y cuelgue una muestra de metal molida, pulida, desengrasada y pesada en el gancho del enfriador de reflujo.
Lubricar la junta de vidrio molido al refrigerador con la grasa de silicona y fijar el enfriador en el matraz. Conecte la frita al tubo para el suministro de aire con un recipiente a presión a través de un regulador de presión y un medidor de flujo, y establezca el caudal de gas deseado en 80 mililitros por minuto en el medidor de flujo. A continuación, ajuste la temperatura a 80 grados centígrados en el termostato para el templado del matraz, y haga 40 grados Celsius en el criostato conectado al enfriador.
Después del período de exposición experimental adecuado, retire la muestra metálica del aparato y enjuague, pula y pese la muestra para determinar la pérdida de superficie de la muestra a lo largo del tiempo, como acaba de demostrar. Para mediciones electroquímicas en una disposición de dos electrodos, primero, retire el sistema de electrodos de la celda de medición y desenrosque el sistema. Ajuste la superficie de los electrodos, como se acaba de demostrar, y vuelva a montar el sistema de electrodos.
Llene la celda de medición con 80 mililitros del entorno de corrosión líquida probado y cierre la celda de medición a través del sistema de electrodos. Coloque toda la célula en una jaula de Faraday conectada a tierra y conecte el galvanostato y el potenciostato al sistema de electrodos, de modo que un electrodo del sistema actúe como un electrodo de referencia, y el otro electrodo actúe como un electrodo de trabajo, y un electrodo auxiliar, al mismo tiempo. En el software de medición, establezca la secuencia que contiene las mediciones de potencial de circuito abierto y la medición de espectroscopia de impedancia electroquímica, y realice la estabilización durante al menos 30 minutos para minimizar el cambio potencial.
A continuación, adquirir la medición de espectroscopia de impedancia electroquímica a una amplitud suficientemente alta, de acuerdo con la conductividad del entorno de corrosión, y en un rango suficiente de frecuencias para permitir la evaluación de las partes de baja y alta frecuencia de los espectros. Para mediciones electroquímicas en una disposición de tres electrodos, ajuste la parte de medición del electrodo de trabajo del material metálico probado, como se ha demostrado, y atornille la pieza en la extensión del electrodo. Llene la celda de medición con 100 mililitros del entorno de corrosión líquida probado, y cierre la célula con una tapa, a través de la cual se llevan el electrodo de trabajo del material probado y el electrodo auxiliar del alambre de platino.
Asegúrese de que el electrodo auxiliar esté torcido alrededor del electrodo de trabajo. Inserte el electrodo de referencia con un puente a través de la entrada lateral de la célula, de modo que el electrodo de referencia esté lo más cerca posible del electrodo de trabajo, sin que los electrodos se toquen entre sí. Inserte la célula en una celda Faraday conectada a tierra y conecte los electrodos, a través de un sistema de cable, al galvanostato y al potenciostato equipados con el software adecuado.
A continuación, en el software de los dispositivos de medición utilizados, establezca la secuencia de medición, que contiene la medición del potencial de circuito abierto, durante al menos 20 minutos, la espectroscopia de impedancia electroquímica en el rango de aproximadamente un megahercio a un milietz, y un valor de amplitud de cinco a 20 milivoltios, y las características de polarización entre 200 a 500 militios al potencial de corrosión. En una prueba de corrosión estática, 1.200 horas son suficientes para lograr la estabilización de los sistemas de combustible de acero suave E10 y E85, mientras que se requieren 340 horas para la estabilización dentro del sistema de corrosión dinámica. La eficiencia del inhibidor de la corrosión también es evidente en ambos combustibles, ya que se observan pérdidas sustancialmente menores de material cuando se aplica el inhibidor.
La eliminación de los productos de corrosión superficial mediante el decapado permite la adquisición de pérdidas reales de material que son importantes para el cálculo de la eficiencia de los inhibidores de corrosión. Cuando la conductividad de un entorno es baja, el espectro consiste en un solo medio círculo de alta frecuencia, lo que permite evaluar las propiedades que caracterizan únicamente al entorno utilizado. Cuando la conductividad de un entorno es lo suficientemente alta, el espectro consiste en regiones de alta y baja frecuencia que forman dos medio círculos, relativamente bien separados.
Aquí, se muestran las curvas Tafel de acero suave en el entorno del combustible agresivo E85 sin el inhibidor antes y después, la compensación de caída de pérdida potencial, así como en presencia de un inhibidor a base de amina. Al intentar estos métodos es importante recordar minimizar el error de Wang y realizar cuidadosamente el ajuste de la superficie de la muestra. Para las pruebas estáticas y dinámicas, la resistencia a la corrosión de los materiales metálicos, o la agresividad de corrosión de los diferentes entornos, se pueden evaluar en función de la tasa de corrosión de los materiales probados durante las pruebas.
Para los métodos electroquímicos, la resistencia a la corrosión de los materiales metálicos, o la agresividad de corrosión de los diferentes ambientes, se pueden evaluar en función de las palancas de corrección de polarización. Todos los métodos presentados nos permiten probar la eficiencia de los inhibidores de la corrosión.
