En el presente trabajo se exponen los primeros resultados provenientes del estudio del comportamiento inhibidor de la corrosión del acero que presenta el sorbato de potasio en diferentes medios salinos y corrosivos.
por Dr. Guillermo Blustein*
En el presente trabajo se estudiaron las propiedades inhibidoras de la corrosión del sorbato de potasio, sobre electrodos de acero SAE-1010 en diferentes medios corrosivos (NaCl 0,5M, Na2SO4 0,5 M y agua de mar artificial) mediante técnicas electroquímicas (polarización lineal y potencial de corrosión).
Las curvas de polarización se obtuvieron en una celda convencional de tres electrodos con un contraelectrodo de platino de gran área y un electrodo de calomel saturado como referencia. Como electrodo de trabajo se empleó acero SAE 1010 incluido en teflón, con un área expuesta de 0,20 cm2 y pulido con esmeril 600. La velocidad de barrido fue de 5 mV.s-1 en todos los casos. Paralelamente se determinó el potencial de corrosión en función del tiempo para probetas de acero SAE 1010 en los diferentes medios corrosivos.
A partir de las curvas de polarización pudo determinarse que la velocidad de corrosión del acero fue notablemente reducida por la presencia de sorbato de potasio. Además, el grado de protección se incrementó con el aumento de la concentración de sorbato, siendo la concentración óptima ~70 mM (1% p/v).
En el mismo sentido, el potencial de corrosión se encontró desplazado hacia valores más positivos en presencia de sorbato de potasio indicando nuevamente un estado pasivo para el acero en ese medio.
Introducción
Desde mediados de la década del cuarenta, el ácido sórbico y sus sales, especialmente las de potasio, sodio y calcio, son usados como eficientes inhibidores del crecimiento de microorganismos en la industria alimenticia. Estos compuestos son atractivos para la protección anticorrosiva del acero y aleaciones dado que no sólo protegen de la corrosión, sino que además satisfacen las demandas medioambientales, es decir no son tóxicos para la salud humana y son, además, biodegradables [1].
Los primeros trabajos donde se usa al sorbato de potasio como inhibidor de la corrosión son recientes y fundamentalmente orientados a la protección de cobre [2, 3].
En el presente trabajo se exponen los primeros resultados provenientes del estudio del comportamiento inhibidor de la corrosión del acero que presenta el sorbato de potasio en diferentes medios salinos y corrosivos. Para ello se utilizó acero SAE 1010 que es el más ampliamente utilizado en la manufactura de cerramientos metálicos y la llamada línea blanca de electrodomésticos (ej. heladeras, lavarropas, etc.), etc.
Parte experimental
Las curvas de polarización de Tafel se obtuvieron en una celda convencional de tres electrodos con un contraelectrodo de platino de gran área y un electrodo de calomel saturado (ECS) como referencia. Como electrodo de trabajo se empleó uno de acero SAE 1010 incluido en teflón, con un área expuesta de 0,20 cm2 y pulido con esmeril 600.
Los electrolitos usados fueron NaCl 0,5M, Na2SO4 0,5 M y agua de mar artificial. Con cada electrolito se ensayaron distintas concentraciones de sorbato de potasio (10-3, 10-2 y 10-1M). El rango de barrido fue de + 250 mV con respecto al potencial de circuito abierto y la velocidad de barrido fue, en todos los casos, de 5 mV.s-1. Las medidas fueron realizadas con un Potenciostato/Galvanostato modelo 273 A de EG&G Princeton Applied Research (PAR) y analizadas con el software de corrosión Softcorr II.
Las curvas de polarización lineal fueron realizadas luego de cuatro horas de inmersión de los electrodos en los distintos medios electrolíticos utilizados.
Las densidades de corriente de corrosión fueron obtenidas de la intersección de las ramas anódicas y catódicas, las cuales brindaron resultados concordantes con los obtenidos usando el algoritmo de cálculo que provee el software de corrosion utilizado.
El potencial de corrosión (Ecorr) de electrodos similares a los utilizados anteriormente fue monitoreado a los mismos tiempos de inmersión utilizando un voltímetro de alta impedancia.
Resultados y discusión
Los resultados tanto de la densidad de corriente de corrosión como del potencial de corrosión del acero en diferentes electrolitos y distintas concentraciones de sorbato de potasio se muestran en la tabla 1.
Tabla 1: potencial de corrosión y velocidad de corrosión de electrodos de acero SAE 1010 en diferentes medios electrolíticos y a distintas concentraciones.
Como regla general los potenciales de corrosión están desplazados hacia valores más positivos que el correspondiente al acero en el electrolito soporte (tabla 1). De todos modos también puede apreciarse que el acero toma realmente un estado pasivo sólo cuando la concentración de sorbato es igual a 0,1M.
Los valores de la densidad de corriente de corrosión se ven reducidos en todos los casos en presencia de sorbato de potasio con respecto a los mismos en el electrolito soporte (tabla 1, figuras 1-3). Estos valores dependen del medio electrolítico, así por ejemplo la velocidad de corrosión es reducida a un orden de magnitud en cloruro de sodio y agua de mar artificial, sin embargo en sulfato de sodio la reducción alcanza dos órdenes de magnitud.
En las curvas de polarización de Tafel puede notarse que existe, en presencia de una concentración de sorbato de potasio 0,1M y en los tres electrolitos, una zona de pasividad que es más notable en cloruro de sodio y se extiende unos 200 mV.
Además, una observación minuciosa de las curvas de polarización en sulfato de sodio y agua de mar artificial muestra que con concentraciones reducidas de inhibidor el acero es más activo que en el electrolito soporte, provocando zonas pasivas y zonas de activa disolución. Esto último quedó demostrado por inspección visual de los electrodos luego de barridas las curvas de polarización lineal, donde aparecían zonas pasivas y zonas con corrosión localizada.
Conclusión
Los valores de corriente y potencial de corrosión obtenidos muestran claramente que el sorbato de potasio inhibe la corrosión del acero SAE 1010 cuando la concentración es 0,1M. Esta breve comunicación intenta dar una nueva perspectiva de aplicación para una molécula que es absolutamente compatible con el medio ambiente y la salud humana. El mecanismo de inhibición es actualmente tema de estudio.
Referencias
[1] Biodegradation 2 (1991) 33-41.
[2] Electrochemical and Solid-State Letters, 9 (2006) B5-B7.
[3] Electrochimica Acta 52 (2007) 1975-1982.
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