Mecanismo de corrosión de acero al carbono en una solución amortiguada de ácido acético, cloruros y H2S: modificación por la presencia de inhibidores de corrosión Public Deposited
La evaluación de materiales metálicos sometidos a procesos de corrosión muy importantes, como son la corrosión y agrietamiento por tensión en presencia de sulfuros (SSC por sus siglas en inglés) o la fragilización por hidrógeno (SOHIC), generalmente se lleva a cabo utilizando los métodos técnicos creados por la NACE (National Association of Corrosion Engineers). Dichos métodos (que habitualmente involucran la presencia de H2S), no dicen la forma en que los agentes corrosivos atacan al metal provocando la falla del mismo. Como ejemplo de ello, está el caso del método NACE TM 0177 [1], que curiosamente, a pesar de ser tan utilizado en los estudios de investigación, no describe el mecanismo de interacción del metal con los diferentes componentes corrosivos de la solución de evaluación; y mucho menos la forma en que actúan los inhibidores de corrosión en tal sistema. Es por ello que en este trabajo se estudia la conducta de un acero al carbono SAE 1018 en una solución amortiguada de ácido acético y cloruros sin y con H2S (similar a la utilizada en el método NACE TM 0177 [1]). Así como el efecto que provoca sobre ésta, la adición de diferentes compuestos piridínicos. La selección de las condiciones experimentales (Capítulo I) lleva a concluir que el uso de las técnicas electroquímicas permite realizar una evaluación más adecuada del mecanismo de corrosión para el sistema utilizado. En el estudio del ambiente corrosivo (Capítulo II), las curvas de polarización obtenidas, mediante diferentes técnicas electroquímicas, indican que las pendientes de Tafel anódicas no sufren una gran modificación con la adición de H2S; mientras que la rama catódica es más sensible, observándose una aceleración de la reacción de reducción en presencia de H2S. Posteriormente, se realiza la caracterización de la interfase mediante la técnica de Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIS por sus siglas en inglés) en ausencia y presencia de H2S.
En el análisis de resultados, no se observa la presencia de alguna película de productos de corrosión, ya que las características de los espectros indican una gran actividad del acero en las soluciones estudiadas, mostrando mayor diferencia en las bajas frecuencias. Con lo anterior, se establece que la existencia simultánea de ácido acético, acetato y cloruros gobierna el proceso de corrosión aún en presencia de H2S y los complejos adsorbidos evitan la formación y crecimiento de una película pasiva de productos de corrosión. Con estos resultados, se propone un mecanismo de corrosión (Capítulo III), en donde la reacción anódica se lleva a cabo mediante la adsorción del ácido acético; y la reacción catódica, a través de la adsorción del acético y H2S, con la consecuente formación y desprendimiento de hidrógeno. La presencia de compuestos piridínicos, afecta principalmente, al mecanismo de corrosión propuesto, en la etapa de adsorción (Capítulo IV); sin embargo, las técnicas utilizadas muestran resultados contradictorios. Es decir, el análisis mediante los potenciales de corrosión, indica un efecto de inhibición de la corrosión; mientras que los resultados de las curvas de polarización muestran la aceleración del proceso de oxidación. El uso de la técnica de Espectroscopía de Impedancia Electroquímica y su respectivo análisis, mediante el ajuste de los datos experimentales a circuitos equivalentes, mostraron ser una poderosa herramienta para lograr un acercamiento a la interpretación real del mecanismo de corrosión; así como, su modificación por la presencia de inhibidores de corrosión.
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