UNIVERSIDAD CATOLICA DEL NORTE FACULTAD DE CIENCIAS DEPARTAMENTO DE QUIMICA

LABORATORIO DE ELECTROQUIMICA I

PRACTICA 13

EXPERIENCIAS SIMPLES DE CORROSION

La evaluacin, determinacin y control de la corrosin se efecta en la actualidad por medio de equipos electrnicos Pero, pueden hacerse experiencias simples, usando un multmetro como un instrumento bsico (recuerde que para hacer mediciones reales, estos aparatos deben tener una impedencia de entrada de aproximada de. 109 ohm).

Experiencia de la gotaMateriales: Placas de hierro, vaso de precipitado (50 mL), gotario, lija de diferente grado.Soluciones: Solucin acuosa de NaCl al 5%; solucin acuosa de K3Fe(CN)6 al 1%; solucin alcohlica de fenolftaleina al 0,1%.

Procedimiento:a) Mezcle en vaso de precipitado 25 mL de solucin de NaCl, 2 mL de solucin ferricianuro potsico y 2 ml de solucin de fenolftaleina, e introdzcalo en un gotario.b) Ponga 2 gotas de esta solucin sobre la placa de hierro bien lijada.

Observacin: Despus de un tiempo se observa:a) En el centro de la gota una coloracin azul debido ala formacin de un precipitado de azul de prusia KFe(Fe(CN)6) originado por la presencia de Fe2+, es decir el hierro se oxida Fe Fe2+ + 2e

b) En los bordes de la gota una coloracin rosada debido a la formacin de OH- producto de la reduccin de oxgeno en esa zona, al reaccionar con la fenolftaleina 2e + 1/2 O2 + H2O 2 OH-

Luego se pueden identificar zonas catdicas y andicas. Si la solucin contiene oxgeno desde el principio, la distribucin primaria figura 1a es un dibujo irregular de azul y rojo. Cuando se ha consumido el oxgeno primitivo, el color rojo se limita a la zona perifrica, puesto que solamente en ese lugar puede el oxgeno ser fcilmente restitudo; al mismo tiempo, los puntos azules desaparecen en la perifrica, puesto que una vez que se ha formado en ese lugar OH- en exceso, cualquier sal de hierro, formada momentneamente precipitara en contacto fsico con el metal y paralizar posteriormente el ataque. As la distribucin secundaria figura 1b, sera un anillo rosa separado de un centro azul por un circuito castao de orn. El tiempo necesario para pasar de la distribucin primaria a la secundaria depende naturalmente de la concentracin original del oxgeno; si el lquido est sobresaturado de oxgeno, la distribucin primaria permanece durante un tiempo muy grande. En la figura 1c y d, representan las secciones de gotas durante la fase secundaria y ponen en manifiesto los fenmenos qumico y electroqumico respectivamente.

Figura 1 Experiencias de gota salina, donde se muestra zonas ctodicas y andicasFerricianuro Color azul andico por presencia de hierro y Fenolftaneina rosada por presencia de OH-.

Par galvnico y proteccin catdica

Materiales: Lminas de hierro, zinc y cobre; 3 vasos de precipitado (50 mL)

Soluciones: Solucin acuosa de NaCl al 5%; solucin acuosa de K3Fe(CN)6 al 1%; solucin alcohlica de fenolftaleina al 0,1%.

Procedimiento:a) Mezcle en cada uno de los vasos 25 mL de solucin de NaCl, 2 mL solucin de fenolftaleina y 2 mL de solucin de ferricianuro potsico.b) Introduzca en cada uno de ellos los siguientes pares unido con alambre conector, cuidando que este no toque la solucin Fe-Zn, Fe-Cu; Zn-Cu

Observaciones: Identifique las zonas andica y catdica de cada cupla, explique que le sucede al Fe en cada caso. Ordene los metales de acuerdo a su ordenamiento con los potenciales normales. En que caso sucede proteccin catdica?

Proteccin contra la corrosin por pasivacin

Materiales: Lminas de aluminio, vaso de precipitado, papel filtro.

Soluciones: Solucin acuosa de NaCl al 4%, solucin acuosa de NaCl al 5%, solucin acuosa de Hg2NO3 al 1%.Procedimiento:a) Eliminar la pelcula de xido del aluminio, lavndola unos dos minutos con la solucin de NaOH, enjuagar con bastante agua.b) Para evitar la formacin de Al2O3, trate la lmina, durante unos cinco minutos con solucin de nitrato mercurioso con el fin de formar en la superficie amalgama de aluminio. Retire la lmina y squela con papel filtro. Deje al aire una placa amalgamada y otra sin amalgamar. Compare la accin del aire sobre la superficie.c) Amalgame una lmina igual que en b), y enseguida, introdzcala en un vaso de NaCl. Ponga en otro vaso con NaCl otra lmina sin amalgamar y compare el comportamiento.

Pasividad del hierro.

Materiales: clavos de hierro, lija de 600, vasos de precipitados.

Reactivos: 1) solucin de HNO3 al 10% en volumen 2) solucin de HNO3 al 50% en volumen 3) HNO3 concentrado (d=1,4 g/cm3) 4) solucin de CuSO4 al 5%

Equipo: milivoltmetro, electrodo de referencia calomelano saturado.

Procedimiento:a) sumerja un clavo en solucin (1) y mida el potencial de corrosin respecto al electrodo de calomelano saturado (Ec). Escurrir la probeta y pasarla a la solucin (2) medir nuevamente Ec en esta solucin, observar el comportamiento en ambas soluciones.b) Pasar el clavo, previamente escurrido a la solucin (3). Se notara el fenmeno de pasivacin. Medir el potencial en este caso.c) Sacar el clavo pasivado de la solucin (3) y con cuidado pasarla a la solucin (2). Medir nuevamente Ec y compararlo con el obtenido para la misma solucin. Observar lo que sucede y luego golpear suavemente el clavo. Observar la ruptura de la pasividad y el ataque intenso. Medir nuevamente Ec.d) Pasivar suavemente la probeta en la solucin (3) y pasarla a solucin (4), sin golpearla. Observar si se producen cambios sobre la superficie de la probeta. Golpear suavemente y observar la ruptura de la pasividad y la deposicin de Cu.e) Usando otro clavo, atacarlo con solucin (2) y luego pasarla a solucin (4). Observar lo que sucede.

Informe ; Entregue por escrito sus observaciones y explicaciones de cada experiencia

Otras experiencias simples:Diversas experiencias se pueden hacer pero se necesitara mas tiempo por ejemplo:a) construccin de diagrama de Pourbaix para el Co. Journal of Chemical Education, 64, 165, 1987.b) Proteccin catdica por corriente empresa. Journal of Chemical Education, 62, 531, 1985.c) Corrosin por aireacin diferencial. Journal of Chemical Education, 65, 156, 1988.d) Pasivacin de cobre en medio cido. Journal of Chemical Education, 64, 459, 1987.e) Inhibicin de la corrosin de cobre y sus aleaciones con benzotriazole. Journal of Chemical Education, 57, 789, 1980.f) Inhibicin de la corrosin de hierro. Journal of Chemical Education, 59, 943, 1982.