Cinética das Reações Introdução · de Tafel catódico para a reação de hidrogênio). No...

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PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 1 2.4 Métodos experimentais em corrosão. 2.5 Tipos de corrosão: generalizada, ... Detalhes: Potenciostato Célula Eletroquímica Tipos de célula eletroquímica

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PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 1

2.4 Métodos experimentais em corrosão.

2.5 Tipos de corrosão: generalizada, ...

•Detalhes:

Potenciostato

Célula Eletroquímica

Tipos de célula eletroquímica

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Curvas de polarização experimentais: ELETRODO MISTO (!)•Controle por transferência de carga

•Controle por transferência de massa: difusão

densidade de corrente limite: iL

1E-7 1E-6 1E-5 1E-4 1E-3

densidade de corrente (A/cm²)

-1200

-800

-400

0

400

800

pote

ncia

l (m

V,E

CS

)

água de reposição (t35) Este resultado foi obtido por Wilson

Barreto, em seu trabalho de Mestrado

(1997). Trata-se de aço carbono,

utilizado em tubos para trocadores de

calor de água de refrigeração da

Petrobrás, em água de reposição (água

proveniente do próprio sistema de

refrigeração utilizado pela Petrobrás).

Nota-se no trecho catódico a densidade

de corrente limite do oxigênio e no

trecho anódico a formação de densidade

de corrente limite após um trecho de

dissolução ativa.

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Curva de polarização potenciodinâmica

para o aço UNS S41000 no estado

temperado, obtida por Marcelo Magri

(1995, Mestrado), em ácido sulfúrico.

Nota-se o trecho catódico linear (trecho

de Tafel catódico para a reação de

hidrogênio). No trecho anódico observa-

se: dissolução ativa, seguida de

passivação e transpassivação para

potenciais acima de 1,0V,ECS.

1E-6 1E-5 1E-4 1E-3 1E-2 1E-1Current Density (A/cm²)

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

Po

ten

tial

(V

, S

CE

)

Quenched

Curvas de polarização experimentais: ELETRODO MISTO (!) •Controle por transferência de carga

•Controle por transferência de massa:

Passivação / Transpassivação

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Arranjo Experimental

A seguir, as fotos e esquemas ilustram o

arranjo experimental para o levantamento de

curvas de polarização experimentais.

1. WOLYNEC, Stephan. Técnicas Eletroquímicas em Corrosão. São Paulo. EDUSP, 2003, p.79-85.

2. SHREIR, L. L.; JARMAN, R.A. and BURSTEIN, J. T. Corrosion. Butterworths – Heinemann Ltd,

Oxford; Thrid Edition 1994 – Reprinted: 1995. (Na 2a. ed, reprinted 1979, as páginas são: cap. 20.2

(p. 20:123-20:143).

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Marcelo Magri, Mestrado, 1995.

Potenciostato

acoplado a um

microcomputador

e com a célula

eletroquímica já

conectada.

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Marcelo Magri, Mestrado, 1995.

Potencial aplicado – Eapl :

O potenciostato aplica uma ddp entre o

eletrodo de trabalho e o contra-eletrodo.

Com esta ddp surge um novo EMe+z/Me

(potencial de eletrodo) na interface

eletrodo de trabalho / eletrólito.

O eletrodo de referência é utilizado

para medir o EMe+z/Me .

A corrente entre o eletrodo de trabalho

e o contra-eletrodo é registrada pelo

potenciostato.

Fonte de tensão:

uma fonte de tensão não

permite a aplicação de

potencial com controle de

potencial de eletrodo e

corrente.

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Marcelo Magri, Mestrado, 1995.

Potencial aplicado – Eapl :

A ddp necessária para originar um dado

Eapl depende da natureza, geometria e

tamanho do sistema.

Isso limita os tamanhos das amostras que

podem ser utilizadas em ensaios

eletroquímicos.

Fonte de tensão:

As fontes de tensão são mais versáteis quanto aos valores de ddps

que podem ser aplicados aos sistemas.

No entanto, a falta de controle/relação com o potencial de eletrodo

estabelecido impede sua utilização na construção de curvas de

polarização.

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LIBERTO, Rodrigo César Nascimento.

Mestrado EPUSP/PMT, 2004.

Potenciostato

acoplado a um

microcomputador

e com a célula

eletroquímica já

conectada.

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Célula Eletroquímica:

- capacidade: 500mL

- amostra não embutida

- contra-eletrodos de grafita

- eletrodo de referência:

Calomelano Saturado.

-dispositivo para entrada de

gás (aeração forçada ou

desaeração).

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LIBERTO, Rodrigo César Nascimento.

Mestrado EPUSP/PMT, 2004.

Célula eletroquímica tipo balão

volumétrico.

1. Eletrodo de referência:

calomelano.

2. Capilar de Luggin: extensão

para o eletrodo de

referência.

3. Eletrodo de trabalho: corpo-

de-prova.

4. Contra-eletrodo: fio de

platina em forma de espiral

ou mola.

5. Nível do eletrólito.

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Eletrodo de Calomelano

Eletrodo de Ag/AgCl

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PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 12

LIBERTO, Rodrigo César Nascimento. Mestrado

EPUSP/PMT, 2004.

Detalhe mostrando o

corpo-de-prova,

ponta do capilar de

Luggin (eletrodo de

referência) e contra-

eletrodo de platina.

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CORDEIRO, Dirceu Braglia. Mestrado

EPUSP/PMT, 2001.

Célula Eletroquímica (célula plana)

com eletrodo de referência Ag/AgCl e

como contra-eletrodo uma rede

quadrada de platina com 1,5cm de

lado.

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Bruna Del Monaco, novembro/2008 - TF

Célula Eletroquímica (célula plana)

com eletrodo de referência Ag/AgCl e

como contra-eletrodo uma rede

quadrada de platina com 1,5cm de

lado.

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Tatiana Botton, Mestrado, junho/2008.

Perda de Massa