Efectividad de iones fosfato como inhibidores de corrosión de acero en solución contaminada con iones cloruro

L. YOHAI; M. VÁZQUEZ; M.B. VALCARCE

Rosario

Congreso; Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

AAFQI

EFECTIVIDAD DE IONES FOSFATO COMO INHIBIDORES DE CORROSIÓN DE ACERO EN SOLUCIÓN CONTAMINADA CON IONES CLORURO L. Yohai1, M. Vázquez y M.B. Valcarce 1- División Corrosión, INTEMA, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Mar del Plata, J. B. Justo 4302, B7608FDQ Mar del Plata, ARGENTINA. 1 yohai@fi.mdp.edu.ar Introducción La corrosión de acero en estructuras de hormigón expuesto a ambiente marino es un problema generalizado a nivel mundial. El acero dentro del hormigón se encuentra en estado pasivo ya que el pH del medio permite el desarrollo de una película superficial de óxidos que lo protege de la corrosión. Sin embargo, la porosidad del hormigón permite la difusión de iones agresivos, como los iones cloruro, provocando la ruptura de esta película superficial protectora. El uso de inhibidores es una herramienta comúnmente utilizada para minimizar el daño1, 2. Objetivo Estudiar la eficiencia del ión fosfato como inhibidor de la corrosión del acero de construcción en solución simuladora de poros (SSP), pH 13, contaminada con Cl-. Resultados Se estudió el efecto agresivo de iones cloruro ([Cl-]=0.5 mol L-1) y el efecto inhibitorio de los fosfatos en dos concentraciones ([PO4 3-]=0.1 y 0.3 mol L-1), que corresponden a [PO4 3-]/[Cl-]=0.2 y [PO4 3-]/[Cl-]=0.6. Se realizaron curvas de polarización anódica luego de 24 hs al potencial de corrosión (Ecorr). Para evaluar el desempeño de los iones PO4 3- a tiempos largos de exposición se llevó a cabo un ensayo de pérdida de peso durante 90 días. Una vez finalizado el ensayo se obtuvieron los espectros Raman de los productos de corrosión. En SSP, el acero se mantiene pasivo y protegido contra la corrosión, debido a la formación de una película superficial compuesta principalmente por Fe3O4, Fe(OH)2 y γ-FeOOH3. Cuando se agregan iones cloruro se favorece el inicio y la propagación del picado a potenciales muy cercanos al Ecorr. En presencia de PO4 3- se observa un incremento del potencial de picado para las dos concentraciones de inhibidor evaluadas. Luego de 90 días de exposición se observó ataque localizado severo en SSP + Cl-, ataque localizado para [PO4 3-]/[Cl-]=0.2 e inhibición total del ataque localizado para [PO4 3-]/[Cl-]=0.6. Los porcentajes de inhibición obtenidos por pérdida de peso (%IPP) (ver tabla) permiten cuantificar el efecto el inhibitorio de los iones fosfato a tiempos largos. Los espectros Raman evidencian la presencia de fosfatos de Fe en los productos de corrosión para [PO4 3-]/[Cl-]=0.2. Sin embargo, cuando [PO4 3-]/[Cl-]=0.6, la participación de PO4 3- en la película pasiva deberá confirmarse por otras técnicas. Conclusiones Los iones Cl- son agresivos en la concentración evaluada, pero en presencia de iones fosfato, el efecto se reduce considerablemente para [PO4 3-]/[Cl-]=0.2 y se inhibe cuando [PO4 3-]/[Cl-]=0.6. El incremento en la resistencia a la corrosión localizada podría asociarse a la participación de FePO4 o Fe2(PO4)3 en la película pasiva formada sobre el acero de construcción. Referencias bibliográficas 1 C. Page, V. T. Ngala and M. M. Page, Mag. Concret. Research, Vol.52 (2000) p.25. 2 N. Etteyeb, L. Dhouibi, H. Takenouti, M. Alonso, E. Triki, Electrochim. Acta, 52