Efecto de iones nitrito sobre las propiedades electrónicas de las películas pasivas del acero de construcción

M.A. FRONTINI; M. VÁZQUEZ; M.B. VALCARCE

Copiapó

Congreso; 17° Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales CONAMET-SAM; 2017

CONAMET-SAM

Efecto de iones nitrito sobre las propiedades electrónicas de las películas pasivas del acero de construcción. M.A.Frontini(a), M.V.Vázquez(a),M.B.Valcarce(a) (a) División Electroquímica Aplicada, INTEMA, Facultad de Ingeniería, UNMdP. Mar del Plata, Argentina. Av. Juan B.justo 4302, Mar del Plata, Argentina. Autor principal: frontini@fi.mdp.edu.arEl hormigón armado es uno de los materiales de construcción más utilizado. Sin embargo, en entornos donde las condiciones de servicio son agresivas y/o los agregados están contaminados, se acelera su deterioro. La corrosión del refuerzo es una de las principales patologías que afectan su vida útil. Como método de protección el uso de inhibidores es uno de los más utilizados. En este trabajo se evalúa el efecto del nitrito de sodio (NaNO2) como inhibidor en solución simuladora de poros contaminada con iones cloruro (SSP). Este inhibidor favorece la oxidación de Fe, produciendo una capa externa más compacta, menos defectuosa y más adherente de óxidos de hierro [1].La concentración de inhibidor en la SSP se fijó en 0,3 mol L-1, la relación inhibidor/cloruro en 1 y el pH en 13. Se realizaron curvas de polarización anódica, impedancia electroquímica (EIS) y gráficas de Mott-Schottky para evaluar el rendimiento del inhibidor y las propiedades semiconductoras de la película pasiva crecida por 24 hs y 7 días. Para evaluar los cambios en composición de la película pasiva se empleó espectroscopía de rayos X (XPS).Los resultados obtenidos a partir de las curvas de polarización en ambas condiciones de trabajo indican que el ataque por picado se inhibe en presencia del inhibidor (Tabla 1). Los resultados de EIS muestran diferencias en la resistencia a la transferencia de carga (Rt). Los valores de Rt son mayores en presencia del inhibidor, esto puede deberse al aumento en el espesor de la capa de óxido. En el caso de películas crecidas durante 7 dias en presencia del inhibidor, valores de R t˃ 1020 se asocian al comportamiento de un electrodo bloqueado[2].Las gráficas de Mott-Schottky indican que en las condiciones probadas la capa pasiva se comporta como un semiconductor de tipo n. La susceptibilidad al picado se ha correlacionado con las propiedades semiconductoras de las películas pasivas en el acero al carbono en medios alcalinos [3]. Generalmente se acepta que cuanto menor es la densidad de donores (Nd), menos susceptible es la película pasiva a la corrosión por picado. En este caso, los resultados muestran que el valor de Nd disminuye en presencia de iones nitrito y al mismo tiempo se observa un incremento en el potencial de picado, en acuerdo con la correlación esperada entre las propiedades de los semiconductores y la resistencia al picado (Tabla 1). Los resultados de XPS (Tabla 2) indican que en presencia de iones nitritos el contenido Fe+3 disminuye, indicando que la película pasiva podría estar compuesta principalmente por Fe3O4. No se detecta Fe metálico, por lo que en presencia de inhibidor la capa de óxidos tendría un espesor mayor espesor a 10 nm.