Electropolimerización del pirrol sobre cobre y su evaluación como inhibidor en los procesos de corrosión

Abstract

En la realización de este trabajo se sintetizará electroquímicamente el polímero Polipirrol (Ppy) sobre cobre pasivado en distintos medios para el posterior estudio de las propiedades protectoras de la corrosión. Estos medios son: ácido oxálico 0,3 mol L-1, buffer de fosfato a una concentración de Dihidrogenofosfato de Sodio de 0,10 mol L-1 e Hidrógeno fosfato de Sodio de 0,10 mol L-1 y acetato de sodio 0,25 mol L-1, medios que cubren un rango de pH de 1, 4 y 8 respectivamente. El cobre pasivado será obtenido previo tratamiento electroquímico con el cual se logra inhibir el proceso de disolución del cobre y pueda adherirse el Ppy, este tratamiento será llevado a cabo en los electrolitos mencionados a distintos barridos de potencial. En el proceso de pasivamiento en ácido oxálico se observa el pico característico correspondiente a la disolución del cobre a 0,192 V para luego disminuir drásticamente conforme aumenta el número de ciclos y observándose también un pico a 0,150 V correspondiente a oxalatos de cobre. Un comportamiento similar se observa en acetato de sodio, donde los picos de oxidación distinguibles son atribuidos a la formación de óxidos de cobre dándose el más intenso a 0,200 V y presentando también un decaimiento en la intensidad de ellos al aumentar la cantidad de ciclos como prueba del pasivamiento del cobre. Usando como medio un Buffer de Fosfato la tendencia es la misma, en este electrolito se observa un incremento en la densidad de corriente en valores entre -0,4 - 1.8 V, valores que son consistentes con el proceso de formación de iones de cobre. Estas placas pasivadas fueron caracterizadas por Espectroscopia Raman, dando como resultado información de óxidos y compuestos del cobre formados en la superficie. El proceso de electro polimerización del pirrol sobre estas placas de cobre pasivadas se da en los potenciales correspondientes a la formación del Ppy, dando como resultado la adherencia de un material negro sobre ellas (Polipirrol), placas que fueron caracterizadas. La Espectroscopía Raman informa los picos característicos de este material en nuestro polímero, siendo los principales el obtenido a 1530 cm'1 correspondiente a la vibración del doble enlace carbono-carbono en la cadena polimérica y el correspondiente al Ppy+ en 1312 cm1. Los análisis efectuados por el Microscopio Electrónico de Barrido de Campo Inducido muestran la morfología característica del polímero, variando en la síntesis realizada en acetato de sodio, atribuido a una forma variable del Ppy formado, los análisis por Espectroscopia de Energía Dispersiva dan cuenta de la presencia de carbono, nitrógeno, oxígeno, fósforo y cobre en las diferentes películas formadas, algo que era de esperar de acuerdo con la Electro polimerización del Pirrol sobre cobre y su evaluación como inhibidor en los procesos de corrosión composición del material sintetizado. Los Estudios de Impedancia Electroquímica dan información de los tipos de reacciones que tienen lugar en la superficie, dando como resultado en nuestras placas la probable presencia de zonas diferentes en la interfase electrodo-electrolito para las placas cubiertas de Ppy. Finalmente, los estudios de la actividad anticorrosiva mediante Pendientes de Tafel efectuados sobre las placas protegidas, dan como resultado un valor óptimo de 0,004 mm/año de velocidad de corrosión a la película de polipirrol electrodepositada por 40 ciclos en ácido oxálico frente a la velocidad de corrosión del cobre metálico de 0,907 mm/año. Disminuyendo así en casi 200 veces el resultado del cobre metálico y demostrando que el mejor medio para crecer el Ppy entre los estudiados es el ácido oxálico, propiedad atribuida a la capacidad de este de fijar polímeros en la superficie de metales.