Passivation of iron in solutions containing borate using rotating ring-disc measurements

Abstract

Investigou-se o comportamento eletroquímico do ferro em soluções neutras de perclorato de sódio contendo pequenas concentrações de borato de sódio, através da técnica de voltametria cíclica e empregando-se eletrodo rotatório de disco e anel. Nas soluções de perclorato, a passivação do ferro ocorreu após o pico anódico correspondente à zona ativa, no qual foi observada a dissolução de espécies Fe2+ e Fe3+. Quando é adicionado borato à solução, tanto a densidade de corrente do pico anódico quanto a quantidade de espécies ativas de ferro solúveis diminuem. Para uma concentração constante de perclorato e borato, o aumento do pH do meio mostrou ser menos efetivo na promoção da passivação do ferro do que a presença de borato. Os resultados demonstraram que a interação entre o íon borato e a superfície eletródica ocorre por adsorção química, de acordo com a isoterma de Langmuir.

The electrochemical behavior of iron in neutral solutions of perchlorate and low borate concentrations was investigated using cyclic voltammetry and the rotating ring-disc electrode techniques. In solutions containing just perchlorate, iron passivation was observed at potentials higher than the potential of an anodic peak corresponding to the active range at which the dissolution of Fe2+ and Fe3+ species was detected. When borate is added to the solution, this anodic peak decreased as well as the amount of the active soluble species. The increase of pH, keeping the borate and perchlorate concentrations constant, was found to be less effective at promoting iron passivation than the increase of borate concentration. The results demonstrated that the interaction between borate ion and the electrode surface occurs by chemical adsorption according to the Langmuir isotherm.