Efeito inibidor do ácido húmico na corrosão de revestimentos de Zn puro e de ZnAl3.5Mg3

Abstract

O zinco é um dos revestimentos mais utilizados na proteção de aços da corrosão, em função de suas excelentes propriedades como resistência à corrosão em diferentes meios, proteção galvânica além de seu preço baixo e facilidade para trabalhar. Apesar de grandes propriedades de um material, a indústria sempre visa em melhorar estas, assim aumentando a vida útil desse material. Com esta mentalidade uma grande opção é a utilização de inibidores de corrosão, surgindo assim o ácido húmico (HA). O HA é um composto orgânico natural de grande incidência no solo e em águas naturais. É visto como um promotor de corrosão para aços, entretanto devido suas propriedades e grupos funcionais é postulado como inibidor de corrosão para o zinco. O principal objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência do HA na corrosão de revestimentos de zinco, postulando sua utilização como um inibidor de corrosão deste metal. A avaliação foi realizada com ensaios de OCP, CV, EIS, Perda de massa e SVET em amostras de Extragal®-GI (100% Zn) e Magnelis® (ZnAl3,5Mg3) em soluções 0,1 mol L-1 em NaCl com e sem a adição de 2 g L-1 HA. Em ambos os revestimentos os resultados obtidos foram promissores, sendo observados aumento dos valores de Epit e Erep na presença do HA. Na avaliação de EIS foi observado aumento da Rp com o aumento do tempo quando exposto a eletrólitos com HA, além de valores semelhantes ou mais altos se comparados com as amostras em soluções de Cl- puro. Nos ensaios de perda de massa foi verificado uma redução nos valores ao longo de 19 dias quando submetidos a soluções com o ácido, tendo sua eficiência de inibição (ei) calculada e atingindo valores de 76,9 e 69,2% para o Extragal-GI e ZnAl3.5Mg3-, respectivamente. Os ensaios de SVET possibilitaram a identificação do comportamento corrosivo do zinco quando exposto a Cl- puro e na presença de HA, sendo identificado que na primeira solução temos a corrosão uniforme do metal enquanto na segunda à corrosão localizada. A partir dos ensaios de SVET em soluções 0,1 mol L-1 em NaCl observou-se correntes catódicas anômalas quando analisado o zinco uniformemente corroído, sendo estas referentes a uma alcalinização local próxima a superfície. Esta alcalinização é decorrente do enriquecimento do eletrólito de cátions metálicos com constante de hidrólise na faixa alcalina. O OCP-Pt que deveria informar a queda ôhmica do fluxo de corrente acaba por tendo seus valores alterados em função do gradiente de pH.

Zinc is one of the most used coatings for the protection of steel against corrosion due to its excellent properties, such as resistance to corrosion in different environments, galvanic protection effect. Moreover, this metal has a low price and ease of work. Despite the excellent properties of zinc, the industry always searches to improve and increase the life of zinc coatings. In this scenario, the use of corrosion inhibitors is an interesting option. Humic acid (HA) is a natural organic compound with a high incidence in soils and natural waters. HA is known as a corrosion promoter for steel. However, it was verified that HA acts as a corrosion inhibitor of the metallic zinc coating. The main objective of the present work was to evaluate the influence of HA on the corrosion of zinc coatings, proposing its use as a corrosion inhibitor. The evaluation was carried out with open circuit potential (OCP), cyclic voltammetry (CV) electrochemical impedance, spectroscopy (EIS), mass loss, and current mapping measurements on the so-called extragal® galvanized steel (100% Zn) and the magnesiumcontaining coating Magnelis® (ZnAl3.5Mg3) on carbon steel. The aggressive medium was 0.1 M NaCl solution, with and without the addition of 2 g.L-1 HA. HA showed promising results on both coatings regarding the corrosion inhibition: The increase of the pitting and repassivation potentials (Epit and Erep) was observed in the presence of HA. Besides, the polarization resistance (Rp) was increasingly shifted to higher values, and a reduced weight loss rate was observed over 19 days when the samples in the presence of HA. The inhibition calculated inhibitory efficiency (ei) was 76,9% for Extragal-GI and 69,2% for the ZnAl3.5Mg3. Current mapping using the vibrating electrode technique (SVET) showed that in pure Cl- solutions, the zinc corrosion initially localized and then uniform, while the addition of HA blocks the corrosion after the localized stage. Anomalous cathodic measurements were also verified when analyzing zinc corroding uniformly, which refer to local alkalinization close to the surface. This alakalinization is due to the enrichment of metal cation electrolyte with hydrolysis constant in alkaline band. The OCPpt, which should inform the ohmic drop in the current flow, ends up having its values change as a function of the pH gradient.