Influencia de ácidos húmicos en la corrosión de zinc puro para simular la corrosión de revestimientos HD-ZN en el suelo

Abstract

El zinc es ampliamente utilizado en la industria metálica como revestimiento protector y decorativo, debido a su buena resistencia ante la corrosión (producto de la capa protectora y uniforme), apariencia física, bajo costo, facilidad de aplicación, durabilidad, y adherencia. Entre sus aplicaciones se encuentran los recubrimientos protectores, aleación de metales, equipos electrónicos, torres para transmisión de energía eléctrica, el sector de la construcción, la industria automotriz y de pinturas, entre otras, lo que lo convierte en un metal altamente atractivo en el ámbito industrial. La obtención de recubrimientos de zinc involucra técnicas de electrodeposición, inmersión en caliente, y aspersión térmica, citando como ejemplos: el Galvanized (GI), Galvannealed (GA), Zn-55Al, Alussim y recientemente Magnelis. Estos procesos son aplicados en estructuras o tuberías de acero enterradas y/o sumergidas bajo suelo, siendo éste un medio altamente corrosivo que promueve la destrucción de piezas metálicas en servicio debido a las sustancias y propiedades que lo componen, en especial cuando entran en contacto con la materia orgánica natural compuesta fundamentalmente de ácidos húmicos y ácidos fúlvicos. Considerando esto, y con el objetivo de simular la corrosión de aceros galvanizados por inmersión en caliente, Hot-dip galvanized steels (HD-Zn) en suelos que contienen altas cantidades de materia orgánica (suelos turbosos), el presente estudio está basado en evaluar el comportamiento electroquímico y la morfología de la corrosión del zinc puro en contacto con cloruro de sodio (0.1M) y adiciones de ácido húmico en diferentes concentraciones, envolviendo estudios de pérdida de masa, espectroscopia de impedancia electroquímica, voltometria cíclica, potencial de circuito abierto (OCP) y análisis de superficies. Los ensayos de corrosión mostraron que pequeñas adiciones de ácido húmico inhiben la corrosión del zinc. La nucleación de pites puede ser atribuida a la presencia del cloruro de sodio en el electrolito promoviendo la eminente ruptura de la capa pasiva de óxido de zinc.

O zinco é amplamente utilizado na indústria metalica como um revestimento protetor e decorativo, devido à sua boa resistência à corrosão (produto da camada protetora e uniforme), aparência física, baixo custo, facilidade de aplicação, durabilidade e aderência. As aplicações incluem revestimentos de proteção, metais de liga leve, equipamentos eletrônicos, torres de transmissão de energia, a construção civil, a indústria automótiva e pinturas, entre outros, tornando-se um metal altamente atraente no campo industrial. Obtenção de revestimentos de zinco envolve técnicas de eletrodeposição, imersão a quente, e aspersão térmica, citando como exemplos: galvanizado (GI), galvannealed (GA), Zn-55Al, Alussim e, recentemente, Magnelis. Estes processos são aplicados em estruturas ou pipelines de aço enterrado e / ou submersa no solo, sendo este um ambiente altamente corrosivo que promove a destruição de peças metalicas em serviço devido às substâncias e propriedades que o compõem, especialmente quando entram em contato com matéria orgânica natural, constituída fundamentalmente por ácidos fúlvicos e ácidos húmicos. Consideranto este, e com objetivo de simular a corrosão dos aços galvanizados por imersão a quente, Hot-dip galvanized steels (HD-Zn) em solos que contêm quantidades elevadas de matéria orgânica (solos de turfa), o presente estudo baseia-se avaliar o comportamento eletroquímico e morfologia da corrosão de zinco puro em contato com cloreto de sódio (0,1M) e adições de ácidos húmicos em diferentes concentrações, envolvendo estudos de perda de massa, espectroscopia de impedância eletroquímica, voltametria cíclica, potencial de circuito aberto (OCP) e análise de superfície. Os ensaios de corrosão mostraram que pequenas quantidades de ácido húmico iniben a corrosão de zinco. A nucleação de pites pode ser atribuída à presença de cloreto de sódio no electrólito promovendo a ruptura eminente da camada passiva de óxido.

Zinc is widely used in the metal industry as a protective and decorative coating, due to its good resistance to corrosion (product of the protective layer and uniform), physical appearance, low cost, easy application, durability, and adhesion. Applications include protective coatings, alloy metals, electronic equipment, towers for power transmission, the construction industry, the automotive industry and paintings etc. It makes it a highly attractive metal in industrial field. Obtaining zinc coatings involves electrodeposition techniques, hot dip, and thermal spraying, some examples are: Galvanized (GI), Galvannealed (GA), Zn-55Al, Alussim and more recently Magnelis. These processes are applied in structures or steel pipes buried and or submerged underground, this is a highly corrosive environment that promotes the destruction of metal parts in service, because of the substances and properties that compose it, especially when in contact with natural organic matter consists predominantly of fulvic acid and humic acids . Aiming to simulate corrosion of Hot-dip galvanized steels (HD-Zn) in soils containing high amounts of organic matter (peat soils), the present study is based on evaluate the electrochemical behavior and corrosion morphology of the pure zinc in contact with sodium chloride (0.1 M) and additions of humic acid in different concentrations, involving studies of mass loss, electrochemical impedance spectroscopy, cyclic voltammetry, open circuit potential (OCP) and surface analysis. The corrosion tests showed that small additions of humic acid inhibit the corrosion of zinc. The nucleation of pits may be associated to the presence of sodium chloride in the electrolyte promoting eminent passivity breakdown of zinc oxide.