Figura 1a. Curva de impedância no eletrodo de cobre em meio de H2SO4 0,5 mol L-1 no Ecorr..
Figura 2b. Curva de impedância do eletrodo de cobre em meio de H2SO4 0,5 mol L-1 + SDS 1.10-3 mol L-1 no Ecorr.
ESTUDOS POR IMPEDÂNCIA ELETROQUÍMICA DA INTERFASE COBRE-ÁCIDO SULFÚRICO NA PRESENÇA DO DODECILSULFATO DE SÓDIO
Villamil, R. F. V. (PG), De Matos, J. B. (PG)*, D’Elia, E. (PQ)* e
Agostinho, S. M. L. (PQ)
Universidade de São Paulo, Instituto de Química, São Paulo, SP, Caixa Postal 26077-CEP: 05599-970, Fax:(011) 815-55-79.
* Universidade Federal de Rio de Janeiro, Instituto de Química, Rio de Janeiro,
Palavras-chave: Dodecilsulfato de sódio, H2SO4, Impedância.
A interfase cobre-ácido sulfúrico tem sido estudada por diferentes autores empregando técnicas estacionarias[1,2] e não estacionárias[3]. O estudos realizados por Cordeiro [3] por impedância eletroquímica apontam para a presença de Cu (I) adsorvido como intermediário da reação Cu/Cu(II) e de um segundo caminho de reação, a sobretensões mais elevadas, em que se forma Cu(II) adsorvido.
O dodecilsulfato de sódio (SDS) tem sido estudado em interfases cobre-ácido sulfúrico visando o seu efeito como inibidor de corrosão. Trabalhos anteriores mostraram que o SDS inibe os processos de oxidação do cobre e de redução do H+ no meio considerado, exerce sinergismo sobre a ação do benzotriazol como inibidor de corrosão para o referido metal no mesmo meio[4].
Objetivo
O objetivo do presente trabalho é estudar por impedância eletroquímica o efeito do SDS sobre o mecanismo de dissolução do cobre em meio de H2SO4 0,5 mol L-1.
Parte Experimental:
Foram realizadas medidas de polarização potenciodinâmica anódica, utilizando cobre como eletrodo de trabalho, eletrodo de calomelano saturado como referência, e como contra-eletrodo uma folha de platina de grande área. Foi utilizado um potenciostato PAR 273 A acoplado ao frequencímetro SOLARTRON model SI 1255. O eletrodo de cobre foi polido com lixa de SiC de grana 600. Todos os experimentos foram realizados à temperatura ambiente.
Resultados:
As Figuras 1a e 1b apresentam os diagramas de impedância, no potencial de corrosão (Ecorr) para o eletrodo de cobre (eletrodo parado) em meio de H2SO4 0,5 mol L-1 na ausência (a) e na presença (b) do SDS 1.10-3 mol L-1. Observam-se, tanto na ausência quanto na presença do SDS, um comportamento semelhante. Vêem-se um arco capacitivo correspondente à relaxação da dupla camada elétrica e uma impedância de Warburg devida a processos difusionais. Os diagramas obtidos no Ecorr com eletrodo de disco rotativo a 100 rpm também apresentam um arco capacitivo deformado que deve estar associado ao acoplamento da relaxação da dupla camada elétrica e de Cu(I) adsorvido[3]. Os diagramas na ausência e presença de SDS foram semelhantes. As Figuras 2a e 2b apresentam as curvas de impedância eletroquímica do eletrodo de cobre em meio de H2SO4 0,5 mol L-1 na ausência e presença de 1.10-3 mol L-1 de SDS, a uma sobretensão de 80 mV.
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Figura 1a. Curva de impedância no eletrodo de cobre em meio de H2SO4 0,5 mol L-1 no Ecorr.. |
Figura 2b. Curva de impedância do eletrodo de cobre em meio de H2SO4 0,5 mol L-1 + SDS 1.10-3 mol L-1 no Ecorr. |
Observam-se, novamente, diagramas semelhantes com um arco capacitivo a freqüências mais elevadas, seguido de um arco indutivo a freqüências intermediarias e um segundo arco capacitivo a mais baixas freqüências. Os resultados concordam com os diagramas obtidos por Cordeiro [3]: um arco capacitivo, a mais altas freqüências, associado à relaxação da dupla camada elétrica, seguido de um arco indutivo associado a relaxação do espécie Cu(I) adsorvido, e um segundo arco capacitivo correspondendo a relaxação Cu (II) adsorvido. Os valores ligeiramente mais altos da resistência de polarização (Rp) na presença de SDS indicam a pequena ação inibidora do surfatante sobre o processo Cu/Cu(II). Pode-se concluir, que o SDS não altera o mecanismo de dissolução do cobre em meio de H2SO4 em toda a faixa de potencial estudada. Conclusões semelhantes podem ser obtidas por curvas de polarização potenciostática com EDR de cobre, em que se observaram pendentes de Tafel (a altas sobretensões) e pseudo Tafel (a baixas sobretensões) da ordem de 120 mV e de 40 mV respectivamente, tanto na ausência como na presença de SDS confirmando os resultados obtidos, na ausência de SDS[5].
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Figura 2a. Curva de impedância no eletrodo de cobre em meio de H2SO4 0,5 mol L-1 a 80 mV. |
Figura 2b. Curva de Impedância do eletrodo de cobre em meio de H2SO4 0,5 mol L-1 + SDS 1.10-3 mol L-1 a 80 mV. |
Referências Bibliográficas:
1. Bockris, J.O’M. e Enyo, M.; Trans. Faraday Soc. 58, 1187 (1962).
2. Da Costa, S.F.L.A, Agostinho, S.M.L., Rubim,; J.C. Electroanal. Chem. 295, 203, (1990).
3. Cordeiro, G.G.O., DiElia E., Barcia, O. E. e Mattos, O.R. Materials. Science. 111, 345, (1992).
4. Villamil, R.F.V., Corio, P., Rubim, J.C., Agostinho, S.M.L.; J. Electroanal. Chem. 472, 112-119 (1999).
5. E. Mattsson e J.O M. Bockris; Trans. Faraday Soc., 40, 1586-1601, (1959)
[CNPq, FAPESP]
