Caracterización de Películas Superficiales Sobre Aleaciones de Cobre: Influencia Sobre la Reducción de Oxígeno

Abstract

La corrosión es un fenómeno de permanente interés e importancia tecnológica siempre vigente, por las pérdidas económicas que ocasiona, tanto directas como indirectas. Estudiando los procesos que participan de la corrosión de un material se contribuye a mantenerla bajo control. La reducción de oxígeno es la semi-reacción catódica dominante en medios acuosos aireados y su estudio reviste interés debido a la importancia de esta reacción en la tecnología de celdas de combustión y en la protección y deterioro de metales. La información relativa al mecanismo de esta reacción sobre metales corroíbles es escasa. Este trabajo apunta a investigar la reducción de oxígeno en soluciones de buffer bórico - borato de sodio pH 7.7 aireado sobre aleaciones de cuproníqueles UNS 720 y UNS 706 y cobre puro. Se propone avanzar en la investigación de la relación entre la composición de la aleación y la cinética de la reacción de reducción sobre materiales pre-reducidos y oxidados en condiciones controladas. Se estudian las composiciones características de las películas pasivas formadas in situ sobre los diversos materiales bajo estudio en soluciones aireadas en condiciones de potencial controlado mediante la técnica de espectroscopía de reflectancia diferencial. Se utilizan además otras técnicas electroquímicas experimentales de aplicación in situ que incluyen, voltametrías y técnicas hidrodinámicas como electrodo de disco rotante para caracterizar los parámetros cinéticos de la reacción de reducción de oxígeno.

Corrosion phenomena are of permanent interest and of technological importance due to the direct and indirect economic losses it conveys. Studying the processes that participate in the corrosion of a material contributes in keeping it under control. Oxygen reduction is the dominant cathodic reaction in aerated aqueous media. The mechanism of this reaction is interesting to study because of the importance of this reaction in the technology of fuel cells and in the protection of materials. Information on the mechanism of this reaction on corrodible metals is scarce. In this work, oxygen reduction on copper and copper-nickel alloys UNS 72000 and UNS 70600 in aerated borax-borate buffer solution of pH 7.7 is investigated. The goal is to advance in the investigation of the relationship between alloy composition and the kinetics of the reduction reaction on pre-reduced and oxidized materials under potentiostatic control. The compositions of the passive films formed in situ on the different materials in controlled conditions are studied using differential reflectance spectroscopy. Other in situ techniques that include voltammetry and electrochemical hydrodynamic techniques such as rotating disc are used to characterize the kinetic parameters of the oxygen reduction reaction.