1 COMPORTAMENTO DO ALUMÍNIO 99,9% COM FILMES DE

COMPORTAMENTO DO ALUMÍNIO 99,9% COM FILMES DE POLITIOFENO
DEPOSITADOS EM MEIO DE ACETONITRILA E FeCl3
Nestor Henrique de Carvalho Aguiar1, Danilo Alves da Cruz1, Andréa Santos Liu1,
Liu Yao Cho1
1
Laboratório de Eletroquímica Orgânica, IP&D – UNIVAP, Avenida Shishima Hifumi 2911, São José dos
Campos – SP, email: [email protected].
Resumo- Politiofeno é um polímero condutor que se destaca pela alta estabilidade e facilidade de síntese.
Estudos desenvolvidos em nosso laboratório mostraram que filmes de politiofeno depositados por via
eletroquímica podem ser aderentes e proteger ligas de alumínio contra corrosão. Neste estudo, o filme de
politiofeno foi depositado por via química em meio de acetonitrila contendo cloreto de ferro. As superfícies
foram estudadas por potencial de circuito aberto e polarização potenciodinâmica em meio de cloreto de
sódio 0,1 mol/L. A superfície de alumínio 99,9% revestido com politiofeno mostrou um aumento da
densidade de corrente de corrosão e deslocamento do potencial de corrosão para a região mais positiva.
Pode-se concluir que filmes de politiofeno depositados por via química, neste meio, são mais susceptíveis a
corrosão.
Palavras-chave: alumínio 99,9%, politiofeno, deposição química.
Área do Conhecimento: III Engenharia
Introdução
A
deposição
eletroquímica
de
filmes
poliméricos sobre superfícies metálicas tem sido
investigada para a proteção contra a corrosão.
Filmes de polímeros condutores podem atuar
como barreiras contra espécies agressivas com o
+
oxigênio molecular, H , Cl e também fornecem
uma proteção anódica da superfície do metal
(TÜKEN, T. et AL., 2004).
Atualmente,
a
eletropolimerização
do
politiofeno e seus derivados atraem a atenção de
pesquisadores por produzir filmes poliméricos
uniformes em superfícies de metais nobres. Estes
filmes possuem interessantes propriedades
elétricas e estabilidade quando comparada a
outros polímeros condutores. Entretanto, o
monômero de tiofeno não foi largamente estudado
para a proteção contra corrosão por possuir alto
valor de potencial de oxidação, ou seja, pode
atingir o potencial de oxidação do metal, antes da
polimerização do politiofeno, o que dificulta a sua
aplicação em alguns sistemas eletroquímicos
(TÜKEN, T. et AL., 2005).
Estudos desenvolvidos em nosso laboratório
mostraram que filmes de politiofeno depositados
eletroquimicamente em meio de acetonitrila
contendo perclorato de lítio são uniformes,
aderentes e podem proteger contra a corrosão
(AGUIAR, N. H. C. et al., 2008).
Como o potencial de deposição eletroquímica
do politiofeno é alto, e conseqüentemente, limita a
quantidade de metais que efetivamente podem ter
o filme depositado na sua superfície, a deposição
química, se torna bastante interessante como
alternativa. Este estudo mostra uma metodologia
de deposição química do politiofeno sobre o
alumínio
99,9%
e
avaliação
do
seu
comportamento com relação á proteção contra a
corrosão.
Metodologia
Os
experimentos
foram
realizados
a
temperatura de 25°C. Em um recipiente com
tampa, de 250 mL, foram colocados três discos de
alumínio (5 mm de espessura e 20 mm de
diâmetro). Acrescentou-se 50 mL de uma solução
de acetonitrila contendo 0,2 mol/L de tiofeno e em
seguida 2 g de cloreto de ferro III. Após a
solubilização do cloreto de ferro III, a mistura foi
deixada por 7 dias sem agitação. Os discos foram
lavados com água destilada, etanol e guardadas
em um dessecador contendo sulfato de magnésio
anidro sob vácuo.
Os
experimentos
eletroquímicos
foram
realizados a temperatura de 25°C, em uma célula
contendo três eletrodos. O eletrodo de trabalho foi
®
um de alumínio 99,9% embutido em Teflon e com
2
área exposta de 0,53 cm . O eletrodo auxiliar foi
um fio de platina e o eletrodo de referência foi um
eletrodo de Ag / AgCl saturado. Foi utilizado um
Potenciostato / Galvanostato (modelo MQPG-01)
da Microquímica.
Os ensaios de corrosão para as superfícies de
alumínio apenas polida e recoberta por filmes
foram realizados em meio aquoso contendo 0,1
-1
mol L de NaCl. A partir dos ensaios de
polarização foram obtidas curvas de Tafel, das
quais
foram
determinados
parâmetros
XIII Encontro Latino Americano de Iniciação Científica e
IX Encontro Latino Americano de Pós-Graduação – Universidade do Vale do Paraíba
1
eletroquímicos
(potencial
de
corrosão
e
densidades de correntes) que permitem avaliar a
proteção do alumínio contra corrosão pelo filme
polimérico.
Resultados
Observou-se que neste meio orgânico, o filme
de politiofeno se deposita irregularmente ao longo
da superfície do alumínio. Análises prévias
mostraram que esta superfície possui diversas
trincas.
Curvas de polarização potenciodinâmica foram
realizadas para avaliar a eficiência do filme de
politiofeno em proteger a superfície de alumínio
contra corrosão. O meio corrosivo foi uma solução
-1
de NaCl 0,1 mol L , pH= 5,9 e a velocidade de
-1
varredura foi igual a 10mV s . Os resultados
obtidos
são
apresentados
na
Figura
1.
A Alumínio com filme de politiofeno
B Alumínio 99,9%
0,0
-
Ecorr(V/Ag, AgCl, Cl )
-0,2
-0,4
-0,6
A
-0,8
Discussão
A superfície do filme na deposição química não
é uniforme, ao contrário da deposição
eletroquímica. Observa-se que e eletrodeposição
controla melhor a camada depositada do que
neste caso. Este resultado está associado com a
formação de núcleos condutores sobre a
superfície metálica, os quais favorecem o
crescimento do filme de politiofeno durante a
eletrodeposição. Este parâmetro não pode ser
controlado na deposição química. Uma vez, que
um depende do potencial aplicado e o outro da
reação iniciada pelo catalisador, FeCl3.
Foi observado que o potencial de corrosão (jcorr)
apresenta um valor menor quando a superfície do
alumínio não está recoberta pelo filme de
politiofeno (jcorr da curva A > jcorr da curva B na
Figura 1). Este parâmetro eletroquímico indica que
a superfície com o filme polimérico é mais
susceptível a corrosão do que a superfície apenas
polida. A irregularidade do filme contendo trincas
pode facilitar a penetração da espécie corrosiva,
,
Cl que ataca o alumínio. A camada passivada do
alumínio 99,9% polido é mais uniforme e regular, o
que explica este comportamento.
Conclusão
B
-1,0
-1,2
-1,4
-4
-3
-2
-1
0
1
-2
Log j (mA cm )
Figura 1. Curvas de polarização potenciodinâmica
em meio aquoso de NaCl para as superfícies de
alumínio: (A) recoberta com o filme de politiofeno
e (B) apenas polida.
Na Tabela 1, pode-se observar os parâmetros
eletroquímicos obtidos das curvas de polarização
potenciodinâmica. O potencial de corrosão (Ecorr)
da superfície recoberta está ligeiramente, mais
deslocado para a direção positiva do que o valor
da superfície do alumínio apenas polida. A
densidade de corrente de corrosão apresenta-se
menor para a superfície apenas polida.
Tabela 1. Os parâmetros eletroquímicos obtidos
das curvas de polarização potenciodinâmica.
Ecorr
jcorr
Superfície do Alumínio 99,9%
Os resultados mostraram que a formação de
uma superfície polimérica mais uniforme sem a
existência de trincas é desejável, mas requer mais
estudos, através da modificação de alguns
parâmetros reacionais, tais como: solvente
orgânico, tempo de imersão, concentração do
monômero e catalisador, temperatura e agitação
do meio. Pode-se concluir que estes resultados
foram interessantes e mostraram que é possível
aplicá-los para o melhoramento da metodologia
para a deposição química do filme de politiofeno.
Referências
- AGUIAR, N. H.; LIU, A. S.; CHO L. Y.
Polythiofene films on Aluminum Alloy. In: 7th
Brazilian Materials Research Society, Guarujá:
SBPMat v.1, p.44-44, 2008.
- TÜKEN, T; YAZICI B; ERBIL, M. Progress in
Organic Coatings. v.51, p.205-212, 2004.
- TÜKEN, T; YAZICI B; ERBIL, M. Progress in
Organic Coatings. v.53, p.38-45, 2005.
-2
(V)
(mA cm )
Recoberta por via química (A)
-0,790
-1,211
Apenas Polida (B)
-0,834
-1,887
XIII Encontro Latino Americano de Iniciação Científica e
IX Encontro Latino Americano de Pós-Graduação – Universidade do Vale do Paraíba
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