mecanismos anticorrosivos
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MECANI SMOS DE PROTECCIN ANTICORROSIVA
CON PIGMENTOS
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En el nodo:
4 Fe 4 Fe ++ + 8 e-
En el ctodo:
4 H2O + 2 02+ 8 e - 8 OH-
En presencia de agua:
4 Fe ++ + 8 e- 4 Fe (OH)2
Con oxgeno:
2 Fe (OH)2 + 1/2 02 Fe2O3 . H2O+ H2O
4 Fe + 3 02+ 2 H2O 2Fe2O3 . H2O
2
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Interfase
Pelculade pintura
SO2Agua
NaCl U.V
HIERRO
Agresores tpicos de un revestimiento orgnicoexpuesto a la intemperie.
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MECANISMOS PARA LA PROTECCIN CONTRA LA CORROSIN
PROTECCIN POR BARRERA
CON PIGMENTOS INHIBIDORES
PROTECCIN CATDICA
CON SILICAS DE INTERCAMBIO INICO
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PROTECCIN POR BARRERA
MAYNE ENCONTR EN LOS 50S ALTAPERMEABILIDAD DE LOS RECUBRIMIENTOS AL AGUAY AL OXIGENO.
( 20-1100 mg/cm / ao de agua y 4-53 mg/cm/ao de O2. Para
una rata de corrisn de 70mg/cm/ao de acero se requieren11 mg/cm/ao de agua y 30 mgcmao de O2).*
IMPERMEABILIDAD DEL VEHCULO ORGNICO
ALTA RESISTENCIA DIELCTRICA EN Y ARRIBADE LA INTERFACE.ALTA ADHERENCIA EN HMEDO
* C. Hare, Paint film degradation, pp. 526 ( 2001)
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PROTECCIN POR BARRERA
PIGMENTOS LAMINARES
PIGMENTO LAMINARPIGMENTOCONVENCIONAL
H2OH
2O
H2OH
2O
H2O
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MECANISMO DE PROTECCINPOR BARRERA
AGUA
( + - ) ( + - ) ( + - ) NACL
AMBIENTE
PRIMER POR BARRERA
ALTA RESISTENCIA
INTERFASEALTA RESISTENCIA
NACL+
AGUA
SUSTRATO DE ACERO
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MECANISMO DE PROTECCINPOR BARRERA
Ampollamiento osmtico
sales solubles
agua
sustrato
primerintermedioacabado
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EFECTO ESCUDO
HIERRO
U.VU. V
U.V
HIERRO
Pigmento Laminar Pigmento Convencional
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MECANISMO DE INHIBICINDE LOS CROMATOS
1. EL AGUA SOLUBILIZA LOS IONES CROMATO AL PASAR A TRAVS DEDE LA PELCULA SEMIPERMEABLE
2. LOS IONES CROMATO HIDROLIZADOS SON LLEVADOS POR ELAGUA A LA SUPERFICIE DEL SUSTRATO
3. LOS IONES DICROMATO REACCIONAN CON EL SUSTRATOEDUCIENDOSE DE CR+6 A CR3+ FORMANDO CAPA PASIVADORAMEZCLA DE XIDOS DE CR Y FE
FORMAN PELCULA DE XIDOS DE CROMO YHIERRO SOBRE ELSUSTRATO QUE ACTANCOMO CAPA PASIVADORA
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TABLA DE SOLUBILIDAD DE CROMATOS
PIGMENTO GRS CR03/1000 GRS DE H2O
CROMATO DE CALCIO 17CROMATO DE ZN Y K 1.1
CROMATO DE BARIO 0.001
CROMATO DE PLOMO 0.00005
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INHIBICIN CON CROMATOS
SUSTRATO NODOINICIAL
ALTAMENTE SOLUBLES DICROMATOCEDIDOS POR EL PIGMENTO
-EN EL SUSTRATO EL CR6+ ESREDUCIDO A CR3+
=FORMACIN DE UNA CAPADE XIDOS DE FROMO Y HIERRO
FE
FE (H20)5(OH)+
CR2O72-
+
CRO42-
CRO42- CRO
4
2-
CRO42-
CRO42-
CRO42-
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FOSTAFOS DE CINC
OPERAN COMO REFORZADORES DE LA CAPA DE
XIDO PRODUCIDA EN LA SUPERRFICIE DELSUSTRATO POR PRECIPITACIN DE CAPASPASIVADORAS SOBRE EL CTODO.
PIGMENTO LAMINAR, PRESENTA EFECTO BARRERA
MECANISMOS PLANTEADOS
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ACIDEZ DE LOS IONES EN SOLUCIN(EFECTO DE HIDRLISIS DE LA SAL)
FE3+ + 6(H2O = [ FE3+ + ( H2 O)6 ]3+
[FE3+(H2O)6 ] 3+ = [ FE3+(H2O)5 (OH--) ] 2+ + H+
RESPONDE POR LA ACIDEZ DE LA SOLUCIN
IN FERROSO (FE2+): PH 3 - 4
IONES FRRICOS (FE3+) : PH 1 - 2
IONES ZINC (ZN2+) : PH 4 - 5
IONES ALUMINIO (AL3+) : PH 3
EJEMPLOION FRRICO EN SOLUCIN :
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1. LA ACIDEZ PRODUCTO DEL EFECTO DE LA HIDRLISIS DE LA SALREACCIONA CON EL FOSFATO DE ZINC EN EL PRIMER UBICADO CERCAAL SITIO CORROSIN :
Zn3(PO4)2 + H+ = H3PO4 + Zn+
FOSFATO DE ZINC ACIDEZ DE EL A. FOSFRICO IONES EN SLNE,.S.H.
2. EL CIDO FOSFRICO LIBERADO REACCIONA CON EL SUSTRATO PARAFORMAR FOSFATO PRIMARIO.
Fe + 2 H3PO4 = FE(H2PO4)2 + H2(g)SUSTRATO METLICO A. FOSFRICO FOSFATO PRIMARIO
MECANISMO DE INHIBICINPOR FOSFATOS
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3. EL FOSFATO PRIMARIO ES SOLUBLE EN AGUA Y FORMA UN EQUILIBRIOCON EL FOSFATO SECUNDARIO, EL TERCIARIO Y EL CIDO FOSFRICO,EL FOSFATO TERCIARIO ES INSOLUBLE Y SE PRECIPITA SOBRE EL SUSTRA-TO CONSTITUYENDOSE EN EL ELEMENTOI PASIVADOR.
FE(H2PO4)2 + H2O = FEHPO4 + H3PO4FOSFATO PRIMARIO FOSFATO SECUNDARIO
FEHPO4 + H2O = FE3(PO4)2 + H3PO4
FOSFATO SECUNDARIO FOSFATO TERCIARIOINSOLUBLE
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INHIBICIN POR FOSFATOS
(PO4)3-
(PO4)3-
(PO4)3-
(PO4)3-
(PO4)3-
H+
H+
H+
H+
FE(H2O)5(OH)+ + H+
SUSTRATO NODO INICIALFE
CIDO FOSFRICO OBTENIDO DELPIGMENTO POR ACCIN DEL S.H.E.
+REACCIN CON IONES HIERRRO Y ELOXIGENO
H3PO4
FOSFATO INSOLUBLE
PRECIPITADO
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PROTECCIN CON RICAS EN CINC
DIFERENCIA E POTENCIAL ELECTROQUMICO ENTRE EL FE ( -0.44) Y EL CINC (-0.76) GENERA COMPORTAMIENTO ANDICO
OBTIENEN ADHERENCIA QUMICA
ALTO PORCENTAJE DE CINC EN PELCULA SECA
SE REQUIERE CONTACTO ENTRE LAS PARTCULAS DE CINC Y ENTRE EL CINC YEL HIERRO .
RECUBRIMIENTO POROSO, CON LAS SALES DISUELTAS SE CIERRA EL CIRCUITO.
INICIALMENTE PROTECCIN CATDICA LUEGO PROTECCIN POR BARRERA
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MECANISMOS DE PROTECCIN
PROTECCIN CATDICA
METAL
ELECTROLITO PRZZN2+
+ 2e- ZN2+ + 2e-
OH- OH-
OH- OH-
e- e-
REACCIN EN EL CTODO: 2H2O + O2 + 4E- = 4(OH)-
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INORGNICA RICA EN ZINC
CAPA DE SILICATO METLICO (CINC)GENERA UNA MATRIZ CONDUCTORA
PARTCULA DE ZINC
ACERO
CAPA INSOLUBLE
DE SILICATO DE FEEN LA INTERFACE
Tomado de corrosion proteccin by coatings, Ch. Munger, pag. 143)
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ORGNICA RICA EN ZINC
ADHERENCIADEBIDA ALVEHCULO ORG.
PARTCULA DE ZINC
CONTACTO ENTREPARTCULAS DE ZINC
PARA CONDUCTIVIDAD
VEHCULO SINTTICO
VEHCULO ACTACOMO AISLANTE
PELCULA ORGNICARICA EN CINC
ACERO
Tomado de corrosion proteccin by coatings, Ch. Munger, pag. 134)
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COMPONENTE BSICOS DE LOS PIGMENTOS SON SILICA YCALCIO.
POR INTERCAMBIO INICO ABSORBEN Y RETIENEN LOSELEMENTOS CORROSIVOS QUE PEMETRAN EN LA PINTURA.
LIBERAN IONES CALCIO QUE SE ADHIEREN A LA SUPERFICIEMETLICA IMPERMEABLE MUY DELGADA (2-2 nm).
SILICAS DE INTERCAMBIO INICO
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MUCHAS GRACIAS
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