Effect of aeration on Tafelian behavior of the carbon steel corrosion in acid sulfate medium

RESUMEN: Este estudio presenta un análisis de corrosión del acero al carbono mediante pruebas de polarización electroquímica en un electrodo de disco rotatorio en varias condiciones de aireación e hidrodinámicas en solución 0,2 mol L-1 K2 SO4 a pH 3. Las reacciones implicadas en la disolución del ac...

Full description

Autores:
Vásquez Arroyave, Ferley Alejandro
Calderón Gutiérrez, Jorge Andrés
Tipo de recurso:
Article of investigation
Fecha de publicación:
2017
Institución:
Universidad de Antioquia
Repositorio:
Repositorio UdeA
Idioma:
eng
OAI Identifier:
oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/8639
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10495/8639
Palabra clave:
Ácido sulfúrico
Aireación
Corrosión del acero
Difusión de oxígeno
Tafel
Chemistry Engineering
Metallurgy
Aeration
Rights
openAccess
License
Atribución-NoComercial-CompartirIgual 2.5 Colombia (CC BY-NC-SA 2.5 CO)
id UDEA2_bfc30aff517db6a6bb62b68ffc1e0ef3
oai_identifier_str oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/8639
network_acronym_str UDEA2
network_name_str Repositorio UdeA
repository_id_str
dc.title.spa.fl_str_mv Effect of aeration on Tafelian behavior of the carbon steel corrosion in acid sulfate medium
dc.title.alternative.spa.fl_str_mv Efecto de la aireación sobre el comportamiento tafeliano de la corrosión del acero al carbono en medio ácido de sulfato
title Effect of aeration on Tafelian behavior of the carbon steel corrosion in acid sulfate medium
spellingShingle Effect of aeration on Tafelian behavior of the carbon steel corrosion in acid sulfate medium
Ácido sulfúrico
Aireación
Corrosión del acero
Difusión de oxígeno
Tafel
Chemistry Engineering
Metallurgy
Aeration
title_short Effect of aeration on Tafelian behavior of the carbon steel corrosion in acid sulfate medium
title_full Effect of aeration on Tafelian behavior of the carbon steel corrosion in acid sulfate medium
title_fullStr Effect of aeration on Tafelian behavior of the carbon steel corrosion in acid sulfate medium
title_full_unstemmed Effect of aeration on Tafelian behavior of the carbon steel corrosion in acid sulfate medium
title_sort Effect of aeration on Tafelian behavior of the carbon steel corrosion in acid sulfate medium
dc.creator.fl_str_mv Vásquez Arroyave, Ferley Alejandro
Calderón Gutiérrez, Jorge Andrés
dc.contributor.author.none.fl_str_mv Vásquez Arroyave, Ferley Alejandro
Calderón Gutiérrez, Jorge Andrés
dc.subject.none.fl_str_mv Ácido sulfúrico
Aireación
Corrosión del acero
Difusión de oxígeno
Tafel
Chemistry Engineering
Metallurgy
Aeration
topic Ácido sulfúrico
Aireación
Corrosión del acero
Difusión de oxígeno
Tafel
Chemistry Engineering
Metallurgy
Aeration
description RESUMEN: Este estudio presenta un análisis de corrosión del acero al carbono mediante pruebas de polarización electroquímica en un electrodo de disco rotatorio en varias condiciones de aireación e hidrodinámicas en solución 0,2 mol L-1 K2 SO4 a pH 3. Las reacciones implicadas en la disolución del acero se analizan estudiando Tafel regiones de las curvas de polarización, lo que confirma que el oxígeno disuelto desempeña un papel predominante en la corrosión del metal. La velocidad de corrosión fue 35 veces mayor en condiciones de aireación natural que en el medio desaireado. Bajo condiciones de aireación natural no es posible realizar un análisis simple de la corrosión del acero a partir de la extrapolación de las pendientes de Tafel, ya que tales pendientes no están bien definidas debido a la formación de óxido en la región anódica y a la influencia del transporte de masa en la región catódica. En los potenciales de polarización catódica y con aireación natural, hay un aumento en las corrientes de polarización con respecto al sistema desaireado y la reacción de reducción de oxígeno es controlada por el transporte de masa. Bajo condiciones desaireadas y en potenciales de polarización intermedios, hay un cambio en el mecanismo de disolución del acero. A altos sobrepotenciales, la velocidad de disolución del acero tiende a ser igual en ambos sistemas (aireado y desaireado), porque la corrosión del metal. Palabras clave: Acero al carbono, ley de Tafel, corrosión, sulfato, difusión de oxígeno.
publishDate 2017
dc.date.accessioned.none.fl_str_mv 2017-10-24T22:13:31Z
dc.date.available.none.fl_str_mv 2017-10-24T22:13:31Z
dc.date.issued.none.fl_str_mv 2017
dc.type.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
dc.type.coarversion.fl_str_mv http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a86
dc.type.coar.spa.fl_str_mv http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1
dc.type.redcol.spa.fl_str_mv https://purl.org/redcol/resource_type/ART
dc.type.local.spa.fl_str_mv Artículo de investigación
format http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1
dc.identifier.citation.spa.fl_str_mv J. A. Tamayo-Sepúlveda, F. A. Vásquez-Arroyave and J. A. Calderón-Gutiérrez, "Effect of aeration on Tafelian behavior of the carbon steel corrosion in acid sulfate medium," Rev. Facultad de Ingeniería, no. 83, pp. 36-42, 2017.
dc.identifier.issn.none.fl_str_mv 0120-6230
dc.identifier.uri.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10495/8639
dc.identifier.doi.none.fl_str_mv 10.17533/udea.redin.n83a05
dc.identifier.eissn.none.fl_str_mv 2422-2844
identifier_str_mv J. A. Tamayo-Sepúlveda, F. A. Vásquez-Arroyave and J. A. Calderón-Gutiérrez, "Effect of aeration on Tafelian behavior of the carbon steel corrosion in acid sulfate medium," Rev. Facultad de Ingeniería, no. 83, pp. 36-42, 2017.
0120-6230
10.17533/udea.redin.n83a05
2422-2844
url http://hdl.handle.net/10495/8639
dc.language.iso.spa.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.ispartofjournalabbrev.spa.fl_str_mv Rev. Fac. Ing. Univ. Antioquia
dc.rights.*.fl_str_mv Atribución-NoComercial-CompartirIgual 2.5 Colombia (CC BY-NC-SA 2.5 CO)
dc.rights.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri.*.fl_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/
dc.rights.accessrights.spa.fl_str_mv http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons.spa.fl_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
rights_invalid_str_mv Atribución-NoComercial-CompartirIgual 2.5 Colombia (CC BY-NC-SA 2.5 CO)
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.extent.spa.fl_str_mv 6
dc.format.mimetype.spa.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.spa.fl_str_mv Universidad de Antioquia, Facultad de Ingeniería
dc.publisher.group.spa.fl_str_mv Centro de Investigación, Innovación y Desarrollo de Materiales (CIDEMAT)
dc.publisher.place.spa.fl_str_mv Medellín, Colombia
institution Universidad de Antioquia
bitstream.url.fl_str_mv http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/8639/1/TamayoJose_2017_EffectAerationTafelian.pdf
http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/8639/2/license_url
http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/8639/3/license_text
http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/8639/4/license_rdf
http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/8639/5/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv fd93e80779e3b1710e35315543694fe5
4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2f
d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositorio Institucional Universidad de Antioquia
repository.mail.fl_str_mv andres.perez@udea.edu.co
_version_ 1812173123189997568
spelling Vásquez Arroyave, Ferley AlejandroCalderón Gutiérrez, Jorge Andrés2017-10-24T22:13:31Z2017-10-24T22:13:31Z2017J. A. Tamayo-Sepúlveda, F. A. Vásquez-Arroyave and J. A. Calderón-Gutiérrez, "Effect of aeration on Tafelian behavior of the carbon steel corrosion in acid sulfate medium," Rev. Facultad de Ingeniería, no. 83, pp. 36-42, 2017.0120-6230http://hdl.handle.net/10495/863910.17533/udea.redin.n83a052422-2844RESUMEN: Este estudio presenta un análisis de corrosión del acero al carbono mediante pruebas de polarización electroquímica en un electrodo de disco rotatorio en varias condiciones de aireación e hidrodinámicas en solución 0,2 mol L-1 K2 SO4 a pH 3. Las reacciones implicadas en la disolución del acero se analizan estudiando Tafel regiones de las curvas de polarización, lo que confirma que el oxígeno disuelto desempeña un papel predominante en la corrosión del metal. La velocidad de corrosión fue 35 veces mayor en condiciones de aireación natural que en el medio desaireado. Bajo condiciones de aireación natural no es posible realizar un análisis simple de la corrosión del acero a partir de la extrapolación de las pendientes de Tafel, ya que tales pendientes no están bien definidas debido a la formación de óxido en la región anódica y a la influencia del transporte de masa en la región catódica. En los potenciales de polarización catódica y con aireación natural, hay un aumento en las corrientes de polarización con respecto al sistema desaireado y la reacción de reducción de oxígeno es controlada por el transporte de masa. Bajo condiciones desaireadas y en potenciales de polarización intermedios, hay un cambio en el mecanismo de disolución del acero. A altos sobrepotenciales, la velocidad de disolución del acero tiende a ser igual en ambos sistemas (aireado y desaireado), porque la corrosión del metal. Palabras clave: Acero al carbono, ley de Tafel, corrosión, sulfato, difusión de oxígeno.ABSTRACT: This study presents a corrosion analysis of carbon steel by electrochemical polarization tests on a rotating disk electrode at several aeration and hydrodynamic conditions in solution 0.2 mol L-1 K2 SO4 at pH 3. The reactions involved in the dissolution of the steel are analyzed by studying the Tafel regions of the polarization curves, confirming that the dissolved oxygen plays a predominant role in the corrosion of the metal. The corrosion rate was 35 times higher in natural aeration conditions than in the deaerated medium. Under natural aeration conditions, it is not possible to make a simple analysis of the corrosion of the steel from the extrapolation of the Tafel slopes since such slopes were not well defined due to the formation of rust in the anodic region and the influence of mass transport in the cathodic region. At cathodic polarization potentials and with natural aeration, there is an increase in polarization currents with respect to the deaerated system and the oxygen reduction reaction is controlled by the mass transport. Under deaerated conditions and at intermediate polarization potentials, there is a change in the dissolution mechanism of the steel. At high overpotential, the rate of dissolution of the steel tends to be equal in both systems, aerated and deaerated because the corrosion of the metal is controlled by the diffusion of species through corrosion products film. Keywords: Carbon steel, Tafel’s law, corrosion, sulfate, oxygen diffusion.6application/pdfengUniversidad de Antioquia, Facultad de IngenieríaCentro de Investigación, Innovación y Desarrollo de Materiales (CIDEMAT)Medellín, Colombiainfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1https://purl.org/redcol/resource_type/ARTArtículo de investigaciónhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a86Atribución-NoComercial-CompartirIgual 2.5 Colombia (CC BY-NC-SA 2.5 CO)info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Ácido sulfúricoAireaciónCorrosión del aceroDifusión de oxígenoTafelChemistry EngineeringMetallurgyAerationEffect of aeration on Tafelian behavior of the carbon steel corrosion in acid sulfate mediumEfecto de la aireación sobre el comportamiento tafeliano de la corrosión del acero al carbono en medio ácido de sulfatoRev. Fac. Ing. Univ. AntioquiaRevista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia364283ORIGINALTamayoJose_2017_EffectAerationTafelian.pdfTamayoJose_2017_EffectAerationTafelian.pdfArtículo de investigaciónapplication/pdf1212362http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/8639/1/TamayoJose_2017_EffectAerationTafelian.pdffd93e80779e3b1710e35315543694fe5MD51CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/8639/2/license_url4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52license_textlicense_texttext/html; charset=utf-80http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/8639/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53license_rdflicense_rdfLicenciaapplication/rdf+xml; charset=utf-80http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/8639/4/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/8639/5/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD5510495/8639oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/86392021-05-31 11:13:08.941Repositorio Institucional Universidad de Antioquiaandres.perez@udea.edu.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