INSTITUTO POLITECNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA

E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

Ingeniería en Metalurgia y Materiales

Laboratorio de Corrosión

Araceli Ezeta Mejía

Practica 2; “Diferencia de Potencial”

Miranda López Valeria2012320553MM51

Practica 2; “Diferencia de Potencial”

Objetivo:El objetivo de esta práctica es comprender el uso de un electrodo, sus

cuidados, y calibración de los mismos, además de establecer el potencial de equilibrio de un material.

En la medición de Diferencias de Potencial, generalmente se busca el análisis de reacciones en un solo electrodo, por lo que se necesita de electrodos de referencia, estos electrodos tienen un valor de potencial conocido y constante sin importar el medio al que sean sometidos.

Al ser conocido y constante este electrodo, cualquier cambio que sea registrado con un electrodo de referencia se trata de una diferencia de potencial en el electrodo que se está analizando. Dando como resultado y valor comparable de potencial.

Experimentación.

Para cada actividad se revisó el buen estado del electrodo, así como el nivel de solución de cada uno.

1ra. Actividad.

Calibrado de electrodos iguales en un recipiente con un electrolito de la misma sal.

Procedimiento: Se colocaron los electrodos a calibrar un mismo recipiente, con el electrolito

respectivo. Se conectaron de manera correcta los electrodos a un Multimetro, correspondiendo

el electrodo calibrado al cable negro y el rojo al electrodo a calibrar. Se seleccionó la función de voltímetro a Corriente Directa Se tomo la lectura del voltaje.

La diferencia de potencial generada entre dos electrodos debe ser igual a cero, y para afirmar que están calibrados el margen de error aceptado es de 20mV. El margen de error de estos electrodos es menor al margen de error tolerado.

V/Electrodo usado Margen de errorECS vs ECS 0 0

Ag/AgCl vs Ag/AgCl 0.005 ≈ 0 5 mVHg/k2SO4 vs Hg/k2SO4 0.002 ≈ 0 2 mV

Cu/CuSO4 vs Cu/CuSO4 0.001 ≈ 0 1 mV

2da. Actividad

Diferencia de potencial generado entre un electrodo de calomel y uno de Cu/CuSO4, Hg/k2SO4, Ag/AgCl.

Procedimiento: Se colocaron los electrodos a calibrar un mismo recipiente, con el electrolito

correspondiente a la misma sal. Se conectaron de manera correcta los electrodos a un Multimetro, correspondiendo

el electrodo calibrado al cable negro y el rojo al electrodo a calibrar. Se seleccionó la función de voltímetro a Corriente Directa Se tomo la lectura del voltaje.

3ra. Actividad

Potencial de equilibrio de un acero al carbón en una solución de acido Sulfúrico (H2SO4) 0.5 M.Se preparó la probeta a analizar.Se conectó a un electrodo de referencia Calomel mediante el uso de un caimán.Se tomó lectura de la diferencia de potencial generada cada 5 minutos.

Tiempo (min)

Diferencia de Potencial(V/ECS)

Diferencia de Potencial(V/ENH) 0.2412

0 -0.434 -0.20125 -0.486 -0.2448

10 -0.493 -0.251815 -0.493 -0.251820 -0.492 -0.250825 -0.49 -0.248830 -0.488 -0.246835 -0.488 -0.246840 -0.485 -0.243845 -0.484 -0.242850 -0.482 -0.240855 -0.482 -0.240856 -0.482 -0.240857 -0.482 -0.240858 -0.482 -0.240859 -0.482 -0.240860 -0.482 -0.2408

V/ECSAg/AgCl 0.083Hg/k2SO4 -0.031Cu/CuSO4 0.374

Para la conversión de V/ECS a V/ENH, Se realizo la una resta del valor de E° de ECS=0.2412 V/ENH. Para lo cual se necesito realizar una resta.

X= |0.4???| - |0.2412|El valor resultante cera negativo porque en la escala ser encuentra a la derecha del cero. Y las

unidades serán V/ENH.

Potencial de Equilibrio = -0.482 V/ECS = -0.2408 V/ENH

0 10 20 30 40 50 60 70

-0.5-0.49-0.48-0.47-0.46-0.45-0.44-0.43-0.42-0.41

-0.4Diferencia de Potencial (V/ECS)

Diferencia de Po-tencial (V/ECS)

Tiempo (min)

Dife

renc

ia d

e Po

tenc

ial (

V/EC

S)

Cuestionario:

1. ¿A qué se le llama Potencial Mixto?

Es el potencial registrado en el punto de intersección entre la rama anódica del material menos noble, con la rama catódica del material más noble.

2. ¿Cuántos tipos de potencial hay y cuáles son?

Potencial de Equilibrio: Se da cuando la velocidad con que el metal cede y acepta electrones es igual, por lo que el cambio en energía libre es 0. Entonces ya no hay degradación.

Potencial a Circuito Abierto: Potencial de un electrodo medido con respecto a un electrodo de referencia cuando no circula corriente desde o hacia él.

Potencial de Corrosión: Potencial al cual la densidad de corriente pasa de ser anódica a catódica.

Potencial de Pasivación: Valor del potencial al cual comienza el fenómeno de pasivación (formación de capa pasiva).

Potencial de Rotura: Valor del Potencial a partir del cual la capa pasiva comienza el proceso de oxidación y/o el medio comienza a oxidarse, pasando a la zona de transpasivación.

Potencial de Repasivación: Valor del potencial a partir del cual se produce la regeneración de la capa pasiva sobre la superficie del metal o aleación.Potencial Mixto: Potencial registrado en el punto de intersección entre la rama anódica del material menos noble, con la rama catódica del material más noble.

3. ¿A partir de qué se establece el Potencial de Corrosión?A partir de la diferencia de potencial que se genera.

4. ¿Cuáles son las características que debe tener una probeta para poder establecer su potencial de equilibrio?

La probeta debe estar preparada correctamente, debe estar libre de óxido, además de ser conductora. Para medir el potencial de equilibrio debe estar expuesta a una solución y medir el potencial hasta que este potencial no cambie.

5. ¿Para qué sirve saber el Potencial de Corrosión en un Material?

Sirve para calcular la intensidad de la corrosión así como la velocidad a la que se lleva a cabo.

6. ¿Qué cuidados se deben tener para mantener un electrodo de referencia calibrado?

Dentro de los principales cuidados esta mantener húmeda la membrana, en una solución saturada de su misma sal para evitar que lo solución se degrade, que la solución dentro del electrodo este en el nivel en el que debería, además de no someter el electrodo a soluciones con sólidos que puedan dañar la membrana.

7. ¿Cómo se calibra un electrodo de referencia?

Deben colocarse el electrodo a calibrar y el electrodo con el que se calibra en un mismo recipiente con la sal correspondiente(al electrodo a calibrar), Se debe conectar el electrodo calibrado al cable negro que a su vez está conectado al puerto Común del multímetro, y el

electrodo a calibrar en el cable rojo y así al puerto rojo del Multimetro. El Multímetro debe colocarse en la función de Voltímetro Corriente Directa.

8. ¿En base a qué se selecciona el tipo de electrodo de referencia a emplear?Principalmente a al trabajo a realizar, a la economía y la facilidad de transportarlo. Todos los electrodos son efectivos, unos más caros que otros.Puede utilizarse el electrodo que se requiera o utilizarse otro y convertirlo al que se necesitaba.

Conclusiones.

Es importante determinar la diferencia de potencial existente en un circuito ya que puede ayudar a determinar el potencial de corrosión. También se puede determinar el potencial de equilibrio, ya que es importante determinar el punto en el que la corrosión cesa, cuando las velocidades de oxidación y reducción del metal se vuelven iguales. Su análisis puede determinar el comportamiento y efectos de un metal sometido a agentes corrosivos mediante la experimentación.Para esto es muy importante tener el conocimiento necesario del correcto uso de los electrodos, y sus cuidados para no errar en la experimentación, así como la verificación del correcto funcionamiento del electrodo mediante la calibración.La corrosión es un problema que afecta en gran medida a la industria en general y si no es controlada puede provocar grandes accidentes, por lo cual es importante analizar el potencial de equilibrio y determinar la velocidad a la que la corrosión se lleva a cabo.

Referencias Bibliográficas.

M. A. Brett, Cristopher; Oliveira Brett, Ana Maria. “Electrochemistry: Principles, Methods, and Applications”, EUA, 1993.

Pierre R. Roberge, “Corrosion Engineering Principles Practice”, McGraw Hill.

K. Ryan, David. “Introduction to Electroanalytical Chemistry” EUA, 2010.

Instituto Técnologico de Sonora, Departamento de laboratorios, “Manejo, almacenamiento y Cuidado de electrodos”.