Benzotriazole films on ferrous materials: formation, efficiency, resistance, additive effect and mass transport

Filmes de benzotriazol (BTAH) formados sobre aços carbono e inoxidável 316L foram estudados em meios de ácido sulfúrico, ácido clorídrico e cloreto de sódio a 25°C. Os seguintes aspectos foram considerados: as condições de formação do filme, sua eficiência, sua resistência em meios não contendo o inibidor,a presença de aditivos e o efeito do transporte de massa sobre o mecanismo da reação. Foram empregadas como técnicas: transitórios de potencial de circuito aberto, ensaios gravimétricos, curvas de polarização potenciostáticas e potenciodinâmicas com eletrodo parado e de disco rotativo, cronoamperometria, espectroscopia de impedância eletroquímica, microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura e análise da superfície por dispersão de energia. O BTAH se mostrou inibidor na grande maioria dos meios para os dois materiais estudados. A resistência dos filmes formados não existe ou é parcial quando as superfícies metálicas revestidas com o filme são imersas nos meios estudados sem inibidor. A adição de Cu(II) aumenta a resistência dos filmes, para determinadas relações [BTAH]/[Cu(II)] que estabilizem o intermediário Cu(I). A presença de íons provenientes da dissolução do aço inoxidável 304 em H2SO4 0,50 mol.L-1 contendo BTAH, eleva significativamente a resistência dos filmes formados, quando estes são expostos aos meios sem inibidor. O cloreto de trimetildodecil amônio exerce sinergismo sobre a ação do BTAH como inibidor de corrosão do aço carbono 1010 em meios ácidos. Superfícies de aço carbono previamente reduzidas são mais eficientes na formação de filmes resistentes aos meios sem inibidor. O transporte de massa do BTAH é uma etapa cinética importante no mecanismo de formação do filme sobre aço inoxidável 316L em meio de HCI 2,0 mol.L-1. O BTAH se mostrou inibidor para a corrosão do aço quando revestido pelo \"primer\" da tinta epóxi, quando adicionado à tinta ou quando o filme é formado antes da aplicação do \"primer\".Benzotriazole (BTAH) films formed on carbon steel and 316L stainless steel have been studied in sulfuric and chloridric acids and in sodium choride solutionsat 25°C. Different aspects were considered: the film formation conditions, its efficiency, its resistance, the presence of additives and the effect of mass transport on the reaction mechanism. Open circuit potential measurements, weight loss experiments, potenciostatic and potentiadynamic polarization curves using stationary and rotating disc electrode, chronoamperometry, electrochemical impedance spectroscopy, optical and scanning electron microscopies and energy dispersive surface analysis have been used as techniques. BTAH have shown inhibitive effect over the majority of the systems studied. The film resistance depends on the presence of the inhibitor in the solution but the result is different if the film is formed in solution containing additives as copper (II) ions or cations obtained from 304 SS dissolution in H2SO4 media; in this case the films resist to chloridric acid media without BTAH. Dodecyltrimetilammonium chloride presents synergism on the inhibitive BTAH action forcarbon steel in acid solution. The BTAH mass transport represents an important step on the film formation mechanism. BTAH is also an effective inhibitor for carbon steel covered by epoxy primer when it is added to the primer or when the film is formed on the carbon steel surface from a H2SO4 solution containing BTAH