Electrochemical interphases studies involving carbon steel, galvanized steel and zinc in electrolytic media, in the absence and presence of benzotriazole

O comportamento eletroquímico do aço-carbono 1005, do aço galvanizado e do zinco foi estudado em meios aerados de ácido sulfúrico 0,5 mol.L-1 (aço-carbono) e cloreto de sódio 0,01 mol.L-1 na ausência e presença do inibidor de corrosão benzotriazol (BTAH), a 25 ºC. Foram empregadas como técnicas ensaios gravimétricos, medidas de transitórios de potencial de circuito aberto, voltametria linear, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), varredura com eletrodo vibratório (SVET), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por dispersão de energia (EDS), espectroscopia eletrônica de raio X (XPS), espectroscopia Raman. O BTAH se mostrou inibidor para os três materiais metálicos nos meios estudados, comportando-se como inibidor misto. A sua ação inibidora decresce na ordem Zn>aço carbono>aço galvanizado em meio de cloreto de sódio. Para o aço-carbono em meio de ácido sulfúrico a adição de íons Cu(II) eleva a eficiência do BTAH, mas em tempos mais elevados de imersão há formação de cobre metálico que promove corrosão galvânica. Em meio de cloreto de sódio os filmes formados sobre aço e sobre zinco correspondem aos respectivos complexos Fe(III) e Fe(II) e de Zn(II) com BTAH. A ação sobre o zinco do BTAH, no caso do aço galvanizado reduz a eficiência na proteção catódica conferida pelo zinco ao aço. A eficiência inibidora sobre aço-carbono depende da composição da liga e da natureza das inclusões presentes no material. Estudos sobre a secção transversal do aço galvanizado em meio de cloreto de sódio mostraram que o BTAH inibe a oxidação do zinco, com formação do complexo, e a redução do oxigênio sobre o aço, com adsorção da molécula de BTAH. O filme formado sobre zinco, ensaiado separadamente, obedece à isoterma de Langmuir, com valores de energia livre padrão de adsorção que evidenciam a natureza química da adsorção, apontando para um complexo com BTAH.The electrochemical behavior of carbon steel, galvanized steel and zinc has been studied in aerated 0.5 mol.L-1 sulfuric acid and 0.01 mol.L-1 sodium chloride solutions in the absence and presence of benzotriazole (BTAH) at 25ºC. Weight loss experiments, open circuit potential, transient measurements, linear voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), scanning electronic microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), canning vibrating electrode technique (SVET), X-ray photoelectron spectroscopy and Raman spectroscopy used as techniques. BTAH has shown inhibition for the three materials in the media studied and acted as a mixed inhibitor. Its inhibitive effect decreases in the sequence Zn>carbon steel>galvanized steel in chloride medium. In sulfuric medium the BTAH efficiency is improved with the presence of Cu(II) ions but this effect is suppressed at long times immersion when metallic copper is formed promoting galvanic corrosion. The films formed on zinc and carbon steel in chloride medium correspond, respectively to a Fe(II), Fe(III) mixed complex and to Zn(II) complex with BTAH. Studies on the cross section of galvanized steel (cut edge) have shown that the high effect of BTAH as inhibitor for zinc tends to decrease the efficiency of cathodic protection of this metal on carbon steel. For carbon steel in sulfuric medium the composition and the nature of inclusions have an important role on the inhibitor efficiency. On the cut edge the inhibitor promotes the formation of a zinc complex on this metal and it is adsorbed on carbon steel as a molecule inhibiting the oxygen reduction. The film formed on zinc when separately studied obeys to a Langmuir isotherm with standard adsorption free energy values denoting the presence of chemical adsorption as an indicative of the presence of a comple