Efeito de surfatantes aniônicos e catiônicos no comportamento eletroquímico de interfaces metal / soluções aquosas de cloreto de sódio

• Autor(a) principal: Silva, Mauricio Marques Pinto da
• Data de Publicação: 2002
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46132/tde-14102006-154531/
• topic: Cobre; Copper; Electroplating; Eletrodeposição; Surfactants; Surfatantes

Foram estudados os efeitos da presença de surfatantes aniônicos (dodecilsulfato de sódio - SDS e dodecilbenzenosssulfonato de sódio - SDBS) e catiônico (cloreto de dodecilamônio - DAC) em diferentes interfases metal/cloreto de sódio, em valores de pH iguais a 5,8 e 3,0 . Platina, cobre e níquel foram utilizados como substratos. Técnicas eletroquímicas (polarizações potenciostáticas catódicas e anódicas; voltametria cíclica; cronoamperometria; impedância eletroquímica, com eletrodo parado e com eletrodo de disco rotativo - EDR) foram empregadas, bem como técnicas não eletroquímicas (espectroscopia Raman \"in situ\" SERS; microscopia eletrônica de varredura (MEV) / espectroscopia de dispersão de energia - EDS) a fim de caracterizar a ação destes surfatantes em processos anódicos e catódicos que ocorrem nas interfases citadas. DAC apresentou ação inibidora acentuada para as reações de oxidação e redução da água, na interfase Pt/NaCl 0,1 mol.L1 , não sendo eletroativo na faixa de potenciais compreendida entre estes dois processos. Utilizando-se eletrodo parado, o surfatante mostrou ação inibidora mais acentuada para os processos anódicos do que para os catódicos. Com convecção forçada empregando EDR, o surfatante apresentou graus de inibição da ordem de 90 % para ambos os processos, sugerindo que o transporte de massa favorece a adsorção do DAC sobre a platina. Tal comportamento pôde também ser comprovado quando se utilizou cobre e níquel como substratos, -1 em meio de pH igual a 5,8. Para a interfase Cu / NaCl 0,1 mol.L-1 pH = 3, com EDR, os três surfatantes tiveram seus efeitos estudados na região catódica, a fim de se verificar a sua atuação na reação de desprendimento de hidrogênio. Os surfatantes aniônicos não apresentaram efeito inibidor sobre a referida reação, aumentando a sua velocidade para potenciais mais negativos + do que -1,0 V / ECS. DAC, ao contrário, inibiu a reação H+ / H2 , com valores de grau de cobertura 2 da ordem de 50 %. A adsorção dos surfatantes sobre cobre foi caracterizada por espectroscopia Raman (SERS), cujos estudos mostraram que os três surfatantes são adsorvidos através da cadeia carbônica (hidrofóbica), no potencial de corrosão (Ecorr ) e a valores de potencial mais positivos e Ecorr . Os resultados espectroscópicos sugerem a presença da parte polar do SDS na interfase, enquanto que, no no caso do DAC, não foi possível caracterizar, por esta técnica, a adsorção do grupamento amônio Foram realizados também estudos sobre o efeito destes surfatantes em processo de eletrodeposição de níquel sobre cobre. SDS apresentou aumento de rendimento de 28% para 43% a um potencial de -1,10 V / ECS, em relação ao processo efetuado em ausência de surfatante. Os depósitos obtidos em presença de SDS e SDBS apresentaram-se mais brilhantes e visualmente mais homogêneos do que aquele obtido em ausência de surfatante, confirmando a ação abrilhantadora destes aditivos utilizados em banhos comerciais de deposição. A presença de DAC inibiu a reação Ni2+ /Ni, obtendo-se depósito de níquel apenas nas bordas do eletrodo de cobre. As superfícies de cobre niqueladas foram caracterizadas por medidas de potencial de circuito aberto, polarização anódica, cronoamperometria, impedância eletroquímica e por MEV / EDS. Os resultados obtidos, empregando as diferentes técnicas, indicaram que a deposição de níquel sobre cobre em meio de NaC1 0,1 mol.L-1, pH = 3, contendo 1,0X10-3 mol.L-1 de SDS foi a apresentou melhores características tanto em relação ao rendimento quanto à qualidade do depósito formado.