Efeitos de um campo magnético aplicado na corrosão de cobre monitorado in situ por RMN

• Autor(a) principal: Mitre, Cirlei Igreja do Nascimento
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75135/tde-04082017-151644/
• topic: corrosão; corrosion; efeitos de campo magnético; magnetic field effects; NMR; RMN

Nesta dissertação de mestrado se monitorou in situ e ex situ a corrosão de corpos de prova de cobre metálico por ressonância magnética nuclear no domínio do tempo (RMN-DT). A reação ocorreu em solução aquosa de HCl 1 mol L-1 fornecendo íons de cobre Cu2+ como produtos da corrosão. A corrosão foi monitorada com um espectrômetro RMN de bancada, através da correlação entre os tempos de relaxação transversal (T2) adquiridos por meio da sequência de pulso CPMG e a concentração de Cu2+ na solução. As reações foram estudadas usando como corpos de prova placas e cilindros de cobre, na presença e ausência de campo magnético e na presença e ausência de potencial elétrico aplicado. Esses experimentos foram realizados para estudar o efeito das forças magnéticas que podem afetar as reações. Os experimentos de RMN-DT-eletroquímica (RMN-DT-EQ) foram executados usando o corpo de prova em formato de placa de cobre como eletrodo de trabalho, fio espiral de platina como contra eletrodo e um eletrodo de referência de Ag/AgCl (KCl 3 mol L-1). Os experimentos sem potencial aplicado foram realizados usando-se somente os corpos de prova de cobre na solução de HCl. Os resultados mostraram que o campo magnético não alterou o efeito da corrosão quando se aplicou um potencial de 1V. No entanto a reação foi inibida na corrosão sem potencial elétrico aplicado. Esses resultados levaram a hipótese de que, na reação com potencial aplicado, a força de Lorentz foi minimizada pelas forças de gradiente de campo magnético e força de gradiente da concentração de espécies paramagnética. No caso da corrosão sem potencial elétrico aplicado, a hipótese para a inibição da corrosão foi que as forças de gradiente mantiveram os íons de cobre na interface corpo de prova/solução, o que dificultou a reação. O efeito do campo magnético sobre a superfície do cilindro de cobre ao final do processo de corrosão também foram analisados pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica enquanto que a solução resultante do processo de corrosão teve os valores da concentração de íons Cu2+ quantificados pelas espectroscopias de absorção no ultravioleta e visível e de absorção atômica com chama.