Análisis de los factores de mayor influencia en la evaluación del desempeño de recubrimientos orgánicos mediante ensayos acelerados y espectroscopia de impedancia electroquímica

Performance assessment of organic coatings through accelerated tests and electrochemical impedance spectroscopy

Los ensayos acelerados en conjunto con análisis de espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) son una herramienta poderosa para monitorear el deterioro de recubrimientos orgánicos bajo condiciones controladas y en tiempos relativamente cortos. En el presente artículo se lleva a cabo una revisión bibliográfica de los métodos acelerados más usados, acoplados a mediciones de EIS y aplicados a recubrimientos orgánicos sobre acero galvanizado bajo condiciones simuladas de exposición atmosférica.

INTRODUCCIÓN

Es sorprendente cómo uno de los problemas más antiguos y estudiados de la humanidad —el fenómeno de la corrosión— se continúe investigando tan exhaustivamente hasta nuestros días y sin llegar aún a ser comprendido completamente; sin embargo, esto tiene su razón de ser. La corrosión atmosférica es un fenómeno electroquímico de vasta complejidad que involucra factores fundamentales fácilmente cuantificables, como lo son la temperatura y la humedad relativa, y otros un tanto difíciles de medir como la concentración de electrólitos o la dirección y velocidad del viento. Si agregamos, además, el factor tiempo tendremos un sistema que puede resultar caótico a primera vista, pero que en realidad obedece a leyes naturales, las cuales permiten su investigación por medio del método científico. Por esta razón los esfuerzos para lograr su total entendimiento han persistido a lo largo del tiempo.

La protección anticorrosiva en metales expuestos a la acción atmosférica es importante, ya que esta puede deteriorar las propiedades físicas y químicas del metal, lo cual, en última instancia, se transforma en pérdidas económicas, debido a las altas frecuencias de mantenimiento y reemplazo de equipos, es decir, altos costos; en ciertos casos, afectar la salud humana directa o indirectamente, o perjudicar de manera significativa el medio ambiente y sus fuentes de energía.

En el presente artículo se analiza el fenómeno de la corrosión y las formas de protección y se describen brevemente los ensayos acelerados más usados para la evaluación del desempeño anticorrosivo de recubrimientos orgánicos. Se describirán los aspectos más importantes de la espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) y su relación con ensayos acelerados y las correlaciones entre estos ensayos y aquellos llevados a cabo de manera natural.

1. Corrosión y protección

​La corrosión atmosférica es un fenómeno de naturaleza electroquímica que obedece las leyes de la termodinámica; por esto, inhibir enteramente el proceso de corrosión en condiciones normales es termodinámicamente poco probable, a menos que el sistema se someta a escenarios especiales —por ejemplo, forzando el sentido de las reacciones por medios químicos o eléctricos—.​