Electrochemical analysis of the corrosion inhibition properties of L-leucine and trypsin complex admixture on high carbon steel in 1 M H2SO4 solution

Análisis electroquímico de las propiedades de inhibición de la corrosión de la mezcla de L-leucina y complejo de tripsina sobre acero de alto contenido de carbono en solución 1 M de H2SO4

Se evaluó la inhibición de la corrosión por parte de compuestos químicos biodegradables (complejo de L-leucina y tripsina) sobre acero de alto contenido de carbono en H₂SO₄ 1 M a través de técnica de polarización potenciodinámica, análisis de pérdida de peso, medición de potencial de circuito abierto, microscopía óptica y espectroscopia ATR-FTIR. Los datos obtenidos mostraron que la mezcla tiene una eficacia de inhibición máxima de 82,4% y 90,08%, a partir de las pruebas electroquímicas con propiedades de inhibición de tipo mixto. La adición de la mezcla cambia significativamente el potencial de corrosión del acero a los valores de pasivación de la medición del potencial de circuito abierto. Los resultados de los cálculos termodinámicos indicaron un mecanismo de adsorción por quimisorción de acuerdo con las isotermas Langmuir, Freundlich y Frumkin, acopladas con coeficientes de correlación de 0,9994; 0,9651 y 0,8834, respectivamente. El análisis estadístico mostró que el tiempo de exposición es la variable más importante en la inhibición de la corrosión. Los grupos funcionales de la mezcla, identificados mediante espectroscopía ATF-FTIR, fueron completamente adsorbidos en la superficie de acero al carbono; esto se dedujo a partir de la observación de la disminución de la intensidad de pico. Las imágenes de microscopía óptica de las superficies de acero inhibidas y desinhibidas contrastan entre sí, debido a la presencia de macro-pozos y óxido poroso en el acero desinhibido.

Introducción

El acero con alto contenido de carbono es uno de los tipos de acero más comunes debido a su coste relativamente bajo y a su alta resistencia, al tiempo que proporciona propiedades de material aceptables en muchas aplicaciones. Sin embargo, su uso sostenible está limitado por su baja resistencia a la corrosión en entornos industriales como la limpieza con ácido, el decapado, la descalcificación y las operaciones de perforación en la exploración de petróleo y gas (1-3). Una de las causas fundamentales de la corrosión es la reducción del valor de la energía libre de Gibbs de los materiales.

La producción de casi todos los componentes de materiales de ingeniería hechos de metales implica la adición de energía a los metales en la forma no refinada. Los metales tienden a ser altamente reactivos debido al menor número de electrones de valencia, por lo que pierden sus electrones durante las reacciones químicas y electroquímicas. El daño por corrosión resulta básicamente de la interacción de las estructuras metálicas con su entorno (4).

En algunos casos, los daños por corrosión son tolerables y provocan mayores costes de mantenimiento con pérdidas mínimas. Sin embargo, la corrosión también puede dar lugar a fallos catastróficos con pérdida de vidas humanas y paralización de los servicios industriales.