Tesis
COMPORTAMIENTO DE INHIBIDORES “VERDES” EN LA CORROSIÓN DE ACERO 1018 EN MEDIOS ÁCIDOS
Autor
JUAN PABLO FLORES DE LOS RIOS
Institución
Resumen
El trabajo presenta el efecto del extracto de Opuntia ficus-indica (Nopal) y el extracto de
Agavoideae (Agave) como inhibidores verdes de la corrosión de un acero 1018 en una
solución ácida de HCl 1M. El estudio consiste en pruebas gravimétricas y evaluación
electroquímica mediante las técnicas de curvas de polarización (CP) y espectroscopia de
impedancia electroquímica (EIE). Además, se caracterizaron los especímenes mediante
microscopia electrónica de barrido (MEB), microscopia de fuerza atómica (MFA),
infrarrojo con transformada de fourier (IR-TF) y cromatografía líquida de alta resolución.
La concentración de los inhibidores en la solución ácida fue desde 0 hasta 300ppm en
temperaturas de 25, 40 y 60°C. Los inhibidores (extracto de Nopal y de Agave) presentan
un mecanismo de inhibición de tipo mixto. El comportamiento es atribuido a la adsorción
de moléculas en la superficie metálica, en el extracto de Nopal la pectina y el ácido
ascórbico, y en el extracto de Agave el fructano y la inulina. La isoterma de Langmuir es la
que mejor se ajusta en el estudio de los inhibidores (Nopal y Agave), valores cercanos a -
20kJ/mol representan un fenómeno físico de adsorción. Los cálculos de química
computacional se realizaron usando DFT con B3LYP/6-31G(d) en presencia del solvente
IEFCPCM/con agua, obteniendo resultados teóricos que se correlacionan a los resultados
experimentales. Las mejores eficiencias se obtuvieron con el extracto de Nopal. The effect of Opuntia ficus-indica (Nopal) and Agavoideae (Agave) as greens corrosion
inhibitors for carbon steel 1018 in 1M HCl solution have been investigated by using weight
loss tests, potentiodynamic polarization curves, and electrochemical impedance
spectroscopy measurements. Also, scanning electron microscopy (SEM), atomic force
microscopy (AFM), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and Highperformance
liquid chromatography were applied. The inhibitor concentrations used ranged
from 0 to 300 ppm at 25, 40, and 60°C. The inhibitors (Nopal and Agave) were founds to
behave as a mixed-type inhibitor. The inhibition behavior has been associated with
adsorption effects for inhibitors. In fact, the adsorption of the inhibitor on the steel surface
follows the Langmuir adsorption isotherm. On the whole, the highest efficiency was
obtained in the Opuntia ficus-indica. Quantum chemical calculations using DFT at the
B3LYP/6-31G(d) in the presence the solvent IEFCPCM/water, level of theory was further
used to calculate some electronic properties of the molecule in order to ascertain any
correlation between the inhibitive effect and molecular structure of Opuntia ficus-indica
(Nopal) and Agavoideae (Agave) extracts. The presence of organic compounds were
responsible for the corrosion inhibition. The best efficiencies were founds in the Nopal
extract.