| dc.description.abstract | RESUMEN: En este estudio se evaluaron los líquidos iónicos (LI): 1-Etil-3-metilimidazolio tiocianato (EMIM)+(SCN)-, 1-Etil-3-metilimidazolio dicianamida (EMIM)+(CN)-, 1-Etil-3-metilimidazolio lactato (EMIM)+(CH3)-, 1-(2- Hidroxietil)-3-metilimidazolio dicianamida (HEMIM)+(CN)- y 1,3-Didecil-2-metilimidazolio cloruro (DMIM)+(Cl)-, como inhibidores de corrosión (IC) del acero API 5LX52 en HCl 0.5 M y H2SO4 0.5 M. Se analizó la influencia del anión (CN-, SCN- y CH3-), la longitud de la cadena alifática (EMIM+, DMIM+), la presencia de otro grupo funcional (OH-) y el efecto de la concentración del IC y la temperatura en el proceso de inhibición. Para evaluar el desempeño de los LI se emplearon diversas técnicas tales como pérdida de peso, polarización potenciodinámica, y espectroscopia de impedancia electroquímica. La superficie metálica y la solución agresivoa después de la inmersión fueron caracterizados por microscopia electrónica de barrido, espectroscopia de fotoelectrones emitidos por rayos X, microscopia de fuerza atómica y espectroscopia ultravioleta visible. También se emplearon técnicas computacionales para evidenciar las interacciones entre los IC y la superficie metálica. Los resultados mostraron que el anión tiene un rol importante en la adsorción de los LI, siguiendo el orden de eficiencia de inhibición SCN- > CN- > CH3-. La presencia de una cadena de mayor longitud aportó estabilidad y mejoró el desempeño del LI obteniéndose eficiencias mayores a menores concentraciones. La presencia del OH- en el anillo aromático redujo la concentración requerida para un alto desempeño. En todos los casos la efectividad de los LI varió en función de la concentración y temperatura. Se determinó que los LI actuaron como inhibidores de tipo mixto, bloqueando los sitios activos anódicos y catódicos de la superficie metálica. La adsorción de los LI tipo Langmuir mostró una competencia entre interacciones físicas y químicas predominando la quimisorción. XPS mostró que los LI forman una película protectora sobre la superficie, evidenciando la adsorción tanto de los cationes como de los aniones de los LI. Los cálculos químicos cuánticos y las simulaciones de Monte Carlo confirmaron las observaciones experimentales y que la eficiencia de inhibición, es mejor en H2SO4 que en HCl debido a la mayor energía de adsorción de los LI en este medio.
ABSTRACT: This study evaluates ionic liquids (IL) as: 1-ethyl-3-methylimidazolium thiocyanate (EMIM)+(SCN)-, 1-ethyl-3-methylimidazolium dicyanamide (EMIM)+(CN)-, 1-ethyl-3-methylimidazolium lactate (EMIM)+(CH3)-, 1-(2-hydroxyethyl)-3-methylimidazolium dicyanamide (HEMIM)+(CN)- and, 1,3-didecyl-2-methylimidazolium chloride (DMIM)+(Cl)-as a corrosion inhibitors (CI) of API 5LX52 steel in 0.5 M HCl and 0.5 M H2SO4. The influence of the anion (CN-, SCN- and CH3-), the length of the aliphatic chain (EMIM+, DMIM+), as well as the presence of another functional group (OH-), the effect of the CI concentration and the temperature in the inhibition process was analyzed. To evaluate the performance of the ionic liquid various techniques like weight loss, potentiodynamic polarization, and electrochemical impedance spectroscopy were used. The steel surface and the aggressive solution after immersion were characterized by scanning electron microscopy, photoelectron spectroscopy emitted by X-rays, atomic force microscopy, and visible ultraviolet spectroscopy. Computational techniques were also used to demonstrate the interactions between the CI and the metallic surface. The results showed that the anion plays an important role in the adsorption of the IL, following the order SCN- > CN- > CH3-. The presence of a longer chain provides greater stability and better IL performance, obtaining higher efficiencies at lower concentrations. The presence of OH- in the aromatic ring reduced the concentration required for high performance. In all cases, the effectiveness of the IL varied according to concentration and temperature. The IL act as mixed type inhibitors, blocking the anodic and cathodic active sites of the metal surface. The adsorption of IL type Langmuir presented a competition between physical and chemical interactions, predominantly chemisorption. XPS showed that the IL form a protective film on the surface, evidencing the adsorption of both the cations and the anions of the IL. Quantum chemical calculations and Monte Carlo simulations confirmed the experimental observations and that the efficiency of inhibition is better H2SO4 than in HCl, due to the higher energy adsorption energy of the IL in this medium. | |
