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New fundamental and environmental aspects of atmospheric corrosion

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Author(s): Leygraf, C.

Journal: Revista de Metalurgia
ISSN 0034-8570

Volume: 45;
Issue: 3;
Start page: 223;
Date: 2009;
Original page

Keywords: Atmospheric corrosion | Copper | Zinc | Carboxylic acids | In-situ analysis | Interfaces | Corrosión atmosférica | Cobre | Cinc | Ácidos carboxílicos | Análisis in-situ | Intercaras

ABSTRACT
Atmospheric corrosion involves chemical, electrochemical, and physical processes in three phases (solid, liquid, and gas) and two interfaces (solid/liquid and liquid/gas). Because of inherent experimental and conceptual difficulties, scientific efforts to characterize this highly complex interfacial regime came relatively late into the field. With the access and development of surface and interface sensitive analytical techniques, it has lately become possible to perform molecular in situ analyses of the interfaces involved in atmospheric corrosion. This lecture presents some highlights from our fundamental research in atmospheric corrosion, performed at the Royal Institute of Technology in Stockholm, Sweden. It includes results from the most recent efforts in our research group to provide a molecular understanding of the interfacial regime that governs atmospheric corrosion. Using copper or zinc as substrate and carboxylic acid as corrosion stimulator in the humidity-containing atmosphere, results have been obtained with particular emphasis on probing the metal oxide/water interface (by infrared reflection absorption spectroscopy (IRAS) combined with the quartz crystal microbalance (QCM) and sum frequency generation (SFG)) and the water/gas interface (by SFG), respectively. While research in atmospheric corrosion traditionally has aimed at understanding how the environment influences the metal, the opposite question- how the metal influences the environment during atmospheric corrosion- may be of equally technical importance. Some examples of on-going research on new environmental aspects of atmospheric corrosion of zinc will also be presented.La corrosión atmosférica implica procesos químicos, electroquímicos y físicos en tres fases (sólido, liquido y gas) y dos interfases (sólido/líquido y líquido/gas). A causa de dificultades experimentales y conceptuales los esfuerzos científicos para caracterizar el proceso, interfacial, altamente complejo, han llegado con relativo retraso a este campo científico. Con el acceso y desarrollo de técnicas analíticas de superficie e interfase de gran sensibilidad, ha sido posible últimamente llevar a cabo “in situ” análisis moleculares de las interfases involucradas en la corrosión atmosférica. Este artículo presenta algunos aspectos relevantes de la investigación fundamental llevada a cabo en el Royal Institute of Technology de Estocolmo, Suecia. Incluye resultados de los esfuerzos más recientes de nuestro grupo de investigación para elaborar un retrato del régimen interfacial que gobierna la corrosión atmosférica utilizando cobre o cinc como sustrato y un ácido carboxílico como estimulador de la corrosión en una atmósfera húmeda. Se han obtenido resultados que muestran con especial énfasis la interfase óxido metálico/agua, mediante espectroscopia de infrarrojo de absorción-reflexión (IRAS) combinado con microbalanza de cristal de cuarzo (QCM), y la interfase agua/gas mediante generación de suma de frecuencias (SFG). Mientras que la investigación en corrosión atmosférica tradicionalmente ha incidido en el conocimiento del efecto ambiental en el metal, el aspecto opuesto, es decir, de cómo el metal afecta al medioambiente durante el proceso de corrosión atmosférica, puede ser igualmente de gran importancia técnica. En el trabajo se presentan algunos ejemplos de investigaciones actualmente en marcha sobre nuevos aspectos ambientales de la corrosión atmosférica del cinc.

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