Uso de la función Solver de Excel para el cálculo de la velocidad de corrosión de acero al carbono en una solución de NaCl al 3,5 % saturada de oxígeno, O2 Un tutorial práctico

Abstract

<p>Excel es un programa informático desarrollado y distribuido por Microsoft Corp. que permite realizar tareas contables y financieras mediante hojas de cálculo, forma parte de Microsoft Office y es utilizado en gran parte del mundo. Permite realizar muy diversas operaciones, incluye el complemento Solver. Con este complemento es posible el ajuste de datos experimentales utilizando funciones lineales y no lineales. Estas tareas son comunes en los prácticos de laboratorios de cursos de físicoquímica y electroquímica, específicamente en el ajuste de datos experimentales de curvas corriente-potencial a modelos cinético electroquímicos no lineales. Estos modelos permiten el cálculo de la velocidad de corrosión de acero al carbono en condiciones de cinética de control mixto. Este tipo de experiencias teórico-prácticas de laboratorio le permiten al alumno integrar conocimientos de físicoquímica y electroquímica con conocimientos de matemáticas y computación.</p>

Uso de un potenciostato de fuente abierta de bajo costo para estudios de inhibición de corrosión de acero: determinación de la velocidad de corrosión

“…Es decir, se cumpliría con todas las expectativas de la docencia en el laboratorio (Lagos & Camus, 2016). En este caso, el alumno comprende el concepto de velocidad de corrosión en una solución saturada de O 2 y la técnica de medida utilizando un potenciostato (Alfaro, 2014) (Alfaro & Alfaro, 2018), incluso conocerá el lenguaje de las características de los electrodos de trabajo (tipo de electrodo, corrosión en solución acuosa, inhibición de la corrosión, etcétera), es decir, está ingresando al mundo de los instrumentos modernos de laboratorio al utilizar un equipo que es capaz de medir velocidad de corrosión de fuente abierta con un bajo costo en comparación con los equipos comerciales. Dado que en este caso permitirán resolver un problema relacionado con la investigación de las propiedades de inhibición de corrosión de acero, sino que también está realizando una experiencia práctica en cinética electroquímica.…”

“…La velocidad de corrosión se determinó utilizando el procedimiento descrito por Alfaro y Alfaro (Alfaro & Alfaro, 2018), el cual se basa en un modelo cinético electroquímico y el uso de la función Solver de Excel la que permite resolver modelos no lineales (Alfaro, 2014). Esto es modelar curvas corriente potencial que no presentan una región de Tafel como la curva mostrada en la figura 17, fue desarrollado por Cáceres en 2009 (Cáceres et al, 2009) y utiliza el principio de superposición de Wagner y Traud (Mansfeld, 2006), que considera que la densidad de corriente total (i t ) es la suma algebraica de las corrientes anódicas (i a ) y catódicas (i c ), ecuación 2.…”

“…Como electrodo de trabajo se empleó un electrodo de disco rotatorio de acero al carbono SAE 1020 con 98,5 % de hierro, 0,2 % C, 0,6 y trazas de Mn, P, S, Si, Sn, Cu, Ni, Cr, y Mo, todas las mediciones se realizaron a una velocidad de rotación del electrodo de 1200 rpm. Se optó por este tipo de electrodo para mejorar la calidad de las mediciones (Alfaro & Alfaro, 2018). El electrodo se construyó utilizando un cilindro de acero al carbono SAE 1020 el cual se embebió en resina epóxica, dejando su base expuesta con un área de 0,1257 cm 2 .…”

Ajuste no lineal de técnicas electroquímicas

“…A continuación, se muestra la utilidad y aplicabilidad de ajustes no lineales para determinar parámetros electroquímicos como el área de un electrodo (A) o la constante heterogénea de transferencia electrónica estándar, (k0), utilizando cronoamperometría (CA) en régimen de difusión pura, y CV con ultramicroelec trodos (UME), respectivamente. El modelado y análisis que se presenta en este trabajo es versátil y factible de usarse con otras técnicas electroquímicas como voltamperometría de corriente muestreada, curvas de aproximación en microscopía electroquímica de barrido, (Cevallos-Morillo, 2013) diagramas de Bode y gráficos de Nyquist en EIS o análisis de corrosión (Alfaro & Alfaro, 2018).…”