Síntesis Química Y Electroquímica De La Polianilina (PANI) y su uso como Recubrimiento Anticorrosivo Para Aceros
I. INTR INTROD ODUC UCCI CIÓN ÓN Las aplicaciones industriales de las aleaciones de acero y el acero están constantemente en expansión. En el ambiente marino, estos sustratos son los materiales de construcción más utilizados debido a su débil (barato) costo, sus propiedades mecánicas y su disponibilidad. Desafortunadamente, a pesar de sus aparentes ventajas, estos materiales incluso el acero inoxidable, sufren de corrosión por cloruros (Corrosión por picaduras). Con el fin de mejorar la resistencia a la corrosión, el uso de un recubrimiento - barrera es muy utiliz utilizada ada.. Sin embarg embargo, o, estas estas técnic técnicas as implic implican an pasos pasos clásic clásicos os de con conver versió sión, n, principalmente, fosfatación fosfatación y cromatización, los cuales provocan provocan un impacto negativo negativo en el ambiente y son tóxicos. La búsqueda de inhibidores de corrosión alternativos, ecológicamente seguros dio el impulso para el estudio real r eal de nuevos materiales, especialmente la realización de películas poliméricas. Desde el punto de vista de aplicación, la polianilina (PANI) se considera como uno de los más prometedores polímeros orgánicos conductores para utilizarlos como recubrimiento de barrera sobre metal. metal. ofrece la posibilidad de lograr la síntesis directa de un PANI adhesivo, liso y conductor en la superficie del sustrato sin ningún tipo de aditivos orgánicos que tenga un impacto ambiental negativo.
La electroquímica
A través de los años, la electroelaboración de PANI ha sido el tema de varios trabajos. Generalmente, la electrodeposición de PANI se lleva a cabo en soluciones acuosas ácidas. II. MATERIALES MATERIALES Y REACTIVO REACTIVOS: S: Materiales: 02 Vasos de precipitados de 50 mL. 01 Vaso de precipitado de 150 mL. 02 Baguetas. 02 Espátulas de vidrio. 01 Piceta. Reactivos: Clorhidrato de Anilina.
Peroxidisulfato de amonio. III. PROCEDIMIENTO EXPERIMETAL. Para llevar a cabo la síntesis de polianilina ensayaremos 2 métodos: el químico y electroquímico, las cuales se llevaran a cabo como sigue: 1. Síntesis química (Referencia: ”Polyaniline. Preparation of a Conducting polymer: IUPAC Technical Report ”) Se va a oxidar 0,2 M anilina con 0,25 M peroxidisulfato de amonio en medio acuoso. Se mezclan 0.020 mol (2.59 g.) de anilina con 0.020 mol de HCl en un volumen de 50 mL. Peroxodisulfato de amonio (5,71 g, 25 mmol) se disolvió en agua también a 50 mL. Ambas soluciones se mantuvieron durante 1 hora a temperatura ambiente (~ 18-24 ° C), después se mezclaron en un vaso de precipitados, se agitó brevemente, y se deja en reposo a polimerizar. Al día siguiente, el precipitado PANI se recogió sobre un filtro, se lavó con tres porciones de 100 ml de 0,2 M HCl, y de manera similar con acetona. Polianilina (esmeraldina) polvo de hidrocloruro se secó en aire y luego a vacío a 60 ° C. 2. Síntesis electroquímica (Referencia: “ Dependence of the corrosion performance of polyaniline films applied on stainless steel on the nature of electropolymerisation solution”) 2.1 Celda electroquímica Una célula convencional de tres electrodos fue utilizado para el proceso electropolimerización. Los electrodos de trabajo y el auxiliar fueron de alambre platino y un electrodo de calomelanos saturado (SCE) se utilizó como la referencia. Todos los valores potenciales se dan con respecto a este referencia (Hg/Hg 2Cl2/KCl saturada E = -0,2415 V / ENH). 2.2 Las técnicas experimentales 2.2.1 Electrodeposición polianilina El crecimiento electroquímico de películas PANI se realizó mediante la técnica de voltametría cíclica con 25 ciclos: Desde -0.7V hasta +1.8 V. El estudio de voltametría se llevó a cabo utilizando el potenciostato con tres electrodos. El barrido se llevó a cabo con una velocidad de barrido de 10 mV / s a temperatura ambiente y sin agitar la solución que contiene 0,1 M y 0,3 M anilina y electrolito soporte KNO3 respectivamente. El valor del pH varía hasta 8,1 para la solución de nitrato.
IV.
OBSERVACIONES EXPERIMENTALES
1. Condiciones de reacción. Tabla N°1. Síntesis Química: Condiciones de reacción: Cantidades de reactantes. Sustancia
Cantidad
Anilina
0.020 mol 1.8624 g 1.822 mL 0.2 M
HCl ASP
Observaciones Masa molar de la anilina = 93.12. Densidad de la anilina= 1.02220/4 °C ASP: Peroxidisulfato de amonio.
0.025 mol 5,71 g
Tabla N°2. Síntesis Electroquímica: Condiciones de reacción: Cantidades de reactantes. Sustancia
Cantidad
Observaciones
Anilina
0.010 mol 0.9312 g 0.952 mL
Volumen de la solución de anilina con el electrolito soporte NaNO 3 es de 100 mL. Masa molar del NaNO 3 es de 85 g /mol.
NaNO3
0.030 mol 2.55 g
Electrodo de referencia: Calomel saturado ((Hg/Hg2Cl2/KCl saturada E ( = -0,2415 V / ENH). Intervalo de barrido: -0.7V hasta +1.8 V. Velocidad de barrido: 10 mV / s.
