La fuerza electromotriz (FEM) de una media celda como constituye el sistema Estructura-Suelo o independientemente el sistema cama de Anodos-Suelo, es posible medirla mediante la utilización de una media celda de referencia en contacto con el mismo electrólito.
Las medias celdas más conocidas en el campo de la protección catódica son:
HIDROGENO CALOMELO-------------- H+/H2
ZINC PURO---------------------------------- Zn/Zn++
PLATA-CLORURO DE PLATA---------- Ag/AgCl
COBRE-SULFATO DE COBRE---------- Cu/SO4Cu
La media celda de Hidrógeno tiene aplicación práctica a nivel de laboratorio por lo exacto y delicado.
La media celda de Zinc Puro para determinaciones en suelo, siendo condición necesaria para el uso un grado de pureza de 99.99%, es utilizado en agua bajo presiones que podrían causar problemas de contaminación en otras soluciones y también como electrodos fijos.
La media celda Plata-Cloruro de Plata de poco uso pese ser muy estable, se utilizan especialmente en instalaciones marinas.
Más comúnmente utilizados en los análisis de eficiencia de la protección catódica son las medias celdas de Cobre-Sulfato de Cobre debido a su estabilidad y su facilidad de mantenimiento y reposición de solución.
La protección del acero bajo protección catódica se estima haber alcanzado el nivel adecuado cuando las lecturas de potencial-estructura-suelo medidos con las diferentes celdas consiguen los siguientes valores:
ELECTRODO LECTURA
Ag-AgCl -0.800 V
Cu-SO4Cu -0.850 V
Calomel-Saturado -0.77 V
Zn Puro +0.25 V
MEDIDAS ESTRUCTURA SUELO O POTENCIALES DE MEDIA CELDA
Los potenciales de media celda son medidas por combinación de la media celda de interés con la media celda de referencia, con auxilio de voltímetros apropiados de altas resistencia interna. Considerando que para medir un potencial se requiere una celda completa unión metálica y unión electrolítica.
Una media celda es considerada más activa que la celda de referencia si: corriente negativa tiende a fluir desde la media celda hasta la media celda de referencia a través de la conexión metálica.
Una media celda es más noble que la de referencia si los electrones tienden a fugar hacia la media celda de interés por la conexión metálica.
Por convención, la FEM es considerada negativa cuando la media celda de interés es más activa que la de referencia.
Un voltímetro normal leerá positivo si la media celda más activa es conectada a su terminal negativo.
La diferencia de potencial medida es llamado: POTENCIAL DE MEDIA CELDA de la media celda de interés contra el electrodo de referencia.
Si una diferencia de potencial de +850 mv es obtenida cuando la muestra es conectada al terminal negativo de un voltímetro y la media celda de referencia es conectada al terminal positivo del voltímetro, el valor de FEM real es de -850 mv contra el electrodo de referencia.
En el electrodo de referencia Cobre-Sulfato de Cobre cualquier voltaje leído, entre la estructura y el electrodo de referencia consistirá de dos partes o potenciales de media celda, uno de los cuales será el potencial entre el electrodo por si mismo y tierra a tráves del tapón poroso, el cual es un valor constante para propósitos prácticos en cualquier condición de suelo, la otra será el potencial de media celda entre la estructura y tierra y es la variable que nos interesa. En la práctica no es necesario separar los dos potenciales de media celda puesto que se intersa los cambios en la parte estructura-tierra.
COMPOSICION DEL ELECTRODO DE REFERENCIA
Igual que cualquier media celda, una media celda de referencia consiste en la combinación de ambos lados de una reacción redox, así una celda de cobre-sulfato de cobre consiste en una placa de cobre metálico inmerso en una solución saturada de sulfato de cobre e iones de cobre. El cobre o la solución, aislados no constituyen media celda, el conjunto se mantienen en un recipiente no conductor con un tapón poroso que permite el contacto con el suelo y complementándose con las conexiones metálicas que facilitan el contacto con los sistemas de media celda.
Buenos días, esté muy bueno este corto paper, pero quiero saber si hay un electrodo más recoendado para uso espercífico : tanques de acero se usa mucho el Cu/CuSO4, pero si internamente a veces se usa aluminio, se puede medir con cualquier electro de referencia?. disculpa, soy ing° electricista líder en diseños para petroleras, pero en cosas con iones, química me enredo bastante, aunque el tema es muy interesante. En un tanque para agua salada usada para transportar petróleo se instalaron internamente ánodos de aluminio, por qué, depende del tipo de almacenamiento? y contra qué se mide? estamos diseñando un terminal de almacenamiento y tengo urgencia en documentarme para hacer propuestas al cliente internacional. Ms correos : glopez@abproyectos.com; glopez6389@gmail.com
ResponderEliminar