hrvatski

Pasivitet željeza u prisustvu tanina

Tanini su netoksični biorazgradivi polifenoli, koji stvaraju topljive ili netopljive helatne komplekse s metalnim ionima. U ovom radu studiran je utjecaj mimoza tanina na elektrokemijsko ponašanje željeza (niskolegiranog čelika) i strukturna svojstva pasivnih filmova formiranih na tim materijalima u boratnom puferu pH 8, 4. Pretpostavke, ranijih elektrokemijskih istraživanja, o dupleks strukturi pasivnog filma formiranog na željezu potvrđene su najnovijim istraživanjima provedenim in situ: XANES metodom (X-ray Absorption Near Edge Structures), Ramanovom spektroskopijom, optičkim metodama i elipsometrijom u boratnom puferu pH 8, 4. Unutarnji sloj pasivnog filma, koji ima barijerna svojstva, po sastavu je Fe3O4 dok je vanjski porozni sloj, nastao precipitacijom, po sastavu Fe2O3 odnosno &#947 ; -FeOOH. Istraživanja impedancijskom spektroskopijom i elektrokemijskim tehnikama, uključujući potenciodinamičko formiranje i redukciju pasivnog filma, provedena su u širokom rasponu potencijala u boratnom puferu pH 8, 4, bez i uz dodatak tanina. Utvrđeno je da tanin povećava struju aktivacijskog strujnog vrha zbog stvaranja topljivog Fe(II) tanat kompleksa, Fe[R(OH)n-1O]2. Analiza rezultata impedancijske spektroskopije pokazala je da je proces pod kontrolom prijenosa tvari. Željezo(II)-tanat lako i brzo se oksidira, ne samo tijekom anodne polarizacije već i na potencijalu otvorenog kruga i prelazi u netopljivi Fe(III)-tanat kompleks, Fe [R(OH)n-1O]3: Fe [R(OH)n-1O]2 + R(OH)n &#8596 ; Fe [R(OH)n-1O]3 + H+ + e- (1) Stvaranje Fe-tanat kompleksa inhibira reakciju precipitacije vanjskog poroznog Fe(III) sloja. U prisutnosti tanina, svojstva pasivnog filma, stoga su određena dominantno svojstvima barijernog sloja: struje pasivacije su niže, debljina oksidnog sloja manja, a elektronska vodljivost sloja veća, u usporedbi s rezultatima dobivenim u boratnom puferu bez dodatka tanina. Debljina pasivnog (barijernog) filma linearno se mijenja s potencijalom pasivacije, istovremeno stacionarna struja pasivacije ne ovisi o potencijalu formiranja pasivnog filma. Barijerni Fe3O4 film je poluvodič n-tipa kome su osnovni defekti kisikove vakancije i intersticijski kationi. Procesi koji se odvijaju na međufaznoj granici barijerni film / elektrolit pod kontrolom su prijenosa naboja. S povećanjem debljine pasivnog filma povećava se i otpor prijelazu naboja.

pasivitet; tanin

nije evidentirano