ABSTRACTThere is a great interest in the steel industry to incorporate new products in the market with better properties of those already in production. Among these properties, corrosion resistance is of great importance for countries with a large marine seacoast, like Chile, where chloride ions from sea spray produce corrosion, leading to irreversible failure of steel structures decreasing their life. For this reason, it is of vital importance to investigate the influence of various alloying elements and treatments for steels with superior corrosion resistance properties in marine environment. This work aims at studying the specific influence of Nickel - as an alloy constituent - and Titanium - as a microstructural tuner - on ASTM A242 low alloy weathering steel. For that, atmospheric corrosion resistance was evaluated through accelerated salt spray corrosion experiments under wet/dry cycles. For each alloy the thickness of corrosion products and corrosion rates were determined. The oxides and oxyhydroxides were identified by X-Ray diffraction technique. The results showed that corrosion rates at 40 cycles (960 hours) were low for Ni alloyed specimens and even lower for the Ti alloyed specimens, in comparison to the ASTM A242 alloy specimens. These results are reflected in a decrease in the thickness of the corroded coupons, with the lowest value observed for the ASTM A242 steel specimens alloyed with Nickel and Titanium.

RESUMENExiste un gran interés en la industria siderúrgica por incorporar nuevos productos que superen las propiedades de los ya existentes. Dentro de estas propiedades, la resistencia a la corrosión es de gran importancia para los países que, al igual que Chile, tienen abundante litoral marino. En las zonas costeras los iones cloruro presentes en el aire producen deterioro por corrosión lo que disminuye la vida útil de las estructuras. Por esta razón es que es de vital importancia investigar la influencia de los distintos elementos aleantes y tratamientos que lleven a mejorar la resistencia de los aceros frente a la corrosión marina. Este trabajo apunta al estudio de aceros autopatinables ASTM A242 de baja aleación, específicamente con adición de Níquel a la aleación, y a la adición de Titanio como afinador de la microestructura, y su influencia sobre la resistencia a la corrosión atmosférica utilizando ensayos de corrosión acelerada producida en cámara de niebla salina con ciclos de humectación y secado. En las aleaciones estudiadas se determinó el espesor corroído de las muestras y la velocidad de corrosión. Los diferentes productos de corrosión, óxidos y oxihidróxidos de hierro se identificaron por rayos X. Los resultados muestran claramente que luego de 40 ciclos (960 horas) de tratamiento, en comparación con un acero ASTM A242, la velocidad de corrosión disminuye en forma significativa en el mismo acero con aleación de Níquel, y más aún con adición de Titanio como afinador de grano. Este resultado se ve también reflejado en una disminución del espesor corroído de los cupones, observándose el menor espesor corroído en el acero ASTM A242 con Ni y Ti.

Iron oxyhydroxides, such as goethite and ferrihydrite, are highly abundant and ubiquitous minerals in geochemical environments. Because of their small particle sizes, their surface reactivity is high towards adsorption of anions and cations of environmental relevance. For this reason these minerals are extensively studied in environmental geochemistry, and also are very important for environmental and industrial applications. In the present work, we report the synthesis and characterization of goethite and ferrihydrite of controlled particle sizes. It has been shown that surface reactivity of these minerals is highly dependent on crystal sizes, even after normalizing by specific surface area. In order to investigate the reasons for this changing reactivity it is necessary to work with reproducible particle sizes of these minerals. We investigated here the experimental conditions to synthesize goethite samples of four different specific surface areas: ca. 40, 60, 80 and 100 m² g-1, through the controlled speed of hydroxide addition during hydrolysis of acid Fe(III) solutions. In the case of 2-line ferrihydrite, samples with two different particle sizes were prepared by changing the aging time under the pH conditions of synthesis (pH = 7.5). The synthesized minerals were identified and characterized by: X-ray diffraction, N2adsorption BET specific surface area, transmission electron microscopy, attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy, and maximum Cr(VI) adsorption.

Los oxihidróxidos de hierro, como la goetita y ferrihidrita, son minerales altamente abundantes y ubicuos en ambientes geoquímicos. Su reactividad superficial es alta hacia la adsorción de aniones y cationes de relevancia ambiental dados sus pequeños tamaños de partícula. Por esta razón estos minerales son estudiados extensamente en geoquímica ambiental, y también son muy importantes en aplicaciones ambientales e industriales. En el presente trabajo reportamos la síntesis y caracterización de goetitas y ferrihidritas de tamaño de partícula controlado dado que se ha demostrado que su reactividad superficial es altamente dependiente de sus tamaños cristalinos, aún después de normalizar por su área superficial específica. Para investigar las razones de estos cambios de reactividad es necesario trabajar con tamaños de partícula reproducibles de estos minerales. Aquí presentamos las condiciones experimentales para sintetizar muestras de goetita de cuatro diferentes áreas superficiales específicas: ca. 40, 60, 80 y 100 m² g-1, a través de la velocidad controlada de adición de hidróxido durante la hidrólisis de soluciones ácidas de Fe(III). En el caso de ferrihidrita de 2 líneas, se prepararon muestras con dos tamaños diferentes de partícula cambiando el tiempo de añejamiento bajo las condiciones de pH de síntesis (pH=7.5). Los minerales sintetizados se identificaron y caracterizaron por: difracción de rayos X, área superficial específica por adsorción de N2 BET, microscopía de transmisión electrónica, espectroscopía de infrarrojo de transformada de Fourier con reflectancia total atenuada, y adsorción de Cr(VI) máxima.

En el estudio se evaluaron las diferentes formas de hierro (Fe) y aluminio (Al) presentes en suelos cultivados y en áreas de bosque de la zona norte del departamento del Magdalena (Colombia). Se seleccionaron seis zonas de muestreo localizadas entre 0 y 1000 m.s.n.m. Se utilizaron tres técnicas selectivas de extracción de Fe y Al con los agentes extractantes: pirofosfato de sodio, oxalato ácido de amonio, y ditionito citrato bicarbonato. Los contenidos totales de Fe y Al fueron determinados mediante un ataque ácido y cuantificación por absorción atómica. El análisis de varianza multivariado mostró diferencias significativas (P < 0.05) entre zonas y usos del suelo para todas las formas de Fe y Al extraídas, las cuales fueron mayores en suelos de bosques, en comparación con suelos de cultivo. Una alta proporción de Fe forma parte estructural de silicatos, en menor proporción de oxihidróxidos cristalinos y en una proporción muy baja se encuentra ligado a compuestos orgánicos; esto refleja una pobre evolución del humus en las zonas estudiadas. El Al extraído con oxalato amónico fue bajo (> 3% del Al total), lo que sugiere que un alto contenido de Al forma parte de estructuras cristalinas.

Different forms of iron (Fe) and aluminum (Al) present in soils with different uses in the northern department of Magdalena (Colombia) were evaluated. Six sampling areas located between 0-1000 meters, including cultivated soils and soils of cultivated areas adjacent to forests were selected. Three selective extraction techniques Fe and Al were used as extracting agents used: sodium pyrophosphate, acid ammonium oxalate and dithionite citrate bicarbonate, the total content of Fe and Al were determined (t) by an acid attack and quantified by atomic absorption. The analysis of variance shows that there are significant differences (p < 0.05) between areas and land uses for all forms of Fe and Al extracted, which were higher for forest soils compared to agricultural soils, thus large proportion a structural part of Fe silicates in crystalline oxyhydroxides less content and a very low proportion, linked to organic compounds, this reflects a poor evolution of humus in the study areas. The Al extracted with ammonium oxalate was low (less than 3% of total Al), suggesting that a high Al content is part of crystal structures.

Total iron dissolved and iron forms extracted with acid ammonium oxalate, sodium pyrophosphate and dithionate- citrate- bicarbonate were studied in Alisol soils in the municipality of Acaxochitlán, State of Hidalgo, México. The studied soils present different kind of forests: Pinus patula schlecht and Cham (Pp), Pinus teocote, (Pt) and Quercus spp, (Q). The objective of this investigation is to determinate if the vegetation modifies the different fraction of iron (Fe) in the soil. The highest total iron content (14.5% of Fe2O3) was observed in the soils with Pp vegetation, the highest percent of ferrihydrite (38.0% of total Fe present in the soil) and of iron-organic matter complex and amorphous iron oxides (20.9% and 16.3% respectively of total Fe in the soil) were found in the Pt forest. Free iron forms (56.7% of total Fe in the soil) and crystalline iron forms (goethite/ hematite) were predominant in the soils with Pp forest. The most weathered soil was the one with Q vegetation, a higher evolution in the process of iron oxi-hydroxides structural organization was found in the soils with Pt and Pp. The type of forest vegetation influences the degree of soil evolution, and distribution, content and forms of Fe oxides in order of highest to lowest total Fe content in the soil was Pinus patula > Quercus spp > Pinus teocote.

Se estudian las formas de hierro extraídas con oxalato ácido de amonio, pirofosfato de sodio, ditionito-citrato-bicarbonato, así como el hierro total en disolución en suelos Alisoles en el municipio de Acaxochitlán, Hidalgo, México. Los suelos estudiados soportan distintos tipos de vegetación forestal: Pinus patula Schlecht and Cham (Pp), Pinus teocote, (Pt) y Quercus spp, (Q). El objetivo del trabajo fue determinar si la vegetación influye significativamente sobre las diferentes fracciones de hierro (Fe) en el suelo. Los contenidos de Fe total son significativamente mayores en suelos bajo vegetación de Pp (14,5% de Fe2O3), el mayor porcentaje de ferrihidrita (38,0% del Fe total en suelo) y de complejos organominerales de Fe y óxidos amorfos de Fe (20,9% y 16,3% respectivamente del Fe total en suelo, se dio en el bosque de Pt. En los suelos bajo bosques de Pp predominaron formas de Fe lábil (56,7% del Fe total en suelo) y formas cristalinas de Fe (goetita/hematita). La vegetación de Q mostró mayor alteración de los suelos y en el caso de Pt y Pp se presentó una mayor evolución en el proceso de organización estructural de los oxihidróxidos de Fe. El tipo de vegetación forestal influye en el grado de evolución del suelo, y en la distribución, contenido y formas de óxidos de Fe. En un orden de mayor a menor el contenido de Fe total en el suelo fue Pinus patula > Quercus spp > Pinus teocote.

The state of Hidalgo has a total surface of 2 110 573 ha, of which 22 % has characteristically acid soils that need to be evaluated to determine the physico-chemical factors that will allow the development of agricultural practices that will improve their use in forestry or agriculture. The objectives of this study were a) to determine the physical, chemical and mineralogical properties of the acid soils in the state of Hidalgo, Mexico, and b) to classify the soils following the criterium of the IUSS Working Group WRB (2006). The soils present good drainage, soil colours that vary from 10YR4/3 to 5YR4/4 (Munsell Color Chart), a bulk density lower than 1 Mg m-3, a particle density from 1.54 to 2.15 MG m-3, soil textures are loam, sandy loam and clay, the pH (in water 1:2.5) varied from 6.7 to 4.9, slightly acid to very acid; a high CEC (average of 30 cmol+kg-1), and organic matter geater than 4% in the surface horizons. The clay fraction is characterised by kaolinite, halloysite 7 Å and iron oxides (goethite). The sequence of free oxides in the Bt horizons is: Fe2O3 > Al2O3 > SiO2 , which indicates a stage of advanced mineral weathering. The soils were classified as different Alisols (IUSS Working Group WRB, 2006).

El estado de Hidalgo, cuenta con una superficie total de 2 110 573 ha, de éstas el 22 % de los suelos tienen características ácidas, que requieren de evaluarse y determinar sus factores físico-químicos que permitan desarrollar prácticas agronómicas tendientes a mejorar su potencialidad para uso forestal o agrícola. Los objetivos de este estudio fueron a) determinar las propiedades físicas, químicas y mineralógicas de los suelos ácidos en el estado de Hidalgo, México, y b) clasificar los suelos de acuerdo al criterio de la IUSS Working Group WRB (2006). Los suelos estudiados presentan un buen drenaje, de colores que van de 10YR4/3 a 5YR4/4 (Munsell Color Chart), densidad aparente menor de 1 Mg m-3, densidad real varía de 1.54 a 2.15 Mg m-3; de textura franco, franco arenosa y arcillosa; pH (en agua 1:2.5) varió de 6.7 a 4.9, ligeramente ácido a muy ácido; CIC alta (promedio de 30 cmol+kg-1), materia orgánica mayor del 4% en los horizontes superiores. En la fracción arcilla está caracterizada por caolinita, haloisita 7 Å, y óxidos de hierro (goethita). La secuencia de los óxidos lábiles en los horizontes Bt es: Fe2O3 > Al2O3 > SiO2 lo que indica una etapa de intemperización avanzada de los minerales. Los suelos fueron clasificados como diferentes Alisoles (IUSS Working Group WRB, 2006).

We are hereby presenting the results obtained from a study on using Microparticle Voltammetry (MPV) for identifying Iron oxides and oxy-hydroxides. This technique allowed us to distinguish different mineral species, such as hematite, goethite, magnetite and maghemite, in both synthetic and natural samples. By measuring synthetic pigments at different temperatures, evidence was found of an electrochemical behavioral pattern which allowed differenciating them. The current peak location (potential value) proved to vary according to the mineral species, grain size and chrystallinity degree. The area varies in terms of electroactive concentration of the species given. Width varies according to particle size distribution. In high iron oxide and oxy-hydroxide concentration samples, peaks were defined at current values of mA (milliampers) and in paleosol samples having an overall iron content lower than 6%, peaks were recorded at currents of µA (microampers). Therefore, a possibility arises of applying this technique to environmental and palaeo-environmental studies of these minerals. MPVs main advantages compared to conventional methods are speed and simplicity as well as the fact that it allows processing a few sample grains, in spite of its chrystallinity degree. Unlike magnetic methods - strongly influenced by the presence of magnetite- MPV is highly sensitive for detecting weakly magnetic species.

Se presentan los resultados de un estudio sobre el uso de la Voltametría de Micropartículas (VMP), aplicada a la identificación de óxidos y oxihidróxidos de hierro. Mediante esta técnica, fue posible diferenciar hematita, goethita, magnetita y maghemita, en muestras sintéticas y naturales. La medición de pigmentos sintéticos tratados a diferentes temperaturas, evidenció la existencia de un patrón de comportamiento que permite diferenciarlos. Se constató que la ubicación del pico de corriente (valor de potencial), varía en función de la especie mineral, el tamaño de grano y el grado de cristalinidad, el área, en relación con la concentración de especie electroactiva y el ancho, con la distribución de tamaños de partícula. En muestras con elevadas concentraciones de óxidos y oxihidróxidos de hierro, los picos se definieron a corrientes del orden de los mA (miliamperes) y en muestras de paleosuelos con un contenido de hierro total inferior al 6%, los picos se registraron a corrientes del orden de los µA (microamperes). De esta manera, se constata la posibilidad de aplicación de la técnica en estudios ambientales y paleoambientales que tengan en cuenta a estos minerales. Las principales ventajas de la VMP, respecto a los métodos convencionales, se refieren a la rapidez y simplicidad de aplicación y a la posibilidad de procesar pocos microgramos de muestra, sin limitación de su grado de cristalinidad. A diferencia de los métodos magnéticos, fuertemente condicionados por la presencia de magnetita, la VMP resulta altamente sensible a la detección de especies débilmente magnéticas.

In order to develop capacities which would make pos sible the voltammetry of microparticles to be applied in the characterization of natural iron oxides and oxihydroxides, a serie of measurements were performed on synthetic magnetite (Fe3O4), hematite (aFe2O3) and goethita (aFeO.OH). To test the capability of the methodology known natural iron minerals and sedimentary rocks containing unknown iron minerals have also been included in the present contribution. The electrochemical analyses were carried out at RT and after heating in order to estimate the potential of the method for detection of phase changes. The reliability of the method was checked by applying complementary technologies as optic microscopy, Rx diffractometry and magnetic susceptibility at low temperature. The results obtained indicate that the method and technical recourses applied are suitable ones for making a differentiation of iron oxides and oxihydroxides. The sensibility of the voltammetry of microparticles is higher for differentiation of less magnetic compounds such as hematite and goethite than for ferrimagnetic minerals such as magnetite. This technique is an appropriated method for environmental studies and can be related with other techniques applied in environmental magnetism.

Con el propósito de implementar el uso de la técnica de voltamperometría de micropartículas en la caracterización de óxidos y oxihidróxidos de hierro de origen natural, en una primera etapa, se realizaron numerosas experiencias con muestras sintéticas de magnetita (Fe3O4), hematita (aFe2O3) y goethita (aFeO.OH), según la metodología propuesta por Grygar (1995). Luego se efectuaron ensayos sobre muestras de minerales naturales y sedimentitas con alto contenido en óxidos y oxihidróxidos de hierro. Los análisis se realizaron sobre la muestra original y luego de tratarla a distintas temperaturas, esto último, a los fines de estimar la potencialidad del método en la detección de cambios de fase. Técnicas complementarias, tales como microscopía óptica, difractometría de rayos x y susceptibilidad magnética a bajas temperaturas, fueron utilizadas para evaluar la confiabilidad del método. En la presente contribución, se confirma que la técnica de voltamperometría de micropartículas es altamente sensible a la detección de especies débilmente magnéticas, como la hematita y la goethita (antiferromagnéticas) y en menor medida a las fuertemente magnéticas, como la magnetita (ferrimagnética). En virtud de esto, se considera que esta técnica es apropiada para estudios ambientales y puede ser relacionada con otras técnicas de magnetismo ambiental.