ABSTRACT The growth of world energy demand directly affects the consumption of petroleum-based fuels, increasing the negative impact of the use of these fuels and the decrease of crude oil reserves. This creates an opportunity for the use of fuels that are more efficient, of low environmental impact and, above all, of a renewable nature. Bioethanol is a biofuel that complies with these characteristics, but it has some aggressiveness from the electrochemical plane over conventional metallic systems, requiring a good selection of materials for its use and handling. In the evaluation of the corrosion properties of metal materials exposed to bioethanol, the low conductivity of these organic compounds must be taken into account to avoid difficulties in the development of the tests and the misinterpretation of results. There are currently methods to compensate for the ohmic fall produced by the organic electrolytic medium, one of the most used being the addition of soluble salts in defined concentrations. This work evaluates the effects of the addition of different concentrations of CH3COOK and LiClO4 as support electrolyte to bioethanol, when electrochemical measurements of Potenciodynamic Polarization and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) are carried out by exposing an aluminum and magnesium alloy to said solution.

RESUMEN El crecimiento de la demanda de energía a nivel mundial incide directamente en el consumo de los combustibles a base de petróleo, incrementando el impacto negativo por el uso de los mismos y la disminución de las reservas de crudo. Así nace una oportunidad para el uso de combustibles de mayor eficiencia, de bajo impacto ambiental y, por sobre todo, de naturaleza renovable. El bioetanol es un biocombustible que cumple con dichas características, pero posee cierta agresividad desde el plano electroquímico sobre los sistemas metálicos de uso convencionales, requiriéndose una buena selección de materiales para su uso y manejo. En la evaluación de las propiedades frente a la corrosión de los materiales metálicos expuestos a bioetanol, se debe tener en cuenta la baja conductividad propia de estos compuestos orgánicos para evitar dificultades sobre el desarrollo de los ensayos y la mala interpretación de resultados. Existen en la actualidad métodos para compensar la caída óhmica producida por el medio electrolítico orgánico, siendo uno de los más usados el de adición de sales solubles en concentraciones definidas. En este trabajo se evalúan los efectos secundarios de la adición de diferentes concentraciones de CH3COOK y LiClO4 como electrolito soporte al bioetanol, cuando se realizan medidas electroquímicas de Polarización Potenciodinámica y Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIS) exponiendo una aleación de aluminio y magnesio a dicha solución.

ABSTRACT Zinc Oxide is a material of particular interest because of its unique optical and electrical properties, which are explored for many applications in optoelectronics and nanoelectronics; and it that can be synthesized economically by the technique of anodization. In this work, the potentiostatic anodization technique was used in dilute NaOH solution, at room temperature, to obtain ZnO anodic films. The morphological and structural properties of the anodized films obtained at different voltages and of the films subjected to heat treatment were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and the films were found to be compact, of heterogeneous morphology, and that the particle size was proportional to the applied potential. In addition, electrochemical studies were carried out by applying the Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) technique to evaluate the electrochemical properties of the films. It was demonstrated that the ZnO films presented a resistive and capacitive behavior, the latter being associated to the presence of a constant phase element with identity coefficient (n) defined slightly lower than unity. The thicknesses of the films were determined by adjusting the experimental results obtained by EIS to an equivalent circuit considering the constant phase element as an ideal capacitor. Based on the parameters analyzed it was concluded that larger layers were applied with greater thickness and less resistance, while at lower potentials the layers tended to be thinner and resistive. On the other hand, it was demonstrated that the applied heat treatment caused a decrease in the electrical resistance of the films, and an increase in the capacitance of the system, with its consequent decrease in thickness, with respect to films without heat treatment, but no differences were found in the electrochemical properties between the thermally treated films.

RESUMEN El óxido de Zinc es un material de particular interés a causa de sus propiedades ópticas y eléctricas únicas, que son exploradas para muchas aplicaciones en optoelectrónica y nanoelectrónica; y que puede ser sintetizado de manera económica por la técnica de anodización. En este trabajo se empleó la técnica de anodizado potenciostático en solución diluida de NaOH, a temperatura ambiente, para la obtención de películas anódicas de ZnO. Las propiedades morfológicas y estructurales de los anodizados obtenidos a diferentes voltajes, y de las películas sometidas a tratamiento térmico, se caracterizaron por microscopía electrónica de barrido (SEM) encontrándose que las películas son compactas, de morfología heterogénea, y que las dimensiones de las partículas son proporcionales al potencial aplicado. Asimismo, se realizaron estudios electroquímicos mediante la aplicación de la técnica de Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIS) para evaluar las propiedades electroquímicas de las películas. Se demostró que las películas de ZnO presentan un comportamiento resistivo y capacitivo, este último se asocia a la presencia de un elemento de fase constante con coeficiente de identidad (n) definido levemente menor a la unidad. Los espesores de las películas se determinaron ajustando los resultados experimentales obtenidos por EIS a un circuito equivalente considerando el elemento de fase constante como capacitor ideal. En base a los parámetros analizados se concluyó que al aplicar potenciales más elevados se forman capas de mayor espesor y menor resistencia, en tanto que a potenciales menores las capas tienden a ser más delgadas y resistivas. Por otro lado, se demostró que el tratamiento térmico aplicado provocó una disminución de la resistencia eléctrica de las películas, y un aumento de la capacitancia del sistema, con la consecuente disminución del espesor, respecto a las películas sin tratamiento térmico, pero no se encontraron diferencias en las propiedades electroquímicas entre las películas tratadas térmicamente.

ABSTRACT The aim of the present work was to evaluate the susceptibility to corrosion in biodiesel of Al-Cu alloys directionally solidified: Al-4.5wt.%Cu and Al-15wt.% Cu, in function of the type of structure (columnar, equiaxed or columnar-to-equiaxed transition - CET) and chemical composition. Working electrodes were prepared with different types of alloy structures and electrochemical studies data were performed. Industrial biodiesel produced from soybean oil is used. Because of its high resistivity, for performing electrochemical tests, an aqueous extraction of biodiesel was performed, in order to obtain the aqueous ionic fraction, which generates the corrosion process. Potentiodynamic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were carried out. These studies were supplemented by observations of the specimens by optical microscopy (OM). The analysis of potentiodynamic polarization curves allows to conclude that the effect of different grain structures is an evidence of the pitting potential, only in the Al-4.5wt.%Cu alloy. Impedance spectra of all samples show a double capacitive contribution. They were simulated using a R(RQ)(RQ) circuit. It was found that the resistance to charge transfer increased from the columnar zone to the equiaxed zone for the two alloys.

RESUMEN En el presente trabajo se evalúa la susceptibilidad frente a la corrosión en biodiesel de aleaciones Al-Cu solidificadas direccionalmente: Al-4,5%Cu y Al-15%Cu (porcentajes en peso), en función al tipo de estructura (columnar, equiaxial o con transición de estructura columnar a equiaxial-TCE) y a la composición química. Se prepararon electrodos de trabajo con los diferentes tipos de estructura y se realizaron estudios electroquímicos de los mismos. Se utilizó biodiesel industrial fabricado a partir de aceite de soja. Debido a su alta resistividad, para la realización de los ensayos electroquímicos, se realizó una extracción acuosa del biodiesel, con el objetivo de obtener la fracción iónica acuosa, que genera el proceso de corrosión. Se llevaron a cabo curvas de polarización potenciodinámica y medidas de espectroscopia de impedancia electroquímica (EIE). Estos estudios se complementaron con observaciones de las probetas mediante microscopia óptica (MO). El análisis de las curvas de polarización potenciodinámicas permite concluir que el efecto de las diferentes estructuras de granos se evidencia sobre el potencial de picado, solamente en la aleación Al-4,5%Cu. Los espectros de impedancia de todas las probetas muestran una doble contribución capacitiva. Los mismos se ajustaron mediante un circuito R(RQ)(RQ). Se encontró que la resistencia a la transferencia de carga aumenta desde la zona columnar hacia la zona equiaxial para las dos aleaciones.

In the present research, we studied the corrosion resistance of commercial aluminum alloys exposed to ethanol produced in the northeastern region of Argentina and to commercial ethanol as reference medium. Electrochemical tests of potentiodynamic polarization and weight loss were performed by immersion at temperatures below the boiling point of ethanol (25 °C, 40 °C and 50 °C). The results showed that the increase in the corrosion rate of the alloys is directly proportional to the increase in the temperature of the solution, and that the combined action of contaminants in the alcohol (water, organic acids or aggressive ions) contributed to the increase in the aggressiveness of the environment. Specifically, through the results of the gravimetric tests, corrosion products characteristic of the formation of pitting corrosion and alkoxidation were observed. In contrast to the above, the existence of the pitting corrosion mechanism was demonstrated by defining a pitting potential in the potentiodynamic polarization curves.

ABSTRACTPassivity of the stainless steel is attributed to the development of a protector film, formed by oxides on the metal surface. This film has semiconductor properties, and it is important for the understanding of corrosion phenomena.The objective of this work is to study the passive films formed in stainless steels samples solidified unidirectionally. The composition of the alloying elements in the samples are Fe-18Cr-10Ni-2Mo-0,08C (sample A), Fe-18Cr-14Ni-8Mo-0,03C (sample C) y Fe-18Cr-10Ni-8Mo-0,08C (sample F), and determine the influence of the structure (equiaxed, columnar and columnar-to-equiaxed transition, CET) in the corrosion resistance, as well as investigate the relationship between the corrosion resistance and the size of the secondary dendritic arm spacing. For this are used potentiodynamic and galvanostatic techniques, Mott Schottky analysis and electrochemical impedance spectroscopy.The measurements were performed in Na2HPO40,5 M (pH = 9,2), at room temperature (25ºC).Potentiodynamic measurements indicate a passive region and a maximum current in the transpassive region. The galvanostatic measurements of the passive films indicate two plain of potential, due to chromium oxide and iron oxide, in which two transition times occur. The greater thickness of the iron oxide is in the equiaxed structures of sample F, which has the smallest dendritic spacing with respect to other two samples, given the same structure. Mott Schottky analysis shows that the passive film behaves as an n-type semiconductor in the potential range of -0.45 V to 0 V, with a density of-donor that varies according to the composition of stainless steel. It is also observed that the density-donor varies according to the type of structure for the same material.

RESUMENLa pasividad de los aceros inoxidables es atribuida a la formación de una película protectora, conformada por óxidos, sobre la superficie del metal. Esta película posee propiedades semiconductoras y está relacionada con múltiples factores que la hacen de importancia para la comprensión de los fenómenos de corrosión. En este trabajo se estudia la película pasiva formada en aceros inoxidables solidificados unidireccionalmente, Fe-18Cr-10Ni-2Mo-0,08C (muestra A), Fe-18Cr-14Ni-8Mo-0,03C (muestra C) y Fe-18Cr-10Ni-8Mo-0,08C (muestra F), para determinar la influencia de la variación de la estructura (equiaxial, columnar y con transición de columnar a equiaxial-TCE) en la resistencia a la corrosión, así como investigar la relación entre la resistencia a la corrosión y el espaciamiento dendrítico secundario del material. Para ello se emplean técnicas potenciodinámicas y galvanostáticas, análisis de MottSchottky y espectroscopía de impedancia electroquímica que se realizaron en solución de Na2HPO40,5 M (pH 9,2).Las curvas potenciodinámicas indican una región pasiva y un máximo de corriente en la región transpasiva. Las medidas galvanostáticas realizadas sobre películas pasivas formadas previamente indican dos amesetamientos de potencial, debido al óxido de Cr y óxido de Fe, del cual surgen dos tiempos de transición. El mayor espesor de óxido de hierro se encuentra en las estructuras equiaxial de la muestra F, que posee el menor espaciamiento dendrítico respecto de los otras dos muestras teniendo en cuenta la misma estructura. El análisis de Mott Schottky muestra que la película pasiva se comporta como un semiconductor tipo n en el rango de potenciales de -0,45 V a 0 V, con una densidad de donores que varía de acuerdo a la composición del acero inoxidable. También se observa que la densidad de donores varía de acuerdo al tipo de estructura para un mismo material.