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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/53135| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Estudo da eletrodeposição de zinco e índio em meio de cloreto de colina e etilenoglicol sobre superfície de aço carbono 1020 |
| Título em inglês: | Study of the electrodeposition of zinc and indium in choline chloride and ethylene glycol medium on 1020 carbon steel surface |
| Autor(es): | Oliveira, José Joelson Pires |
| Orientador: | Casciano, Paulo Naftali da Silva |
| Palavras-chave: | Eletrodeposição;Solvente eutético;Zinco;Índio |
| Data do documento: | 2020 |
| Citação: | OLIVEIRA, José Joelson Pires. Estudo da eletrodeposição de zinco e índio em meio de cloreto de colina e etilenoglicol sobre superfície de aço carbono 1020. 2020. 65 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2020. |
| Resumo: | O Zinco e ligas ricas em Zinco são materiais amplamente usados na indústria de revestimentos, sendo objetos de estudo de diversos grupos de pesquisa em eletroquímica. Neste trabalho, são apresentados resultados eletroquímicos, termodinâmicos e estruturais obtidos a partir do estudo da eletrodeposição de Zinco e Índio em meio de solvente eutético, o qual foi formado por uma mistura de razão molar de 1:2 entre cloreto de colina e etileno glicol. Folha de platina, fio de prata revestido com cloreto de prata imerso no próprio solvente eutético e disco de aço carbono foram usados, respectivamente, como eletrodos auxiliar, pseudoreferência e trabalho. Foram realizadas voltametrias cíclicas variando diversos parâmetros, tais como composição do banho eletrolítico, potencial de inversão e velocidade de varredura. O eletrólito foi formado por ZnCl2 0,4 mol L–1, diferentes concentrações de InCl3 (variando de 0 a 50 × 10–3 mol L–1) e diferentes teores de água (variando de 0 a 10 %). Os valores do coeficiente de difusão das espécies Zn2+ e In3+ a diferentes temperaturas, assim como os valores de viscosidade e massa específica para os eletrólitos de interesse, foram determinados. Utilizando uma equação do tipo Arrhenius foi possível estimar a energia de ativação para a difusão dos íons Zn2+ e In3+, a saber 58,09 kJ mol–1 e 31,31 kJ mol–1, respectivamente. Eletrodepósitos foram obtidos potenciostaticamente a –1,2 V com densidade de carga de –3 C cm–2. Os revestimentos obtidos foram então submetidos à decapagem galvanostática eletroquímica, a qual permitiu estimar a espessura, eficiência faradáica e quantificar os percentuais de Zinco e Índio eletrodepositados, além de permitir a identificação das fases presentes nos eletrodepósitos. Ainda foram feitas caracterizações estruturais quanto à morfologia, composição e estrutura cristalina dos eletrodepósitos, usando respectivamente, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva de raios–X e difração de raios–X. Os resultados indicaram favorecimento da eletrodeposição de Zinco com o aumento da temperatura e com o aumento do percentual de água adicionada ao eletrólito. Já a eletrodeposição de Índio foi favorecida com o aumento da concentração de In3+ no eletrólito e com aumento da velocidade de rotação do eletrodo. |
| Abstract: | Zinc and Zinc-rich alloys are materials widely used in the coatings industry, being the subject of study by several research groups in electrochemistry. In this work, electrochemical, thermodynamic and structural results obtained from the study of the electrodeposition of Zinc and Indium in eutectic solvent are presented, which was formed by a mixture of 1: 2 molar ratio between choline chloride and ethylene glycol. Platinum sheet, silver wire coated with silver chloride immersed in the eutectic solvent itself and carbon steel disc were used, respectively, as auxiliary electrodes, pseudo-reference and work. Cyclic voltammeters were performed varying several parameters, such as composition of the electrolytic bath, inversion potential and scan rate. The electrolyte was formed by 0.4 mol L–1 of ZnCl2, different concentrations of InCl3 (from 0 to 50 × 10–3 mol L–1) and different water contents (from 0 to 10 %). The values of the diffusion coefficient of the Zn2+ and In3+ species at different temperatures, as well as the values of viscosity and specific gravity for the electrolytes of interest, were determined. Using an Arrhenius-type equation, it was possible to estimate the activation energy for the diffusion of Zn2+ and In3+ ions, namely 58.09 kJ mol–1 e 31.31 kJ mol–1, respectively. Electrodeposits were obtained potentiostatically at –1.2 V with a charge density of –3 C cm–2. The obtained coatings were then subjected to electrochemical galvanostatic stripping, which allowed to estimate the thickness, faradic efficiency and to quantify the percentages of electroplated Zinc and Indium. Structural characterizations were also made regarding the morphology, composition and crystalline structure of the electrodeposits, using, respectively, scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy and X-ray diffraction. The results indicated favoring of the zinc electrodeposition with the increase of the working temperature and with the increase of the percentage of water added to the electrolyte. The electrodeposition of Indium was favored by increasing the concentration of In3+ in the electrolyte and increasing of the rotation rate of the electrode. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/53135 |
| Aparece nas coleções: | DQAFQ - Dissertações defendidas na UFC |
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