Avaliação de sensores bimetálicos para detecção e
medição de hidrogênio permeado através de estrutura
metálica(Ti/TiO2)
Bruno Henrique Lattmann; PIBIT/CNPq; Haroldo de Araújo Ponte
Um dos grandes problemas encontrados nas refinarias de
petróleo é o controle de danos nas estruturas de aço.
Esses danos são provenientes da penetração de hidrogênio(H+) na estrutura metálic a,sendo este gerados por meio
do H2S e HCN encontrado no óleo bruto. O monitoramento
de H+ ,por sensores de hidrogênio , é uma forma de controle desse deterioramento. Sendo assim esta pesquisa
desenvolve e caracteriza sensores de permeação de H+
através da avaliação da alteração do potencial eletroquímico sob carregamento cíclico de H+ sob Titânio/ óxido de
Titânio(Ti/TiO2).
O processo de geração, permeação e detecção de H+
foram estudados através da célula de Devanathan –
Stachurski, utilizando técnicas de Potencial de Circuito Aberto (OCP), no qual foram realizadas em dois
tempos (10 e 30 min), para verificar possíveis
alterações nos potências dos
eletrodos.
Figura 1 – Célula de Devanathan-Stachurski
MERRICK, R.D. Refinery experiences with cracking in wet H2S envinronments.
Materials Performance, v. 27, n. 1, p. 30-36. 1988.; COTTERILL, P. The hydrogen
embrittlement of metals. Progress in Materials Science, v. 9, n. 4, p. 205-250,1961
;SMITH, D.P. Hydrogen in metals, Chicago: The University of Chicago Press, 1948
;ROBINSON, M.J. e HUDSON, D.R.J. Measurement of hydrogen concentrations in
BS 4360 grade 50D carbon-manganese steel using na electrochemical probe.
British Corrosion Journal, v. 25, n. 4, p. 279, 1990
Figura 2-Voltametria
cíclica do titânio
(solução: NaOH
0,1 mol/L, desaerada, pH=13, t=25°C;
varredura: de -1,0V
a 1,0 V
Figura 3 – Variação do
potencial do circuito aberto
Em função do tempo total de
carregamento em 10 e
30 minutos.
Com os resultados obtidos pode-se observar que os experimentos
com polarização galvanostática de 30 min., a variação de OCP
foi mais pronunciada em comparação com a de 10 min. Esta
observação leva a hipótese de que a alteração do potencial de
eletrodo de trabaho seja função do tempo de carregamento do
hidrogênio.