Modelado, síntesis y caracterización de líquidos iónicos de base n-imidazol como inhibidores de corrosión en un anticongelante”

Abstract

El presente estudio describe el desarrollo de un anticongelante para motores de combustión interna que incorpora un líquido iónico (LI) como inhibidor de corrosión. Este LI se sintetizó mediante el método de cuaternización de imidazoles, utilizando N-metilimidazol con una cadena alquílica. En combinación con otros dos inhibidores seleccionados, el 2-mercaptobenzoimidazol (MBI) y el Na₂SO₄, se logra brindar protección al acero al carbono 1018, al cobre y al aluminio, que son los principales componentes metálicos en los motores. Los tres compuestos se evaluaron de manera individual y en combinación sobre cada metal en HCl 0.1 M. La capacidad de inhibición se analizó mediante la Teoría de Funcionales de la Densidad (DFT). La caracterización experimental se llevó a cabo mediante curvas de polarización y espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS, por sus siglas en inglés) a diferentes concentraciones. Los cálculos basados en DFT indican que la cadena alquílica favorece la formación de una capa protectora en la superficie del acero 1018. Los resultados experimentales mostraron un aumento en la eficiencia de inhibición a medida que se incrementaba la concentración del inhibidor. El efecto sinérgico de la mezcla de los tres inhibidores mejoró la protección de los tres metales, alcanzando niveles de inhibición del 96 % para el acero 1018, 97 % para el cobre y 68 % para el aluminio. Estos resultados fueron corroborados mediante imágenes de microscopía electrónica de barrido (SEM, por sus siglas en inglés). La adsorción del inhibidor se evaluó mediante voltamperometría de corriente alterna, evidenciando un cambio en la capacitancia diferencial a partir de un potencial de -0.32 V. Este potencial coincide con el punto en el que la densidad de corriente aumenta en las curvas de Tafel, lo que sugiere un proceso de desorción del inhibidor. De acuerdo con los datos obtenidos por DFT, este fenómeno puede atribuirse a la presencia de regiones con alta densidad de carga en la estructura del inhibidor y a la orientación del LI sobre la superficie metálica. Estos resultados presentan un enfoque innovador para la identificación de procesos de desorción en inhibidores de corrosión.