Espectroscopía de impedancia electroquímica para evaluar recubrimientos y capas pasivas

Fundamento

Se aplica al sistema una señal alterna de amplitud pequeña, barriendo un rango amplio de frecuencias, y se mide la respuesta en corriente, obteniendo la impedancia compleja en función de la frecuencia. La forma del espectro revela los procesos que ocurren y sus constantes de tiempo, que se separan porque actúan en rangos de frecuencia distintos: a frecuencias altas domina la resistencia de la solución, en el rango intermedio aparecen las propiedades del recubrimiento —su capacidad, que aumenta a medida que absorbe agua, y su resistencia de poro, que cae cuando se forman caminos conductores— y a frecuencias bajas se manifiestan los procesos en la interfase metálica, con la resistencia de transferencia de carga inversamente relacionada con la velocidad de corrosión. Los datos se interpretan ajustando un circuito eléctrico equivalente cuyos elementos representan esos procesos, con la advertencia de que un mismo espectro admite más de un circuito y que el modelo debe justificarse físicamente y no solo por la calidad del ajuste. El seguimiento en el tiempo de una probeta pintada e inmersa muestra la caída progresiva de la resistencia de poro y el aumento de la capacidad, y ese es el criterio con el que se ordenan sistemas de pintura por desempeño; los recubrimientos de buena barrera mantienen impedancias muy altas durante meses.

Matriz (en qué muestra)

Metales recubiertos con pinturas y con capas orgánicas; materiales pasivos con capas de óxido; recubrimientos en evaluación de barrera; sistemas con inhibidores; probetas en seguimiento de envejecimiento

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Potenciostato con analizador de respuesta en frecuencia; celda de tres electrodos con control de temperatura; jaula de Faraday; electrodos de referencia; software de ajuste de circuitos equivalentes; equipo de medición de espesor de película seca.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Soluciones de ensayo, en general de cloruro de sodio; soluciones de referencia; solventes de limpieza.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Celdas adheridas a la probeta con área definida; probetas pintadas con espesor controlado; conexiones y cables apantallados.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Soluciones; probetas; adhesivos de celda.

Unidad

Ω · módulo de la impedancia a baja frecuencia (Ω·cm²) y su evolución en el tiempo · resistencia de poro del recubrimiento (Ω·cm²) · capacidad del recubrimiento (F/cm²) y absorción de agua estimada · resistencia de transferencia de carga · circuito equivalente adoptado y calidad del ajuste

Rango de referencia

Un recubrimiento protector íntegro presenta módulos de impedancia a baja frecuencia por encima del orden de 10⁸ ohm por centímetro cuadrado, y valores por debajo de 10⁶ indican que la barrera ya se perdió y que hay corrosión activa debajo

Norma que lo exige

Las especificaciones de sistemas de protección anticorrosiva de obras y de instalaciones, que en proyectos exigentes incorporan la evaluación por impedancia; las normas sobre evaluación de recubrimientos protectores; los requisitos de calificación de sistemas de pintura de la industria de hidrocarburos y de infraestructura; las normas de acreditación del laboratorio

Norma que describe la técnica

Las normas internacionales sobre práctica de mediciones de impedancia electroquímica y sobre su aplicación a la evaluación de recubrimientos; las guías sobre interpretación de espectros y sobre selección de circuitos equivalentes; las normas de calificación de sistemas de pintura que incorporan la técnica; la bibliografía específica de la disciplina

Edición y vigencia de la norma

Normas internacionales sobre impedancia electroquímica aplicada a corrosión vigentes

Volumen de muestra

No destructivo para la probeta, que se puede seguir en el tiempo

Conservación y transporte

La amplitud de la señal se mantiene pequeña para que el sistema responda de manera lineal, condición que se verifica repitiendo con dos amplitudes y comprobando que el espectro no cambie; con amplitudes grandes el resultado deja de ser interpretable. Las mediciones a frecuencias muy bajas duran mucho y exigen que el sistema sea estable durante todo el barrido, lo que se controla comparando el inicio y el final. El montaje se hace dentro de jaula de Faraday y con cables apantallados, dado que las impedancias altas de un recubrimiento sano son muy sensibles al ruido. El espesor del recubrimiento se mide y se informa.

Límite de detección típico

El equipo mide impedancias de hasta el orden de 10¹¹ ohm con el blindaje adecuado

Incertidumbre típica

Del orden del 5 al 10 % en los parámetros ajustados; la elección del circuito equivalente introduce una incertidumbre adicional que se declara

Área

Materiales/industrial; Metalurgia; Química analítica

Fecha de última actualización: 10/9/2026