Industry news Dinamica anodica monitorata tramite elettroriflettanza in situ In questo lavoro proponiamo un approccio originale al monitoraggio della dinamica anodica dello Zn in ambiente acquoso alcalino, basato sulla misura in situ della riflettività durante l’applicazione di una polarizzazione elettrochimica, nella fattispecie potenziostatica. La misura può essere condotta in tutto l’intervallo spettrale VIS-UV, ma sulla base degli studi di fattibilità documentati in [10], si è selezionata la lunghezza d’onda visibile 470 nm in quando particolarmente diagnostica della transizione metallo-ossido. Infatti la riflettività a questa energia è relativamente bassa, ma misurabile con un buon rapporto segnale-rumore, per Zn metallico ed è sensibilmente più alta, ma gestibile nel range dinamico del detector, per ZnO. Semplificando si può quindi asserire che aumenti di riflettività a 470
nm (R470) corrispondono alla formazione di strati di ZnO e sue diminuzioni o alla dissoluzione di tali strati, con aumento del grado di ricopertura della superficie analizzata con Zn metallico, o all’irruvidimento dello stato di ossido. Il valore del potenziale applicato in generale consente di discriminare fra i due effetti che portano ad un abbassamento di R470. In Figura 3 viene riportata una serie di misure di densità di corrente (i) e R470 ottenute in un intervallo di potenziali che – in corrispondenza a prolungate polarizzazioni – risiede nel campo PP (cfr. Figura 1, voltammetria misurata a 1 mV s-1). Condizioni PP sono confermate da una parte dall’aumento di i andando in anodico, dall’altro da un abbassamento di R470, corrispondente alla formazione di uno strato di ossidi porosi. La Figura 4 riporta invece una selezione di serie storiche di i e R470 misurate nell’intervallo di instabilità.
Fig. 4 – Serie storiche potenziostatiche (ai potenziali indicati in figura) di densità di corrente e riflettività, registrati nell’intervallo di potenziali di instabilità anodica. / Potentiostatic (at the indicated potentials) current density and reflectivity time series, recorded in the unstable anodic potential range.
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La Metallurgia Italiana - n. 7/8 2019