Generalização de um modelo linear de impedância eletroquímica

Abstract

IntroduçãoA espectroscopia de impedância eletroquímica é uma técnica utilizada na análise de processos eletroquímicos que ocorrem na interface eletrodo/solução eletrolítica. Trata-se de um método de identificação e determinação de parâmetros de um modelo elaborado com base na resposta de freqüência do sistema eletroquímico em estudo.Em tais experimentos é utilizado um Analisador de Resposta de Freqüência, acoplado a uma interface eletroquímica, o qual mede a resposta na corrente do sistema, à medida que se altera a freqüência de um sinal senoidal de entrada [1,7,11]:(sendo w a freqüência e E a amplitude do sinal.) Se a amplitude do sinal (1) for suficientemente pequena (da ordem de milivolts), então é possível supor que a resposta de freqüência do sistema esteja relacionada linearmente com a perturbação, segundo uma equação diferencial linear [9,11].Se as condições iniciais do sistema forem todas iguais a zero, define-se a impedância eletroquímica Z , como sendo o quociente: onde E(s) e I(s) são, respectivamente, as transformadas de Laplace do potencial e da corrente e s = jw, j 2 = -1 , é a freqüência complexa de Laplace [7,11]. ResumoEm geral, a função de um modelo de impedância para processos de eletrodo simples é deduzida de um modelo elétrico equivalente, denominado circuito de Randles. Neste trabalho estudou-se a generalização dessa função, mediante a introdução de um parâmetro não-elétrico, relacionado com a flexibilidade do ângulo de fase e da magnitude. A função foi ajustada às medidas experimentais de impedância obtidas de um sistema constituído de uma liga T i -10%Al (m/m) em solução de cloreto de sódio 0,9%, variando-se a amplitude de perturbação. Verificou-se que a função generalizada foi adequada para descrever a impedância do sistema analisado, reduzindo as distorções entre a curva experimental e a curva teórica. Além disso, os melhores resultados foram obtidos para sinais de perturbação do sistema com amplitude igual a 10 mV.Palavras-chave: Impedância eletroquímica; sistemas lineares; regressão multiresposta; ligas de Ti.

Método dos Mínimos Quadrados Complexos: Aplicações ao Estudo por Impedância Eletroquímica da Corrosão em Ligas de Titânio

“…A função que descreve a impedância do sistema eletroquímico experimental constituído por uma liga metálica de Titânio imersa em uma solução de cloreto de sódio a 0,9%,é dada por ( [3], [5])…”