Caracterización de la corrosión del cobre en medios fisiológico simulados por técnicas electroquímicas

Abstract

The copper-containing intrauterine device is the reversible long-term contraceptive method most widely used around the World. Both, contraceptive action and side effects are attributed to the Cu2+ ions release resulting from a corrosion mechanism. In order to evaluate the corrosion resistance of copper, an electrochemical study of this metal has been performed in a simulated intrauterine environment (38 ºC) at different pH conditions, using polarization techniques and surface analysis. The corrosion products resulting from a prolonged exposure in the simulated solution were also identified by scanning electron microscopy and X-ray energy dispersive spectroscopy (SEM-EDX). The results revealed that, although there is a significant initial release of Cu2+ ions, in particular under acidic environment, a layer of copper oxides develops on the surface with the elapse of time, providing anti-corrosive protection. After several days/weeks of immersion in the aggressive solution, this insulating layer, formed by multilayers of patinas with inclusions and ions from the simulated intrauterine solution, offers some protection against further degradation, thereby diminishing but not totally impeding the material degradation and the release of copper.

El dispositivo intrauterino de cobre es el método anticonceptivo reversible de larga duración más utilizado a nivel mundial. Tanto la acción anticonceptiva como los efectos secundarios son atribuidos a la liberación de iones Cu2+ resultado de un mecanismo de corrosión. A fin de evaluar la resistencia anticorrosiva del cobre se realizó un estudio electroquímico de la corrosión del metal en entorno intrauterino simulado (38 ºC) a diferentes condiciones de pH, utilizando técnicas de polarización y de análisis superficial. La composición de los productos de corrosión tras exposición prolongada en la disolución simulada se identificó mediante microscopia electrónica de barrido y espectroscopía dispersiva de energía de rayos X (SEM-EDX). A partir de los datos obtenidos se constató que, aunque inicialmente hay una gran liberación de iones Cu2+, en particular en medio ácido, con el tiempo se forma una capa de óxidos en la superficie, más aislante y que le confiere cierta protección. Tras varios días/semanas de inmersión en el medio agresivo, esta capa aislante, formada por multicapas de pátinas con inclusiones de iones de la disolución intrauterina simulada, ofrece cierta protección frente a una posterior degradación, por tanto, disminuyendo, pero no impidiendo totalmente la degradación del material y la liberación de cobre.