Corrosión

Paso de un metal en estado libre a un estado combinado, consecuencia de la tendencia de los metales a volver a su estado natural por acción destructora del oxígeno del aire y los agentes electroquímicos que favorecen el proceso.

Oxidación

Proceso electroquímico en el que los átomos metálicos pierden electrones.

• Ánodo – Oxidación – Metal⁺ – Pérdida de e^–
• Cátodo – Reducción – No metal
• H₂ – Se da cuando un metal se encuentra en disolución ácida.
• 2H₂O – Disolución ácida con oxígeno disuelto.
• 4OH^– – Se produce en el agua aireada.

Tipos de Corrosión

Picado y por Grieta

Se inicia con una pequeña grieta donde comienza la oxidación y prosigue hacia el interior porque es la zona que se va quedando sin oxígeno.

Corrosión Intergranular

Se produce en los límites de grano de una aleación. Ej: acero.

Disolución Selectiva

Se produce en aleaciones en las que un metal se disuelve en forma preferencial. Ej: latones.

Erosión

Se produce por el desgaste de la superficie en contacto con un fluido cuyo movimiento es rápido (tuberías).

Tensiones

Este tipo de corrosión se produce cuando se combina un ambiente corrosivo con tensiones intensas que actúan sobre el metal.

Microorganismos

Los microorganismos se adhieren a la superficie metálica formando lo que se conoce como biofilm.

• La eliminación del oxígeno por parte de los microorganismos aeróbicos da lugar al empobrecimiento local del mismo y a la aparición de celdas de concentración.
• Los productos metabólicos de distinta naturaleza (ácidos orgánicos, sulfuros) de características agresivas, favorecen el proceso de disolución de los óxidos pasivantes y del metal.
• Los microorganismos pueden romper localmente la película pasivante o los recubrimientos protectores creando sitios anódicos.

Control de la Corrosión

Control del medio, control de la erosión, protección catódica y anódica, recubrimientos, diseño, selección de materiales.

Inhibidores

Son sustancias que se añaden a una disolución para disminuir su poder corrosivo.

• Desoxidantes: eliminan oxígeno de la disolución.
• Por adsorción: crean una película sobre la superficie del metal.

Biocidas

Sustancias que eliminan los microorganismos del medio.

Control del Medio – Recubrimientos

Metálicos

El metal utilizado en el recubrimiento puede ser anódico o catódico con respecto al metal a proteger.

• Por electrolisis: proceso inverso al que ocurre en una pila, se suministra corriente para que ocurra la reacción inversa, y se producirá la deposición del metal disuelto (Zn²⁺, Cr²⁺, Ni²⁺) sobre otro (normalmente acero).
• Por inmersión en caliente.
• Por difusión o cementación.

Inorgánicos

Normalmente es una capa de vidrio o cerámica.

Orgánicos

Pinturas, barnices, lacas.

Protección Anódica

Consiste en la formación de películas pasivas protectoras en las superficies de los metales, mediante la aplicación de corrientes anódicas muy bajas.

Protección Catódica

Consiste en hacer que el metal a proteger deje de ser ánodo y pase a ser cátodo.

• Ánodo de sacrificio: consiste en unir el metal a proteger con otro que sea anódico respecto a él, de manera que éste será el que sufra corrosión. Mg, Al, o Zn son los más utilizados.
• Voltaje impuesto: consiste en unir la pieza a proteger al polo negativo de una fuente de corriente externa, y el positivo a un ánodo consumible (chatarra de acero generalmente).

Celda Electroquímica

Se forma cuando se introducen dos metales en un líquido conductor de la electricidad.

• Cátodo: Recibe e^– por el circuito externo a causa de la reacción química que sufre el ánodo.
• Ánodo: Cede e^– al circuito y se corroe al abandonar los iones +.
• Circuito externo: Ánodo y cátodo están conectados para que circulen los e^– del ánodo al cátodo.
• Electrolito: Líquido que favorece el desplazamiento de los e^–.

Corrosión similar al anterior, se inicia con una pequeña grieta donde comienza la oxidación, y prosigue hacia el interior porque es la zona que se va quedando sin oxígeno.

Leyes de Faraday

1. Primera Ley: La masa de un elemento depositada en una célula electrolítica es independiente de la composición química del electrolito, con la condición de que funcione siempre con la misma valencia.
2. Segunda Ley: Las masas de diversos elementos depositados en un mismo circuito son proporcionales a sus pesos atómicos e inversamente proporcional a la valencia.
3. Tercera Ley: La masa de un elemento depositado en una celda electroquímica, depende de la cantidad total de electricidad que circule por ella y es proporcional a ésta.

Fórmulas

w = ItM/nF

• I: Flujo de corriente (en amperios = A)
• M: masa atómica del metal (g/mol)
• n: número de electrones/átomo producido o consumido en el proceso
• F: Constante de Faraday
• t: tiempo

e = w/sd

• w: peso del metal depositado (g)
• s: superficie (cm²)
• d: densidad (g/cm³)