Corrosión Húmeda
La corrosión húmeda es un fenómeno de naturaleza electroquímica, dado que se genera una corriente eléctrica (movimiento de electrones) entre la zona del metal en la que tiene lugar la reacción de oxidación (ánodo) y aquella donde ocurre la reacción de reducción (cátodo). En una zona concreta de un metal genérico, M, tiene lugar la reacción de oxidación (pérdida de electrones) o reacción anódica siguiente. Los cationes Mn+ pasan a la solución acuosa en contacto con el metal. Por otro lado, los electrones desprendidos en la reacción anódica se consumen en una reacción de reducción (reacción catódica), que tiene lugar en el medio oxidante en una región normalmente próxima del mismo metal. Finalmente, siempre que la solución acuosa tenga una conductividad eléctrica suficiente (es lo que ocurre normalmente), los iones formados se desplazan en direcciones contrarias para reaccionar entre sí y formar el hidróxido M(OH)n.
Polarización
Se denomina polarización a la desviación del potencial de electrodo respecto a su valor de equilibrio (corriente nula) como resultado del paso de una corriente neta y la magnitud de la citada desviación se conoce como sobretensión. En virtud del paso de la corriente, el potencial de electrodo se altera respecto a su valor de equilibrio en el sentido de oponerse a la causa que produjo la pérdida del equilibrio, es decir, el paso de la corriente eléctrica.
Evaluación de la Corrosión
El equipo de laboratorio normalmente utilizado para la determinación de la corrosión de cualquier sistema se conoce como la celda de tres electrodos. El electrodo de trabajo (“working electrode”), que es la denominación que se da al elemento objeto de estudio, el electrodo auxiliar (“auxiliar electrode”), que es un segundo elemento que cierra el circuito con objeto de hacer circular una corriente eléctrica y, finalmente, el electrodo de referencia (“reference electrode”), que se emplea para medir con relación a él el potencial del electrodo de trabajo. El electrodo auxiliar suele ser de platino o de otro material inerte con el fin de no influir en el sistema metal/medio objeto de estudio. El puente salino (“salt bridge”) mostrado en la figura 9.7 entre el electrodo de trabajo y el de referencia permite el paso de la corriente eléctrica sin que se mezclen las dos soluciones.
Pasivación
La pasivación se define como la pérdida de reactividad química que experimenta un metal o aleación bajo unas condiciones ambientales concretas, de tal manera que su velocidad de corrosión se reduce sensiblemente (normalmente varios órdenes de magnitud). En las citadas condiciones se forma sobre la superficie del metal una capa muy fina (1-10 nm) e invisible, que separa al metal del medio, dificultando enormemente la continuación del proceso corrosivo. En definitiva, la curva de polarización anódica de un metal susceptible de pasivarse muestra tres zonas bien diferenciadas:
- Zona activa (AB): el metal se oxida normalmente.
- Zona pasiva (CD): el metal está protegido con una capa pasiva protectora.
- Zona transpasiva (DE): vuelve a oxidarse al modificarse la reacción anódica.
Tipos de Corrosión
Corrosión Galvánica
Es la corrosión que tiene lugar en la región de contacto entre dos metales o aleaciones diferentes (diferente potencial de electrodo). La aleación con el potencial de reducción menor, se oxidará.
Corrosión Selectiva
La corrosión selectiva es un fenómeno de corrosión localizada que tiene lugar en determinadas regiones de la microestructura de un metal. Una de las formas de ataque selectivo más importantes en la práctica es la corrosión intergranular, típica de aleaciones resistentes a la corrosión, como las aleaciones de aluminio o los aceros inoxidables.
Corrosión por Entallas y Picaduras
La corrosión que tiene lugar en entallas, ranuras, o en cualquier otra zona de difícil acceso del electrolito se fundamenta en la formación de pilas por aireación diferenciada. En las regiones interiores de las ranuras y entallas, donde queda agua estancada, el acceso del oxígeno desde la atmósfera circundante resulta difícil, formándose así una pila por diferencia en la concentración de oxígeno. Otra forma de corrosión que también tiene un alto interés práctico es la corrosión por picaduras. Se trata de una forma de ataque muy localizado que origina cavidades muy estrechas y profundas que a veces terminan perforando completamente el metal.
Corrosión en Diferentes Ambientes
- Atmosférica
- En contacto con agua de mar
- Estructuras enterradas
- En contacto con soluciones ácidas
Métodos de Protección contra la Corrosión
Revestimientos
- Revestimientos metálicos: anódicos y catódicos.
- Revestimientos aplicados por vía química:
- Anodizado: oxidación anódica del aluminio.
- Fosfatado: Inmersión de la chapa de acero en un baño líquido de fosfatos para formar una capa protectora de fosfato de hierro.
- Pinturas: consta de sustrato, pigmento y aditivo.
Protección Catódica
La protección catódica se logra inyectando electrones en la superficie del metal que se desea proteger con objeto de invertir el proceso de la reacción anódica. Esta inyección de electrones lo que hace es disminuir el potencial del metal hasta la región de inmunidad del gráfico de Pourbaix. El valor de la corriente necesaria para prevenir completamente la corrosión de una estructura metálica suele ser un dato empírico que depende de la agresividad del ambiente en el que está situada.
Protección Anódica
Los sistemas de protección anódica se basan en formar artificialmente una capa pasiva protectora en la estructura a proteger, mediante la aplicación de una corriente eléctrica que elevaría el potencial del metal por encima de su potencial de pasivación. El equipo a proteger actúa en esta situación como ánodo en virtud de la corriente que suministra una fuente que debe situarse entre aquel y un cátodo inerte. También debe utilizarse un electrodo de referencia con el fin de controlar en todo momento el potencial del equipo que se desea proteger. La protección anódica es especialmente eficaz en situaciones de corrosividad extrema (tanques con ácido sulfúrico, p.ej.), donde la protección catódica exigiría el uso de corrientes enormes.