jueves, 30 de agosto de 2012


CORROSIÓN

La corrosión es la interacción de un metal con el medio que lo rodea, produciendo el consiguiente deterioro en sus propiedades tanto físicas como químicas. La característica fundamental de este fenómeno, es que sólo ocurre en presencia de un electrolito, ocasionando regiones plenamente identificadas, llamadas anódicas y catódicas: una reacción de oxidación es una reacción anódica, en la cual los electrones son liberados dirigiéndose a otras regiones catódicas. En la región anódica se producirá la disolución del metal(corrosión) y, consecuentemente en la región catódica la inmunidad del metal.

La naturaleza electro química de la corrosión puede entenderse como el incremento de la valencia química o producción de electrones de un elemento, conocido como ánodo, que interactúa con otro elemento llamado cátodo, el cual presenta simultáneamente una disminución en la valencia o un consumo de electrones. Esto también es conocido como oxido-reducción. Esto se ilustra por la interacción química que sucede entre el Zinc y el Ácido Clorhídrico.

Aquí un átomo de Zinc se transforma en un ión de Zinc más dos electrones (El átomo de Zinc libera dos electrones) y estos electrones, los cuales permanecen en el metal, son inmediatamente consumidos durante el proceso de reducción de iones del hidrógeno.
 
 

Las ecuaciones que describen la reacción electroquímica son:

 

Zn Zn2 + 2e Oxidación (Reacción anódica)

2H+ 2e + H2 Reducción (Reacción Catódica)

 

En el caso de los aceros que en su estado natural es óxido de hierro, evidentemente trata de volver a su “estado natural” combinándose con el oxígeno del ambiente y comenzando el proceso de oxidación natural si este no se protege convenientemente. Los enlaces metálicos tienden a convertirse en enlaces iónicos, los favorece que el metal puede en cierto momento transferir y recibir electrones, creando zonas catódicas y zonas anódicas en su estructura. La velocidad a que un material se corroe es lenta y continua todo dependiendo del ambiente donde se encuentre, a medida que pasa el tiempo se va creando una capa fina de material en la superficie, que van formándose inicialmente como manchas hasta que llegan a aparecer imperfecciones en la superficie del metal.

Este mecanismo indica que el metal tiende a retornar al estado primitivo o de mínima carga, siendo la corrosión por tanto la causante de grandes perjuicios económicos en instalaciones enterradas o en superficie.



Tipos de corrosión:

Se clasifican de acuerdo a la apariencia del metal corroído, las más comunes son:

1.       Corrosión uniforme: donde la corrosión química o electrolítica actúa uniformemente sobre toda la superficie del metal.

2.      Corrosión galvánica: ocurre cuando metales diferentes se encuentran en contacto, ambos metales poseen potenciales eléctricos diferentes lo cual favorece la aparición de un metal como ánodo y otro como cátodo, a mayor diferencia de potencial el material con más activo será el ánodo.

3.      Corrosión por picaduras: aquí se producen hoyos o agujeros por agentes químicos. Corrosión intergranular: es la que se encuentra localizada en los limites de grano, esto origina perdidas en la resistencia que desintegran los bordes de los granos.

4.     Corrosión por esfuerzo: se refiere a las tensiones internas luego de una deformación en frío.


Celda de Corrosión
     La corrosión es un proceso electroquímico relacionado con el flujo de electrones e iones. La pérdida de metal (corrosión) ocurre en el ánodo. En el cátodo no se pierde metal (el cátodo está protegido).
     La corrosión electroquímica se relaciona con la transferencia de electrones a través de las interfases metal/electrolito. La corrosión tiene lugar dentro de una celda (o pila) de corrosión, que consiste en cuatro partes, como se ilustra en la figura 1.


      Ánodo (A): lugar donde ocurre la reacción de oxidación, normalmente es el metal que se corroe.


     Cátodo (C): lugar donde ocurre la reacción de reducción, puede ser otro metal, o parte del mismo que se corroe.
     Electrolito (solución que contiene los compuestos químicos disueltos, que se disocian para formar iones)
     Paso metálico (conductor eléctrico): lugar a través del cual la corriente eléctrica producida por oxidación y reducción circula.
Fuerza Impulsora de la Corrosión
      La corrosión es un proceso en el cual una corriente eléctrica circula desde una superficie metálica, el ánodo, hacia un electrolito, y desde éste a una segunda superficie metálica, el cátodo. Ahora la pregunta es: ¿Qué hace que circule la corriente?
      Por principios básicos de electricidad se sabe que la corriente circulará de un punto a otro si existe una diferencia de potencial (voltaje) entre estos. Esta diferencia de potencial puede presentarse por reacciones naturales o reacciones producidas por corrientes parasitas (corrientes eléctricas no deseadas). Para que la corriente circule en una celda de corrosión, tiene que haber una diferencia de potencial entre el ánodo y el cátodo.
Por esta razón es necesario la utilización de la técnica de
 Protección Catódica.
       La protección catódica es un método electroquímico cada vez más utilizado hoy en día, el cual aprovecha el mismo principio electroquímico de la corrosión, transportando un gran cátodo a una estructura metálica. Para este fin será necesaria la utilización de fuentes de energía externa mediante el empleo de ánodos galvánicos, que difunden la corriente suministrada por un transformador-rectificador de corriente.
      El mecanismo implicara una migración de electrones hacia el metal a proteger, los mismos que viajarán desde ánodos externos que estarán ubicados en sitios plenamente identificados, cumpliendo así su función.


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