Corrosion 69dr

1. Generalidades La corrosión es una reacción química (oxido reducción) en la que intervienen tres factores: la pieza manufacturada, el ambiente y el agua o por medio de una reacción electroquímica. La corrosión es un campo de la ciencia de materiales que invoca a la vez las nociones de química y física (físico química). Lo que provoca la corrosión es un flujo eléctrico masivo generado por las diferencias químicas entre las piezas implicadas (la corrosión es un fenómeno electroquímico) Una corriente de electrones se establece cuando existe una diferencia de potenciales entre un punto y otro.

2. Reacción 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 necesario la utilización de fuentes de energía externa mediante el empleo de ánodos galvánicos, que difunden la corriente suministrada por un transformador-rectificador de corriente. Reacción anódica:

3. Cinética de la corrosión: Las cinéticas de los sistemas en corrosión son muy complejas y no están comprendidas totalmente. Sin embargo, examinaremos algunos de los aspectos básicos de la cinética de la corrosión. La cantidad de metal uniformemente corroído de un ánodo o electro depositado sobre un cátodo, en una disolución acuosa durante un periodo de tiempo, se puede determinar usando la ecuación de Faraday, que establece:

donde: w = peso del metal (g), corroído o electropositado en una solución acuosa en un tiempo t (seg), I

= flujo de corriente (A),

M = masa atómica del metal (g/mol), n

= número de electrones/átomo producido o consumido en el proceso

F

= es la constante de Faraday, 96500 C/mol o 96500 A×s/mol.

4. Diagramas de Evans La mayoría de los factores que afectan a la velocidad de la corrosión se pueden comprender a partir de una superposición gráfica de las curvas de intensidad-potencial para las reacciones de disolución del metal y de electronización. El principio del método de superposición gráfica es claro. Diagrama de Evans Se representan para un material sobre un mismo diagrama las curvas de polarización anódica y catódica.

Donde se cortan las dos curvas queda determinado el potencial de corrosión y la intensidad de corriente de corrosión. Modificando adecuadamente la polarización anódica y/o la polarización catódica se puede disminuir la intensidad de la corriente de corrosión

Los diagramas de Evans también sirven para destacar la influencia de las pendientes de Tafel, la influencia de los potenciales de equilibrio o el efecto del control por transporte de masa sobre la corriente de elctronización.

El efecto de la caída de IR en el electrolíto entre las zonas sumidero de electrones (anódica) y fuente de electrones (catódica) se puede asimismo representar en un diagrama de Evans (figura 11.20), que en este caso pone de manifiesto la desigualdad de la diferencia de potencial metal-disolución entre ambas zonas, es decir, la anódica (o de deselectronización) y la catódica (o de electronizacion)

Tabla de Pourbaix Los diagramas de Pourbaix también llamados diagramas de Potencial-pH se utilizan para ayudar en la predicción de los estados más estables de un metal, sus productos de corrosión, y sus iones asociados en una solución acuosa. Estos se presentan como un gráfico de potencial de equilibrio frente a la actividad de iones hidrógeno.

5. Tabla de potenciales de oxidación y reducción:

6. Tipos de corrosión

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La corrosión galvánica es un proceso electroquímico en el que un metal se corroe preferentemente cuando está en o eléctrico con un tipo diferente de metal (más noble) y ambos metales se encuentran inmersos en un electrolito o medio húmedo.

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La corrosión por picado una forma de ataque corrosivo localizado que produce hoyos pequeños agujeros en un metal. Este tipo de corrosión es muy destructivo para las estructuras de ingeniería si provoca perforación del metal. Sin embargo, si no existe perforación, a veces se acepta una mínima picada en los equipos de ingeniería. Frecuentemente la picadura es difícil de detectar debido a que los pequeños agujeros pueden ser tapados por los productos de la corrosión. Asimismo, el número y la profundidad de los agujeros puede variar enormemente y por eso la extensión del daño producido por la picadura puede ser difícil de evaluar. Como resultado, la picadura, debido a su naturaleza localizada, frecuentemente puede ocasionar fallos inesperados.

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La corrosión por erosión es el efecto producido cuando el movimiento de un agente corrosivo sobre una superficie de metal acelera sus efectos destructivos a causa del desgaste mecánico. La corrosión por erosión tiene generalmente el aspecto de pequeños hoyos lisos. El ataque puede también exhibir un patrón direccional relacionado con la trayectoria tomada por el corroyente, al igual que por movimientos sobre la superficie del metal. La corrosión por erosión prospera en condiciones de alta velocidad, turbulencia, choque, etc. De manera frecuente, aparece en bombas, mezcladores y tuberías, particularmente en curvas y codos. Las partículas en suspensión duras son también frecuentes causantes de problemas. Estos se evitan mediante cambios en el diseño, o seleccionando un material más resistente. Este material, además de ser más duro, generalmente debe presentar una resistencia a la corrosión superior incluso en condiciones estancadas o sin movimiento de fluidos.