¿Que es la corrosión?


¿Que es la corrosión?



Una definición bastante aceptable de la corrosión es el deterioro que sufre un material a consecuencia de un ataque químico por su entorno. Siempre que la corrosión esté originada por reacción química, la velocidad a la que tiene lugar dependerá en alguna medida de la temperatura y de la concentración de los reactivos y de los productos. Otros factores, como el esfuerzo mecánico y la erosión también, pueden contribuir al deterioro.

La mayor parte de la corrosión de los materiales concierne al ataque químico de los metales, el cual ocurre principalmente por ataque electroquímico, ya que los metales tienen electrones libres que son capaces de establecer pilas electroquímicas dentro de los mismos. Las reacciones electroquímicas exigen un electrolito conductor, cuyo soporte es habitualmente el agua. De aquí que en ocasiones se le denomine "corrosión acuosa". Muchos metales sufren corrosión en mayor o menor grado por el agua y la atmósfera. Los metales están continuamente expuestos a la acción atmosférica, que,  está compuesta principalmente de 79 partes de nitrógeno y 21 partes de oxigeno. También sabemos que el nitrógeno es un gas prácticamente inerte, por lo que la acción atmosférica depende prácticamente del oxigeno. Los metales son por lo general bastante estables por lo que sin colaboración de otro agente la acción del oxigeno sobre estos es muy débil.  Por lo tanto, la corrosión atmosférica es la producida por la acción combinada del oxigeno del aire y la humedad. Pero existe también la corrosión química, producida por la acción de los ácidos y los álcalis. Como en la atmósfera siempre existe humedad a la temperatura ambiente, los metales se destruyen más por corrosión que por la oxidación. Siendo sus efectos mucho mayores en los metales que se encuentren en contacto directo con agua, como por ejemplo, las estructuras marinas.

El hierro, en presencia de la humedad y del aire, se transforma en óxido y, si el ataque continúa, termina por destruirse todo él. La corrosión, en el caso de los metales, es el paso del metal del estado libre al combinado mediante un proceso de oxidación. La corrosión es, hasta cierto punto, un proceso evolutivo, natural y, en consecuencia, lento. Para que un metal pase del estado libre al estado combinado, es preciso que ceda electrones (en términos químicos que se oxide). Así, en el hierro pueden tener lugar las transformaciones:   


Estas transformaciones solo tienen lugar en presencia de elementos capaces de captar electrones (oxidantes: O2, S, Cl2, Br2, I2, H+, etc.).

Así, con el oxigeno seco, a temperatura elevada, tiene lugar la reacción:

Con oxigeno húmedo, a la temperatura ambiente:

Mecanismo según el cual se produce el orín o herrumbre del hierro. Por tanto, la acción corrosiva del aire es un efecto combinado de la humedad, contaminaciones gaseosas (principalmente óxidos de azufre) y partículas sólidas. Depende, por tanto también, de la situación geográfica, pues los productos de corrosión son distintos: en el aire del campo son óxidos o carbonatos, en las zonas industriales se encuentra ácido sulfúrico, mientras que junto al mar, contienen algunas sales.

En los distritos fabriles, a causa de los ácidos, es más rápida la corrosión, mientras que junto al mar o las ciudades, más profunda, como consecuencia de la mayor conductividad eléctrica de la lluvia y la tendencia a formarse cloruros o sulfatos solubles. Se manifiesta principalmente en el hierro, níquel y cobre.

La corrosión causa pérdidas enormes y desgracias incalculables, debidas a accidentes producidos por la rotura de piezas debilitadas por la oxidación y la corrosión. Ocasiona fallos en las instalaciones industriales (roturas de calderas, tuberías de conducción de gas o hidráulicas, cascos de buques, estructuras metálicas, etc.). Desde el punto de vista económico la corrosión ocasiona pérdidas muy cuantiosas; solo en EE.UU. supone unos veinte mil millones de dólares anuales. A partir de este dato es fácil comprender el hecho de que la corrosión sea responsable de que de 1/4 a 1/3 de la producción mundial de acero se dedique a la reposición de las estructuras metálicas deterioradas.

Los metales también pueden ser corroídos por ataque químico directo procedente de soluciones químicas. Otro tipo de degradación de los metales que sucede por reacción química con el medio, es lo que se conoce como "corrosión seca", que constituye en ocasiones una degradación importante de los metales especialmente cuando va acompañado de altas temperaturas.

Materiales no metálicos como las cerámicas y los polímeros no sufren el ataque electroquímico pero pueden ser deteriorados por ataques químicos directos. Por ejemplo, los materiales cerámicos refractarios pueden ser atacados químicamente a altas temperaturas por las sales fundidas. Los polímeros orgánicos pueden ser deteriorados por el ataque químico de disolventes orgánicos. El agua es absorbida
por algunos polímeros orgánicos, provocando en ellos cambios dimensionales o en sus propiedades. La acción combinada de oxígeno y radiación ultravioleta es susceptible de destruir algunos polímeros, incluso a temperatura ambiente.

Un principio natural en todos los campos de las ingenierías es la degradación de las máquinas y piezas en servicio. Es obvio demostrar que la corrosión constituye una de las fuentes importantes de degradación de los ingenios diseñados por el técnico. Combatir la corrosión significa: prolongar el tiempo de servicio de un ingenio, disminuir su mantenimiento, diseñar con menor costo para un tiempo definido de servicio, o, cuando no, impedir accidentes que pueden provenir de fracturas súbitas, consecuencias del proceso corrosivo.




FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CORROSION


Los principales factores que se deben considerar en el estudio de las protecciones contra la oxidación y la corrosión son los siguientes:

a) Clase y estado del metal. Evidentemente hay que tener en cuenta, en primer lugar, la clase de metal y el estado en que se encuentra. Para esto hay que conocer su composición química, su constitución, estructura, impurezas que contiene, procedimientos de elaboración, tratamientos térmicos a que ha sido sometido, tratamientos mecánicos, etc.

Las heterogeneidades químicas, estructurales y las debidas a tensiones internas, originan pares galvánicos que aceleran la corrosión.


b) Estado de la pieza. Destaca el estado de la superficie (los surcos de mecanizado, rayas, grietas, orificios, etc., favorecen la corrosión; por el contrario, un pulido perfecto la dificulta), su radio de curvatura y orientación con relación a la vertical, naturaleza de las piezas en contacto y esfuerzos a que está sometida (los de tracción la favorecen).

c) Medio en que se encuentra.  El ataque al metal partirá del medio en que se encuentra, y, por tanto, cuanto mejor lo conozcamos, más fácilmente será prever la clase de corrosión que se puede producir y los medios de evitarla. Sobre el medio conviene conocer su naturaleza química, su concentración, el porcentaje de oxigeno disuelto, el índice de acidez (Ph), presión, temperatura, etc.

d) Clase de contacto entre el metal y el medio en que se encuentra.- El contacto entre el metal y el medio en que se encuentra queda definido por la forma de la pieza, estado de la superficie, condiciones de inmersión, etc.



TIPOS DE CORROSION

Los tipos de corrosión pueden clasificarse convenientemente de acuerdo con la apariencia del metal corroído. La identificación puede realizarse de muchas formas, pero todas ellas se encuentran interrelacionadas en alguna manera. Como ejemplo, podemos establecer la siguiente clasificación:






http://www.buenastareas.com/ensayos/Termodinamica/59812908.html


http://www.upv.es/materiales/Fcm/Pdf/Ejercicios/Ejercicio12.pdf

Comentarios