El proceso de la corrosión es más complejo que la oxidación.
La corrosión es una acción galvánica entre un metal y el medio que lo rodea. Ej
Las roturas en los tubos de escape y silenciadores de los automóviles La sustitución de los calentadores de agua domésticosLas explosiones por fugas de gas en los tanques de almacenamiento o tuberías de conducciónLas roturas en las conducciones de agua. El derrumbe de un puente, pasarelas y estructuras. Se entiende por corrosión la interacción de un metal con el medio que lo rodea, produciendo el deterioro en sus propiedades físicas, químicas, y una disminución significativa de dimensiones (espesores), disminuyendo sus capacidades de soportar cargas mecánicas,El proceso de corrosión especialmente en los metales, es un proceso ELECTRO-QUÍMICO, donde se suceden reacciones de oxidación y reducción, establecíéndose un intercambio de electrones, y consecuentemente el paso de una corriente eléctrica de componente continúa entre un ánodo y un cátodo, a través de un medio conductor, como en una pila galvánica.El ánodo, que cede los electrones al circuito y que se corroe
El cátodo, que recibe los electrones del circuito mediante una reacción química o catódica. Los iones que al combinarse con los electrones, producen en el cátodo un subproducto. El ánodo y el cátodo deben estar conectados eléctricamente, por lo general por contacto físico, para determinar el flujo de electrones del ánodo al cátodo y que la reacción continué. Un electrólito, líquido, que debe estar en contacto tanto con el ánodo como con el cátodo. El electrólito es conductor y por lo tanto cierra el circuito. Así, este proporciona el medio para que los iones metálicos salgan de la superficie del ánodo y a la vez asegura que estos se muevan hacia el cátodo para aceptar electrones.La reacción anódica
Implica una reacción de oxidación mediante la cual los átomos que conforman el ánodo se ionizan, estos entran en la solución electrolítica, en tanto que los electrones salen del ánodo a través de la conexión eléctricaM M n+ + ne
–Reacción catódica
En el cátodo, el electro depósito, ocurre por una reacción de reducción, que es la inversa de la reacción anódica.La energía libre es positiva
El metal es activo y puede haber corrosión. Es el caso más frecuente entre los metales de uso común (hierro, aluminio, cinc); b) La energía libre es positiva, pero el metal en vez de presentar corrosión, permanece inatacado aparentemente. Se dice que el metal está pasivo ó pasivado.
c)La energía libre es cero o negativa
El metal es indiferente a los agentes agresivos habituales, no siendo posible ninguna reacción de corrosión. Es el caso de los metales nobles. Según lo anterior es posible prever el comportamiento de un metal en un medio ambiente dado, basado en las predicciones de la termodinámica.Si el sistema formado por el metal y el medio ambiente posee una energía libre positiva, es posible que tenga lugar la corrosión. Si bien los entornos o ambientes para un metal pueden ser muy específicos, uno de los más comunes es la atmósfera con la presencia simultánea de agua (electrolito) y oxígeno (oxidante) lo que hace inevitable la corrosión en este medio para la mayoría de los metales utilizados en la industria (hierro, aluminio, cinc, etc.).Electrolitos corrosivos
Un electrolito capaz de formar un ambiente corrosivo puede ser, en principio, cualquier solución, lluvia o incluso la humedad condensada del aire. Puede abarcar desde el agua dura o salada hasta los ácidos y álcalis fuertes.Electrodos
Los ánodos y cátodos involucrados en un proceso de corrosión se conocen como electrodos.
Los electrodos pueden consistir en dos diferentes tipos de metal. En el electrodo negativo (ánodo) es donde tiene lugar la corrosión.3.5 Condiciones mínimas para que exista corrosión
Debe haber un ánodo y un cátodo. Debe existir un potencial eléctrico entre los dos electrodos (ánodo y cátodo). Debe haber un conductor metálico que conecte eléctricamente el ánodo y el cátodo. Tnto el ánodo como el cátodo deben estar sumergidos en un electrolito conductor de la electricidad, el cual debe estar ionizado.
Celdas de Concentración de oxígeno
El agua contenido en una solución siempre contendrá oxígeno disuelto.Cuando al oxígeno no se le permite difundirse uniformemente en la solución, por cierto se creará una diferencia de concentración entre dos puntos. La localización típica es bajo depósitos metálicos o no metálicos en la superficie tales como óxidos, en juntas metálicas y en uniones traslapadas.Las celdas de oxígeno se pueden desarrollar bajo empaquetaduras, madera, goma, cintas plásticas y otros materiales en contacto con la superficie metálica. El área que sufre el desgaste es aquella que se expone a la baja concentración de oxígeno, la cual se comporta como si fuera el ánodo de un par metálico.
Medidas de Protección en Celdas de Concentración de oxígeno
La severidad de la corrosión debida a esta condición se puede minimizar sellando y/o manteniendo las superficies limpias y evitando el uso de materiales que permitan el escurrimiento de humedad entre las superficies metálicas que se pongan en contacto íntimo.
Celda de Concentración Activa – Pasiva
Los metales cuya protección contra la corrosión es una capa pasiva fuertemente adherida (usualmente un óxido), por ejemplo un acero austenítico resistente a la corrosión, puede ser corroído por una celda activa pasiva.La acción corrosiva comienza como una celda de concentración de oxígeno, por ejemplo un depósito de sal en la superficie metálica en la presencia de agua puede crear una celda de oxígeno.Si la película protectora pasiva se rompe debajo del depósito de sal, el metal activo bajo la película se expondrá al ataque corrosivo. Entonces, se desarrollará un potencial electròdico entre el gran área del cátodo (película protectora pasiva) y la pequeña área del ánodo (metal activo).De esta manera se forma rápidamente un pit en el metal.
Medidas de Protección en Celda de Concentración Activa – Pasiva
Esta forma de corrosión se puede evitar mediante la limpieza frecuente y por la aplicación de revestimientos protectores.
Pasivación
La pasivación de un metal, en lo que concierne a la corrosión, tiene que ver con la formación de una capa superficial de protección de productos de reacción que inhiben reacciones posteriores. En otras palabras, la pasivación de los metales se refiere a su pérdida de reactividad química en presencia de unas condiciones ambientales particulares. Muchos metales y aleaciones importantes en ingeniería se pasivan y se vuelven muy resistentes a la corrosión en entornos oxidantes de moderados a fuertes. Ejemplos de metales y aleaciones que muestran pasivación son el acero inoxidable, níquel y muchas aleaciones de níquel, titanio, aluminio y muchas de sus aleaciones. Existen dos teorías principales concernientes a la naturaleza de la película de pasivación: 1) la teoría de la película de óxido, y 2) la teoría de adsorción. En la teoría de la película de óxido, la película de pasivación es siempre una capa que actúa como barrera de difusión de productos de reacción (p. Ej., óxidos metálicos u otros compuestos) separando el metal de su entorno y que disminuye la velocidad de reacción. En la teoría de adsorción se cree que los metales pasivados están cubiertos por una película quimi adsorbida de oxígeno. Se supone que tal capa desplaza las moléculas de H2O adsorbidas normalmente y reduce la velocidad de disolución anódica, involucrando la hidratación de los iones metálicos. Las dos teorías tienen en común que se forma una película protectora en la superficie del metal, de modo que el estado pasivo que resulta redunda en un aumento de la resistencia frente a la corrosión.
Celdas de corrosión ocluidas
Cambios en el medio ambiente similares a la corrosión por picadura se producen también dentro de la corrosión por resquebrajamiento, quebraduras de corrosión por tensión y grietas de corrosión por fatiga.Por esta razón, todas estas formas de corrosión se les encuentran en los textos con el término de CELDAS DE CORROSIÓN OCLUIDAS O CERRADAS Corrosión Filiforme
Ocurre bajo superficies pintadas o plateadas cuando la humedad penetra el revestimiento.Comienza en pequeños, algunas veces microscópicos defectos del revestimiento. Las lacas y las pinturas de secado rápido son las más susceptibles a este problema inter granularllevar a una falla catastrófica del sistema espectacular.Corrosión intragranularLa fotografía ubicada a la derecha de la figura 1.17, muestra la corrosión de un trozo de acero inoxidable después de que la zona fue afectada por alta temperatura debido a la soldadura efectuada a corta distancia.Las fronteras difieren químicamente con el centro del grano, el tratamiento térmico en los aceros inoxidables y en el aluminio acentúan este problema.Es la que se encuentra localizada en los límites de grano, esto origina pérdidas en la resistencia que desintegran los bordes de los granos.En muchos metales y aleaciones las fronteras ínter granulares son más activas químicamente (anódicas) que la propia matriz granular, es la típica corrosión intergranular que afecta a los aceros inoxidables austeníticos. A los aluminios tratables térmicamente (Series 2000, 6000 y 7000) les pasa lo mismo.Puede eliminarse si se utiliza: aceros inoxidables estabilizados o pasivados (321 o 347).Aceros inoxidables de bajo carbono (304L o 316L)
Corrosión inter granularLa razón para el comportamiento anódico de las fronteras ínter granulares es que tienen más altas energías debido a la desorganización atómica en ese área y también a causa de la segregación del soluto y la migración de impurezas hacia las fronteras ínter granulares. (Figura 1.18 y 1.20 )Para algunas aleaciones la sitúación se invierte y la segregación química da lugar a que las fronteras ínter granulares se hagan más nobles o catódicas que las regiones adyacentes a las fronteras ínter granulares. Esta situación provoca que las regiones adyacentes a los límites de grano se corroan preferentemente POR Fricción La rápida corrosión que ocurre en la interface entre superficie de contacto altamente cargadas cuando se someten a ligeros movimientos vibratorios se conoce como corrosión por fricción.