Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño

Extensión Porlamar

ANÁLISIS CRÍTICO SOBRE LA CORROSIÓN (Ingeniería de la corrosión)

Realizado por:

Estefany Rosales

Sección: 4A

Profesor: Lic. Julián Carneiro

Ingeniería Química

Porlamar, septiembre 2015

La corrosión de los metales es en cierto sentido inevitable, se

puede decir que es una pequeña venganza que toma la naturaleza por la

continua expoliación a la que está sometida por el hombre.

Recordemos que los metales, salvo alguna que otra rara excepción,

como los metales nobles (oro, platino, entre otros., se encuentran en

estado nativo en la Tierra), no existen como tales en la naturaleza,

sino combinados con otros elementos químicos formando los

minerales, como los óxidos, sulfuros, carbonatos, entre otros. Cuando

se obtiene el metal en estado puro este inicia el periodo de retorno a

su estado natural.

La fuerza conductora que causa que un metal se oxide es

consecuencia de su existencia natural en forma combinada (oxidada).

Para alcanzar este estado metálico, es necesario que el metal

absorba y almacene una determinada cantidad de energía. Esta

energía le permitirá el posterior regreso a su estado original a través

de un proceso de oxidación (corrosión). La cantidad de energía

requerida y almacenada varía de un metal a otro; entonces podemos

decir que la corrosión puede describirse en primer término como una

reacción de oxidación, semejante por tanto a cualquier oxidación

química.

Por otro lado es de suma importancia mencionar que en este

fenómeno intervienen tres factores principales como lo es el

ambiente, la pieza manufacturera y el agua. La corrosión sólo ocurre

en presencia de un electrólito, ocasionando regiones plenamente

identificadas, llamadas estas anódicas y catódicas. Un ejemplo claro

de ello es la lavadora cuando comienza a tener unos ruidos extraños.

Al revisar el tambor nos encontramos con la sorpresa que tiene una

fisura. El tambor, a pesar de ser de acero inoxidable, sufrió un tipo de

corrosión conocida por los especialistas como corrosión bajo

tensiones o fisurante.

En otro concepto de ideas la corrosión está ligada en la

industria a problemas tanto de seguridad como económicos ya que

los ingenieros son en la mayoría de los casos los responsables de

minimizar los costos y los riesgos de la corrosión en muchos ámbitos:

aviones, plantas generadoras de energía (térmica, nuclear,

hidroeléctrica, eólica), plantas de manufactura, de procesos químicos,

estructuras de concreto. Si bien esta fuerza destructiva ha existido

siempre, no se le ha prestado atención hasta los tiempos modernos,

como efecto de los avances de la civilización en general y de a

técnica en particular.

Es por ello que hoy en día se cuenta con varios métodos que

han resultado ser los más prácticos para controlar la corrosión, cuya

selección para cada caso depende  de las condiciones del medio y de

factores técnico-económicos; para proteger a los productos de acero

contra los efectos de la corrosión debemos sustituir por acero

inoxidable en lugar de acero normal, Recubrir el acero normal con

zinc o plásticos especializados, pintar el acero normal con pinturas

especiales o con ánodos de zinc es decir una protección catódica para

evitar este problema común de corrosión.

Podemos concluir diciendo que con frecuencia la corrosión se

confunde con un simple proceso de oxidación siendo en realidad un

proceso más complejo, el cual puede puntualizarse como la gradual

destrucción y desintegración de los materiales debido a un proceso

electro - químico, químico o de erosión debido a la interacción del

material con el medio que lo rodea. Con el estudio en corrosión se

puede predecir el comportamiento a largo plazo de los metales

basándose en ensayos relativamente breves, para ello se requiere un

buen conocimiento de las variables implícitas en el proceso de la

corrosión.

Ejercicios

1. Una lámina de 800 cm2 de una aleación metálica, de densidad 4.5

g/cm3, se encuentra sumergida en agua de mar. Debido a la

corrosión, ha experimentado una pérdida de masa de 760 g.

Suponiendo una velocidad de corrosión generalizada de 0.4 mm/año,

calcular el tiempo de servicio en años de la lámina.

La lámina experimenta una pérdida de peso uniforme de 760 g, por lo

que el espesor corroído vendrá expresado por:

e= wS ∙ρ

= 760800 ∙4,5

(cm )=0.21cm=2.1mm

Si la velocidad de corrosión es de 0,4 mm/año, el tiempo de servicio

vendrá expresado como:

tiempo de servi cio ¿ev= 2.1mm0.4mm /año = 5.25 años

2. Una pila galvánica consta de un electrodo de zinc en una disolución 1

M de ZnS04 y otro electrodo de níquel en una disolución 1 M de

NiSO4. Ambas disoluciones están separadas por una pared porosa

para impedir la mezcla entre ellas. Un cable externo con un

interruptor conecta los dos electrodos. En el momento en que

cerramos el interruptor:

A*¿En qué electrodo se produce la oxidación?

B*¿Qué electrodo es el ánodo de la pila?

C*¿Qué electrodo se corroe?

D*¿Cuál es la f.e.m de la pila en el momento de la conexión?

Las semirreacciones de la pila son: Zn ® Zn2+ + 2e- E 0 = -0,763 V

Ni2+ ® Ni + 2e- E 0 = +0.250 V

A* La oxidación tiene lugar en el electrodo de zinc ya que la semirreacción del zinc tiene un potencial (E0 = -0,763 V) más negativo comparado con el potencial de la semirreacción del níquel (E0 = -0,250 V).

B* El electrodo de zinc es el ánodo ya que la oxidación ocurre en el ánodo.

C* El electrodo de zinc es el que oxida puesto que es en el ánodo donde tiene lugar este fenómeno.

D* La f.e.m. se obtiene sumando las dos reacciones:

Reacción anódica: Zn ® Zn2+ + 2e- E 0 = -0,763 V

Reacción catódica: Ni2+ + 2e- ® Ni E 0 = +0.250 V

Reacción total: Zn + Ni2+ ® Zn2+ + Ni E 0 pila= -0,513 V

3. Una muestra de zinc se corroe uniformemente con una densidad de

corriente de 4,27x10-7 A/cm2 en una solución acuosa. ¿Cuál es la

velocidad de corrosión del zinc en mg por dm por día (mdd)? La

reacción de oxidación del zinc es:

Zn Zn2+ + 2e-

Como hay que convertir la densidad de corriente a mdd se usa la

ecuación de Faraday para calcular los mg de zinc corroídos en un área

de 1 dm2/día (mdd).

m= I . A . t . Mn . f

m (mg )=[( 4,27x 10−7 A

cm2 ) . (100cm2 ) .(24h . 3600 sh ). (65,38 gmol

)

(2 ) .(96500 A . smol

) ]( 1000mgg )

m (mg )=1,25mgde Zncorroídoenunárea de1dm2enundía .