Corrosión

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio Popular para la Educación

Universidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda”

Área de Tecnología

Programa de Ingeniería Civil

Departamento de Estructura

Unidad Curricular:

[pic 1]

Realizado por:

• Quintero López, Daniela Auxiliadora

C.I.: 26.309.416

• Pacheco Franco, Jesús Manuel

C.I: 25.627.923

• López Ceballos, Rosangeles Analy

C.I.:26.730.456

Santa Ana de Coro; mayo de 2019.

Asignación

1. ¿Cuál reacción es la reacción catódica dominante por la corrosión en entornos naturales, como el agua de mar, el agua dulce, el suelo y la condensación en la atmósfera? Escribe la ecuación de reacción (3 pts)

Primeramente, se debe mencionar que la corrosión de un metal divalente en una solución acuosa que contiene oxígeno consiste en una reacción anódica y catódica. En la reacción anódica (oxidación), el metal se disuelve y se transfiere a la solución como iones M2+. Los electrones liberados por la reacción anódica se conducen a través del metal hasta el área catódica donde se consumen en la reacción catódica.

Una condición necesaria para dicho proceso de corrosión es que el ambiente es un líquido conductor (un electrolito) que está en contacto con el metal. El circuito eléctrico está cerrado por conducción de iones a través del electrolito. De acuerdo con las condiciones, este proceso de disolución se denomina corrosión húmeda y el mecanismo es típicamente electroquímico.

La reducción del oxígeno es la reacción catódica dominante en entornos naturales, como el agua de mar, el agua dulce, el suelo y la condensación en la atmósfera. Cuya ecuación se define como:

1/2 O2 + H2O + 2e- → 2OH-

Sin embargo, bajo ciertas condiciones también hay otras reacciones catódicas importantes:

• La reacción de evolución hidrógeno:

2H++ 2e– →H2

• La reducción del ácido carbónico en la producción de petróleo y gas:

H2CO3 +1/2 O2 + 2e- → CO2 + 2OH-

• La reducción de iones metálicos:

M+n + ne- → M

1. ¿Cuál propiedad del medio de corrosión (la solución acuosa) es el requisito previo más importante para la corrosión electroquímica? (2 pts).

Uno de los factores clave en cualquier situación de corrosión es el medio ambiente. La definición y características de esta variable pueden ser bastante complejas. Para situaciones prácticas, es importante darse cuenta de que el entorno es una variable que puede cambiar con el tiempo y las condiciones. También es importante darse cuenta de que el entorno que realmente afecta a un metal corresponde a las condiciones micro ambientales que este metal realmente "ve", es decir, el entorno local en la superficie del metal. De hecho, es la reactividad de este entorno local lo que determinará el daño real de la corrosión. Por lo tanto, un experimento que investiga solo la condición ambiental nominal sin tener en cuenta los efectos locales, como el flujo, las células de pH, los depósitos y los efectos galvánicos, es inútil para la predicción de por vida.

Asimismo, la corrosión atmosférica se puede definir como la corrosión de los materiales expuestos al aire y sus contaminantes, en lugar de sumergirse en un líquido.

Ahora bien, la Teoría de la corrosión atmosférica implica que un requisito fundamental para los procesos de corrosión electroquímica es la presencia de un electrolito.

Los electrolitos "invisibles" de película delgada tienden a formarse en superficies metálicas bajo condiciones de exposición atmosférica después de alcanzar un cierto nivel crítico de humedad. Se ha demostrado que, para el hierro, la humedad crítica es del 60 por ciento en una atmósfera libre de dióxido de azufre. El nivel crítico de humedad no es constante y depende de la corrosión del material, la tendencia de los productos de corrosión y los depósitos superficiales a absorber la humedad y la presencia de contaminantes atmosféricos. En presencia de electrolitos de una película delgada, la corrosión atmosférica se produce al equilibrar las reacciones anódicas y catódicas. La reacción de oxidación anódica implica la disolución del metal, mientras que a menudo se asume que la reacción catódica es la reacción de reducción de oxígeno.

1. ¿Qué se puede decir acerca de la relación entre la corriente anódica (Ia) y la corriente catódica (Ic) en un proceso de corrosión normal? (2 pts)

En términos generales la corriente de corrosoción (Icorr) permite establecer la velocidad de corrosión según la ley de Faraday, la corriente anódica y la corriente catódica son las respectivas corrientes parciales de las reacciones en las áreas anódicas y catódicas por lo que ambas determinan la velocidad de corrosión, cabe destacar que todo electrón que se pierde en el ánodo donde ocurre el proceso de oxidación es ganado en el cátodo donde ocurre el proceso de reducción, es decir, la relación entre ambas corrientes es directa puesto que todos los electrones producidos por la corrosión de un metal deben ser consumidos por uno o mas procesos catódicos sin embargo se puede establecer que una reacción domine a la otra, por ejemplo cuando los de la Corrosión, como los hidroxidos se depositan en una superficie metálica, pueden causar una reducción en el suministro de oxígeno porque el oxígeno tiene que difundirse a través de los depósitos, que pueden formar una capa más o menos continua sobre la superficie metálica. Dado que la velocidad de disolución del metal es igual a la velocidad de reducción de oxígeno, un suministro limitado y una velocidad de reducción limitada de oxígeno también reducirán la velocidad de corrosión. En este caso se dice que la corrosión está bajo control catódico. Si los productos de corrosión se eliminan de la superficie metálica mediante mecanismos como el medio de corrosión que fluye a alta velocidad y las correspondientes fuerzas dinámicas del fluido fuerte, la tasa de corrosión puede aumentar considerablemente. En ciertos casos, los productos de corrosión forman una película de óxido superficial densa y continua. Las películas de este tipo evitan en gran medida la conducción de iones metálicos desde la interfaz metal-óxido a la interfaz óxido-líquido, por lo que las tasas de corrosión pueden ser muy bajas (control anódico). Este fenómeno se llama pasivación y es típico de materiales como el acero inoxidable y el aluminio en muchos entornos naturales.

Por otra parte cuando se ponen en contacto materiales más y menos nobles, el material más noble ofrece un área adicional para la reacción catódica. Por lo tanto, la velocidad total de la reacción catódica aumenta, y esto se equilibra con una mayor reacción anódica, es decir, una mayor disolución del material menos noble. Si el material más noble (el material catódico) tiene una gran área de superficie y el metal menos noble (el metal anódico) tiene un área relativamente pequeña, una gran reacción catódica debe compensarse con una reacción anódica correspondientemente grande concentrada en una pequeña área. La intensidad de la reacción anódica, es decir, la tasa de corrosión (pérdida de material por unidad de área y unidad de tiempo) se vuelve alta. Por lo tanto, la relación de área entre los materiales catódicos y anódicos es muy importante y debe mantenerse lo más baja posible. Cabe mencionar que en un proceso de corrosión galvánica, el material más noble está más o menos protegido. Este es un ejemplo de protección catódica, mediante el cual el material menos noble actúa como un ánodo de sacrificio.

...