Mas Alla De La Herrumbre

INTRODICCION

El hombre, en su afán de lograr mejores condiciones de vida, ha usado constantemente su ingenio durante su larga historia. Para lograr tal objetivo, mucho lo ha debido al uso de metales que ahora forman parte de nuestra vida cotidiana y, casi sin quererlo, hemos creado una dependencia tal que sería imposible hablar del desarrollo y avance de la civilización moderna sin el uso de metales y aleaciones.

El personal que labora en una industria, se da fácilmente cuenta de que casi toda la instalación productiva está

constituida de diversos metales: grandes reactores donde ocurren las transformaciones químicas operando a presiones y temperaturas elevadas, tuberías que transportan las materias primas así como los productos, tanques de almacenamiento, bombas, etc.

En teoría se supone que la mayoría de los metales son muy resitentes, aunque nosotros sabemos por experiencia que las cosas no son así. Los metales se degradan con el tiempo de muy diversas formas, dejan de ser funcionales, perdiendo sus propiedades mecánicas. Algunos simplemente se disuelven en su totalidad en el medio que los envuelve.

El hombre invierte mucha energía para extraer el metal de los yacimientos encontrados en la Tierra.

Pensemos en la cantidad de energía empleada durante la extracción del hierro en los altos hornos apartir de un mineral de hierro oxidado, tal como la hematita, Fe2O3.

En estos procesos también se utilizan calor y atmósferas calientes como fuentes de energía para facilitar la obtención del metal. Otra manera alternativa para recuperar ciertos metales consiste en la descomposición de un electrolito por medio del paso de corriente eléctrica.

E el estado de existencia más estable para un metal es su forma combinada, o dicho el estado de más baja energía, ya sea en forma de óxido, sulfuro, cloruro, sulfatos o carbonatos.

El cobre, el cinc, el níquel, el cromo, el hierro, el aluminio, el plomo, el estaño y la mayoría de los metales ingenieriles que usamos, reaccionan con el medio ambiente y la atmósfera.

LA CORROSIÓN EN LA VIDA DIARIA

La corrosión es la causa general de la alteración y destrucción de la mayor parte de los materiales.

Aproximadamente un 25% de la producción anual de acero es destruida por la corrosión.

Explosiones por fugas de gas en los tanques de almacenamiento o tuberías de conducción, roturas en las conducciones de agua, incluso el derrumbe de un puente, son algunos de los problemas con los cuales se encuentra el hombre. Nada metálico parece ser inmune a este tipo de acontecimientos.

A veces los daños causados por un problema de corrosión pueden ser muy amplios. La corrosión se encuentra en todas partes a nuestro alrededor, incluso hasta en nuestra propia casa.

LAS TUBERÍAS DE AGUA

Un ejemplo común lo constituye la rotura de una tubería de agua.

En este caso, el responsable de la rotura no es el agua, sino el material de construcción que se hallaba en estrecho contacto con el exterior del tubo.

LA LAVADORA AUTOMÁTICA

Otro caso que se presenta con cierta frecuencia hace referencia a la lavadora automática. Cierto día, alfuncionar la lavadora, se nota que hace algunos ruidos extraños.

A pesar de ser de acero inoxidable, sufre un cierto tipo de corrosión, conocido por los especialistas como corrosión fisurante, precisamente por el tipo de daño provocado.

EL AUTOMÓVIL

Empiezan apareciendo manchitas y picaduras minúsculas en los parachoques, que si bien no afectan su resistencia mecánica, sí deslucen su presentación.

CONSTRUCCIONES DE CONCRETO

El concreto es un material discontinuo, duro y de alta densidad. Debido a su propia constitución, contiene una gran cantidad de poros, los cuales pueden estar interconectados, siendo por tanto permeable a líquidos

y gases. Esto es de una gran importancia para el proceso de corrosión del acero de refuerzo, pues tanto el oxígeno como el agua pueden difundirse hacia el acero a través de la masa de concreto. Por ejemplo, cuando la estructura de concreto está en contacto frecuente con agua que contenga iones de cloruro (agua de mar), a través de la propia porosidad del concreto puede llegar a las varillas de acero. En este momento se inicia la corrosión del acero.

LA CORROSIÓN DE ENVASES METÁLICOS PARA CONSERVAS

Cuando guardamos un bote o lata de conserva durante mucho tiempo, podemos tener la sorpresa de

encontrarlo con un hinchamiento anormal, de tal manera que lo desechamos. Esta deformación abombada es debida a la acumulación de gas hidrógeno y es una manifestación extrema de la corrosión. Significa el final de la vida útil de la conserva y ocurre, por lo general, tras un prolongado periodo de almacenamiento.

¿POR QUÉ EXISTE LA CORROSIÓN?

Como ya dijimos la corrosión siempre esta presente en cualquier lugar.

El producto más común de la corrosión del hierro, la herrumbre, tiene la misma composición química. Un metal susceptible a la corrosión, como el acero, resulta que proviene de óxidos metálicos, a los cuales se los somete a un tratamiento determinado para obtener precisamente hierro.

La fuerza conductora que causa que un metal se oxide es consecuencia de su existencia natural en forma oxidada. Para alcanzar este estado metálico, a partir de su existencia en la naturaleza en forma de diferentes compuestos químicos, 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, el cual conocemos con el nombre de corrosión.

La corrosión es alta para metales como el magnesio, el aluminio y el hierro y baja para el cobre y la plata. La corrosión puede describirse como una reacción de oxidación química.

Un metal sólo podrá corroerse, o sea, pasar a un estado más oxidado, cuando sea inestable con respecto a los productos formados por su corrosión.

La energía de un determinado sistema puede medirse en los términos de lo que se llama la energía libre. Se pueden presentar tres casos:

a) la energía libre es positiva. El metal es activo y puede haber corrosión. Es el caso más frecuente entrelos 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.

LA CORROSIÓN ELECTROQUÍMICA

En presencia de un medio acuoso, la corrosión es de naturaleza electroquímica. Tal corrosión es un

proceso espontaneo que denota la existencia de una zona anódica (que sufre la corrosión), una zona

catódica y un electrolito, siendo imprescindible la presencia de estos tres elementos para que este tipo de corrosión pueda existir (se requiere asimismo de contacto eléctrico entre la zona anódica y la catódica).

Las reacciones catódicas más comunes en presencia de agua son:

2H+ + 2 electrones ® H2 (gas)

O2 (gas) + 2 H2O + 4 electrones ® 4 OH— (medio alcalino)

O2 (gas) + 4 H+ + 4 electrones ® 2 H2O (medio ácido)

La corrosión más frecuente es toda de naturaleza electroquímica y resulta de la formación de multitud de zonas anódicas y catódicas sobre la superficie metálica, siendo el electrolito, el agua de condensación de la atmósfera.

LAS MANIFESTACIONES DE LA CORROSIÓN

El producto primario de la oxidación del hierro es el hidróxido ferroso blanco, Fe(OH)2 que a su vez se oxida a hidróxido férrico de color rojizo, Fe(OH)3.

Ayudémonos de una experiencia muy sencilla para comprender lo anterior. Veamos el ataque producido por una gota de agua salada.

La presencia de la herrumbre es una manifestación clara de la existencia de corrosión para el caso del

hierro y sus aleaciones (aceros).

A efectos prácticos, el agua es un aislador casi perfecto. Entonces, cabría preguntarse ¿por qué una

sustancia iónica disuelta en agua produce iones? La respuesta está en las propiedades dieléctricas del agua, o, en otras palabras, en las propiedades polares de las moléculas de agua. Cada molécula de agua es un pequeño dipolo, esto es, sus cargas positiva y negativa no coinciden.

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.

Podemos resumir lo anterior diciendo que para que exista corrosión deben cumplirse unas ciertas

condiciones mínimas. Éstas son:

1. Debe haber un ánodo y un cátodo.

2. Debe existir un potencial eléctrico entre los dos electrodos (ánodo y cátodo).

3. Debe haber un conductor metálico que conecte eléctricamente el ánodo y el cátodo.

4. Tanto el ánodo como el cátodo deben estar sumergidos en un electrolito conductor de la electricidad, el cual está ionizado.

Conviene recordar los siguientes puntos, en los términos del flujo de corrientes convencionales:

1) La corriente eléctrica, de acuerdo con la convención, circula desde el polo positivo (+) al negativo (-) en un circuito

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