RESEMEN LIBRO MAS ALLA DE LA HERRUMBE

RESEMEN LIBRO MAS ALLA DE LA HERRUMBE.

UANE

MAESTRIA EN GESTION DE NEGOCIOS DE MANUFACTURA

Introducción: El libro nos describe de una forma muy amena como la corrosión de los metales está presente en la naturaleza pero también en la industria. Aproximadamente un 25% de la producción anual de acero es destruida por la corrosión. La corrosión de los metales constituye por lo tanto el despilfarro más grande en que incurre la civilización moderna.

Desde muy temprano por la mañana hacemos uso del metal, en los grifos del agua para asearnos, con sus

recubrimientos de níquel y cromo, en los utensilios de la cocina, tales como los sartenes, cuchillos,

cucharas, etc. Aun cuando lo olvidemos, sabemos que nuestra casa, así como todos los demás edificios,

sean éstos pequeños o impresionantes rascacielos, están estructurados de acero, el cual actúa como un

verdadero esqueleto que conforma, soporta y da resistencia a la construcción. Para el traslado a nuestro

trabajo, lo hacemos usualmente en un medio de transporte fabricado en su gran totalidad de metal:

autobús, coche, tren, etc. Si, mientras viajamos hacia nuestro trabajo, nos detenemos a pensar por un

momento en la cantidad de metal que usa el transporte en el que vamos, nos sorprenderíamos al enterarnos de que es inmensa la cantidad de éste empleada en la carrocería, en el motor, con todo y sus componentes; incluso en el sistema de energía, como lo es el acumulador, encontramos metal en forma de láminas de plomo sumergidas en un medio ácido. Lo mismo podemos decir de los aviones que surcan los cielos actualmente, de los medios de transporte espaciales modernos y de los satélites, hechos todos ellos de aleaciones metálicas muy especiales.

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

Pensemos en el balance térmico global empleado durante la extracción del hierro en los altos hornos a partir de un mineral de hierro oxidado, tal como la hematita, Fe2O3. Aquí el hombre invierte grandes cantidades de energía termoquímica con el fin de liberar el hierro del oxígeno con la ayuda de coque (carbono), obteniéndose como productos la liberación de bióxido de carbono, C02, escoria y el hierro primario, también llamado arrabio. En otros muchos procesos pirometalúrgicos tales como aquellos empleados para obtener cobre, zinc, níquel, plomo y otros metales, el consumo de energía ocurre de una manera similar. 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. Un electrolito es un medio iónico conductor de la electricidad. Puede ser una disolución acuosa de una sal conteniendo al metal de interés, por ejemplo, sulfato de cobre, o bien la misma sal fundida, la alúmina u óxido de aluminio como ejemplo.

Esta descomposición ocurrirá, como se mencionó, por el efecto del paso de una corriente eléctrica a través del electrolito, dando como principal producto el depósito, en uno de los electrodos, del metal que estamos interesados en recuperar. De ésta y otras muchas maneras el hombre obtiene metal en forma libre, consumiendo por ello grandes cantidades de energía.

Corrosión evoca en muchas personas la imagen tan conocida de la "herrumbre", propia de

los metales ferrosos, como si sólo el hierro fuera susceptible de presentar este fenómeno.

En realidad, la corrosión es la causa general de la alteración y destrucción de la mayor parte de los

materiales naturales o fabricados por el hombre. 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 la técnica en particular. El desarrollo de los métodos de extracción y uso de los combustibles,

muy especialmente del petróleo, así como la expansión de la industria química, han modificado la

composición de la atmósfera de los centros industriales y de las aglomeraciones urbanas.

La producción de acero y la mejora de sus propiedades mecánicas han hecho posible su empleo en los

dominios más variados. Desgraciadamente, el desarrollo en la utilización de los productos siderúrgicos va

acompañado, paralelamente, de un aumento en el tributo que cada año se paga a la corrosión. Para tener

una pequeña idea de lo que esto pueda suponer, sépase que aproximadamente un 25% de la producción

anual de acero es destruida por la corrosión.

La corrosión de los metales constituye por lo tanto, y con un alto grado de probabilidad, el despilfarro más grande en que incurre la civilización moderna. Las roturas en los tubos de escape y silenciadores de los automóviles, la sustitución de los calentadores de agua domésticos (cerca de 2.5 millones de unidades en los EUA en 1967), 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.

POR QUE EXISTE LA CORROSION?

La corrosión de los metales es en cierto sentido inevitable, una pequeña venganza que se toma la naturaleza por la continua expoliación a que la tiene sometida el hombre. Recordemos que los metales, salvo alguna que otra rara excepción, como los metales nobles (oro, platino, etc., se encuentran en estado nativo en la Tierra), no existen como tales en naturaleza, sino combinados con otros elementos químicos formando los minerales, como los óxidos, sulfuros, carbonatos, etc.

Para la obtención de los metales en estado puro, debemos recurrir a su separación a partir de sus minerales, lo cual supone un gran aporte energético. Pensemos solamente en el enorme consumo de energía eléctrica que supone el funcionamiento de una acería para obtener un material tan indispensable para el desarrollo actual, como el acero. Pues bien, producido el acero, éste prácticamente inicia el periodo de retorno a su estado natural, los óxidos de hierro.

Esta tendencia a su estado original no debe extrañar. Si después de milenios el hierro se encuentra en los yacimientos bajo la forma de óxido, es que este compuesto representa el estado más estable del hierro respecto al medio ambiente. El mineral de hierro más común, la hematita, es un óxido de hierro, Fe2O3. 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 tendencia del hierro a volver a su estado natural de óxido metálico es tanto más fuerte, cuanto que la energía necesaria para extraer el metal del mineral es mayor. El aluminio es otro ejemplo de metal que obtenido en estado puro se oxida rápidamente, formándose sobre su superficie una capa de alúmina (A12O3, óxido de aluminio). La razón de ello estriba en el gran aporte energético que hay que realizar para obtener una determinada cantidad del metal a partir del mineral, bauxita (Al2O3) en este caso.

Entonces, 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, a partir de su existencia en la naturaleza en forma de diferentes compuestos químicos (minerales), 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. Es relativamente alta para metales como el magnesio, el aluminio y el hierro y relativamente baja para el cobre y la plata.

De las diversas operaciones que deben realizarse para extraer el metal del mineral, la primordial se puede

resumir en una sola palabra: reducción. Inversamente, las transformaciones sufridas por el metal que

retorna a su estado original, también pueden resumirse en: oxidación.

Según esto, la corrosión puede describirse en primer término como una reacción de oxidación, semejante

por tanto a cualquier oxidación química. Por esto mismo, debe y puede ser regida por las leyes

establecidas por la física y la 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. Esta inestabilidad puede preverse en términos energéticos.

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 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

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