Corrosión Electroquímica

TERMODINÁMICA

CORROSIÓN ELECTROQUÍMICA

Resumen

Como en cualquier proceso electroquímico, la velocidad de corrosión viene dada por la corriente. Sin embargo, muchas veces nos referimos a la velocidad de corrosión en unidades de masa por unidad de área por unidad de tiempo. Para calcular la velocidad de corrosión existen diferentes métodos que son: el de método gravimétrico que consiste en someter al material en estudio a un ataque del agente corrosivo durante un periodo de tiempo bastante largo y el método de las pendientes de tafel que emplea potenciales superiores a +120 y –120 mV del potencial a circuito abierto.

Con relación al control y prevención de la corrosión existen diferentes métodos que pueden ser empleados, entre ellos están el de Protección Catódica que es quizás el método más importante de todos los intentados para conseguir el control de la corrosión. Por medio de una corriente eléctrica aplicada exteriormente, la corrosión se reduce virtualmente a cero y se puede mantener una superficie metálica en un medio corrosivo sin sufrir deterioro durante un tiempo indefinido.

Vemos también que se pueden utilizar recubrimientos dependiendo del metal, lo que hace que su vida sea más prolongada y por otro lado se puede usar también revestimientos de plástico que brindan una protección contra los ácidos, álcalis, líquidos corrosivos y gases en general, consistiendo básicamente en unir una lámina gruesa de plástico o goma a las superficies de acero.

Índice General

Objetivos Generales

Objetivos Específicos

Introducción

Metodología

Justificación

Antecedentes

Limitaciones

Contenido

Leyes o Estándares

Corrosión Electroquímica

Clasificación

Concentración y Potencial de la Celda

Reacción catódica, anódica y polarización

Series Galvánicas

Control y Prevención de la Corrosión

Velocidad de Corrosión

Conclusiones

Recomendaciones

Bibliografía

Objetivos Generales

Estudiar de manera particular algunos subpuntos en los que se divide la corrosión electroquímica, como lo son:

• Clasificación

Conocer los tipos en que se divide la corrosión electroquímica.

• Concentración y Potencial de la Celda

• Reacción catódica, anódica y polarización

• Series Galvánicas

Entender por qué existen los ánodos de sacrificios y cómo funcionan.

• Velocidad de Corrosión

Conocer cómo se mide la pérdida de peso del metal por corrosión después de un período de exposición.

• Control y Prevención de la Corrosión

Estudiar los diferentes métodos de protección como lo son: protección catódica, recubrimientos de metales específicos, entre otros.

Objetivos Específicos

• Definir los tipos de corrosión electroquímica.

• Profundizar en el estudio y caracterización de materias y productos asociados a la corrosión.

• Fundamentarse en los modelos de corrosión asociados a los problemas industriales.

• Dar los fundamentos para evitar la corrosión externa e interna existentes en normas internacionales.

Introducción

La corrosión juega un papel muy importante en las industrias químicas; muchas veces no se piensa en ella sino hasta cuando se ven sus efectos, es por esto que, con el fin de tener una idea más clara de lo que es, se presenta a continuación una breve descripción de sus fundamentos y principios.

Se entiende por corrosión la interacción de un metal con el medio que lo rodea, produciendo el consiguiente deterioro en sus propiedades tanto físicas como químicas. La característica fundamental de este fenómeno, es que sólo ocurre en presencia de un electrolito, ocasionando regiones plenamente identificadas, llamadas anódicas y catódicas: una reacción de oxidación es una reacción anódica, en la cual los electrones son liberados dirigiéndose a otras regiones catódicas. En la región anódica se producirá la disolución del metal (corrosión) y, consecuentemente en la región catódica la inmunidad del metal.

La velocidad a que un material se corroe es lenta y continua todo dependiendo del ambiente donde se encuentre, a medida que pasa el tiempo se va creando una capa fina de material en la superficie, que van formándose inicialmente como manchas hasta que llegan a aparecer imperfecciones en la superficie del metal.

Por ejemplo en el aspecto climático, el nivel de contaminantes y la humedad del ambiente intensifican el grado de deterioro por corrosión. Se hace evidente que en áreas donde la humedad y el nivel de contaminación son notablemente altos, la velocidad de corrosión es mucho más elevada que en otros lugares.

Hay muchas formas de disminuir los efectos de la corrosión, dependiendo de qué tipo de corrosión sea, pero lo más aconsejable del punto de vista técnico y económico para estructuras inmersas en un electrolito agresivo como el agua de mar, es utilizar el efecto combinado de un buen revestimiento (pintura) complementado con Protección Catódica (P.C.). Esto es especialmente válido para los cascos de barco, las boyas, los estanques de lastre, etc. Para los muelles y los puertos es más conveniente aplicar Protección catódica sobre la estructura desnuda.

Este mecanismo que es analizado desde un punto de vista termodinámico electroquímico, indica que el metal tiende a retornar al estado primitivo o de mínima energía, siendo la corrosión por lo tanto la causante de grandes perjuicios económicos en instalaciones enterradas. Por esta razón, es necesaria la oportuna utilización de la técnica de protección catódica.

A las temperaturas a las que el agua es líquida, el proceso de corrosión que predomina es el electroquímico, el desgaste metálico se produce por disolución anódica. A temperatura ambiente, el progreso de la corrosión electroquímica está determinado por un grupo de factores, entre los cuales, tiene primordial importancia la naturaleza (agresividad y concentración) de cualquiera de los reactivos oxidantes que estén presentes.

Pero a diferencia de la corrosión a temperatura elevada, la rapidez de la corrosión electroquímica no está sólo determinada por las propiedades conductoras de las capas superficiales formadas, sino también por factores cinéticos, tal como reacciones de transferencia de electrones, la cual ocurre muy lentamente a bajas temperaturas.

Metodología

La metodología utilizada fue siguiendo el método deductivo, en el cual de características generales sobre el tema de corrosión electroquímica, pasamos a estudiar de manera detallada sus tipos, sistemas de control y prevención, la velocidad con que se propagan; en qué consiste la concentración y potencial de la celda, y la reacción catódica, anódica y polarización.

Justificación

Este trabajo es de suma importancia para las personas que están relacionadas con el uso de buques, puertos, puentes, oleoductos, tuberías de fibra de vidrio, submarinos, entre otros porque les debe interesar las causas y los efectos que el mar puede producir sobre estructuras metálicas para tratar de evitar la corrosión electroquímica.

Antecedentes

El estudio de la corrosión electroquímica juega un papel muy importante desde hace muchos años. La preocupación principal es tratar de encontrar mecanismos eficientes que ayuden a prevenir la corrosión en metales sumergidos en agua (específicamente).

Según los diferentes tipos de corrosión electroquímica, los daños que sufren las estructuras pueden ser muy graves o no. En esto influye la velocidad de corrosión, puesto que si es muy alta, el metal sufre daños más serios hasta el punto en que puede ser inutilizable.

En el estudio de la corrosión electroquímica, para que ocurra, se necesita tener una diferencia de potencial entre los metales en contacto. En esto nos ayuda el potencial de la celda, que es el que describe a la celda galvánica que no se encuentra en equilibrio. Si la celda galvánica se encuentra en equilibrio, no hay diferencia de potencial y la corrosión no aparece.

Debido a que hay que tener un medio que sea electrolito

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