Corrosión
La corrosión puede ser definida como el deterioro o destrucción de un metal por una reacción química o electroquímica con su entorno. En este sentido hay que diferenciar la corrosión de los procesos de desgaste o erosión que causan diferentes procesos físicos. En general la corrosión es un proceso natural, en el cual se produce una transformación del elemento metálico a un compuesto más estable, que puede ser un óxido u otro compuesto con elementos no metálicos como puede ser el azufre. La lucha contra la corrosión es muy importante en cualquier ámbito. Se estima que alrededor de un 3.5% del PIB de los países desarrollados se destina a combatir la corrosión o sustituir lo dañado por ella.
Tipos de corrosión.
De acuerdo a sus causas o forma de manifestarse se distinguen diferentes tipos de corrosión.
Corrosión uniforme: Donde la corrosión química o electroquímica actúa uniformemente sobre toda la superficie del metal.
Corrosión por picaduras (pitting): El ataque es localizado en un área relativamente pequeña (que se va ampliando si no se toman medidas de protección), se forman agujeros no conlleva mucha pérdida del material pero puede terminar en el fallo de la pieza metálica.
Corrosión intersticial: Se produce en las grietas o intersticios, donde pueden acumularse disoluciones agresivas.
Corrosión intergranular: Es la que se encuentra localizada en los límites de grano, esto origina pérdidas en la resistencia que desintegran los bordes de los granos.
Corrosión por fatiga o esfuerzo: Se produce en las partes sometidas a repetidas tensiones por deformación.
Corrosión microbiológica: Es un tipo de corrosión electroquímica. Algunos microorganismos son capaces de causar corrosión en las superficies metálicas sumergidas en agua.
Corrosión galvánica: Ocurre cuando metales diferentes se encuentran en contacto, ambos metales poseen potenciales redox diferentes lo cual favorece la aparición de un ánodo y un cátodo, El metal con mayor potencial será el ánodo como se muestra en la siguiente figura.
Mecanismo de la corrosión galvánica
Tipos de corrosión
Imagen adaptada de http://www.cedinox.es/es/actividades/destacado/destacado-en-detalle/Corrosin-del-acero-inoxidable/
Por su mecanismo general se diferencia la corrosión química de la electroquímica. En la primera se produce el ataque de un medio agresivo sin la presencia de corriente eléctrica. Cuando la corrosión se produce cuando entran en contacto pequeñas celdas locales que se comportan como pilas redox dando lugar a la formación de los productos de la corrosión, más estables que el metal que es atacado. En este curso nos enfocaremos en la corrosión electroquímica.
Corrosión electroquímica.
La corrosión es un proceso electroquímico en el cual un metal reacciona con su medio ambiente para formar óxido o algún otro compuesto. La celda que causa este proceso está compuesta esencialmente por tres componentes: un ánodo, un cátodo y un electrolito (la solución conductora de electricidad). El ánodo es el lugar donde el metal es corroído: el electrolito es el medio corrosivo; y el cátodo, que puede ser parte de la misma superficie metálica o de otra superficie metálica que esté en contacto, forma el otro electrodo en la celda y no es consumido por el proceso de corrosión. En el ánodo el metal corroído pasa a través del electrolito como iones cargados positivamente, liberando electrones que participan en la reacción catódica. Es por ello que la corriente de corrosión entre el ánodo y el cátodo consiste en electrones fluyendo dentro del metal y de iones fluyendo dentro del electrolito. Esto se ilustra en la siguiente figura:
Corrosión electroquímica en la gota de agua
De acuerdo a los metales y aleaciones, existen diferentes tipos de reacciones anódicas y catódicas.
Protección contra la corrosión.
Se pueden tomar una serie de medidas para luchar contra la corrosión:
Utilizar materiales con mayor resistencia a la corrosión. Por ejemplo aceros inoxidables y los que reciben tratamientos térmicos especiales para evitar las tensiones internas.
Aditivos anticorrosivos (inhibidores de la corrosión, pasivadores, etc.), que se añaden a los fluidos de trabajo en las máquinas y mecanismos.
Aplicación en la superficie metálica de barreras para evitar el acceso del oxígeno u otros gases corrosivos. Por ejemplo las pinturas anticorrosivas.
Protección catódica. Se aplica un potencial a la superficie que se quiere proteger de manera que se comporte como un cátodo (que es una zona de reducción y no de oxidación).
Utilización de ánodos de sacrificio. Se conecta el metal que se desea proteger a otro más activo, que actúa como ánodo y es el que se desgasta.
Para ampliar sobre la corrosión se puede consultar Fundamentos de corrosión y protección, material de la Universidad Politécnica de Valencia.