Corrosión y protección catódica
Introducción
¡Hola!
Espero que te encuentres gozando de una salud impecable y sobre todo mantengas tu buen ánimo para continuar con tu última clase del curso al cual se le ha llamado Corrosión y protección catódica del curso de Química Universitaria.
En esta última sesión abordaremos el tema Proceso de corrosión y protección catódica.
Nos centraremos en conocer los antecedentes del fenómeno de la corrosión y cómo el hombre ha evolucionado las técnicas de prevención y control de este fenómeno químico que afecta a las herramientas, equipos, medios de transporte e instalaciones industriales fabricadas de materiales metálicos.
La falta de conocimiento sobre el fenómeno de la corrosión y la protección catódica sumada al descuido ocasionan pérdidas millonarias a todos los sectores productivos a nivel industrial, por gastos que en ocasiones y no corrigen el problema. También a nivel cotidiano se tienen gastos innecesarios por no atender oportuna y adecuadamente el fenómeno de la corrosión, esto puede originar riesgos a la salud por la manipulación de objetos oxidados.
El tiempo es otro factor que se combina con los aspectos antes mencionados para acabar con la vida útil de superficies metálicas y sobre todo se pueden generar daños al personal que le corresponde manejar herramientas, conexiones o partes oxidadas, fugas de fluidos que pueden incluso ocasionar accidentes fatales, de lo que se tienen lamentables registros por explosiones en gasoductos, por ejemplo.
Revisaremos videos ilustrativos que te ayudarán a consolidar el aprendizaje.
Así que sin más preámbulos espero te resulte interesante este tema de gran aplicación en la vida diaria.
¡Comencemos!
Desarrollo del tema
Recordemos conceptos previos que vimos en otras clases y son importantes para el tema de nuestra clase.
Corrosión
Es el ataque químico destructivo que se produce en un material metálico por efectos de su entorno (Whitten, et al., 2008).
- Se trata de un fenómeno natural pues se da por ejemplo en el agresivo ataque que reciben los barcos por el agua del mar, los edificios, aviones y automóviles que son afectados por el oxígeno y la humedad de la atmósfera.
- Ejemplos de corrosión. Hierro oxidado, plata opaca, cobre verdoso.
- Elementos que se requieren para que ocurra el fenómeno de la oxidación: oxígeno y agua.
Problemas que ocasiona la corrosión:
- Disminución de eficiencia en procesos donde se usan recipientes, instalaciones, tuberías metálicas.
- Disminución de seguridad operativa por reducción de espesor de las superficies metálicas y reducción de las propiedades del metal.
- Fallas catastróficas con consecuencias en afectaciones a la integridad o pérdidas humanas.
- Afectaciones al ambiente por accidentes como explosiones, derrames de sustancias peligrosas.
- Pérdidas económicas (directas e indirectas).
En ocasiones se confunden los términos oxidación y corrosión, a continuación, veremos las diferencias entre estos términos.
En la tabla 2, podrás observar los factores que provocan el fenómeno de la corrosión.
- Unos metales se corroen más que otros.
- La corrosión no es un fenómeno exclusivo del hierro, otros metales como el aluminio y el cobre también pasan por ese cambio químico, por tener mayor tendencia a oxidarse que el Fe (En la tabla de E ° están por debajo del Fe).
- En todos los metales se forman óxidos en su superficie que los protegen de cierta manera del contacto con el oxígeno y la humedad del aire. Tal es el caso del Al 2 O 3 (al aluminio) y el CuO (al cobre) y el Fe 2 O 3 al hierro.
- El problema es que la herrumbre (Fe 2 O 3 ) consiste de una superficie porosa incapaz de proteger la superficie metálica del Fe del ataque del oxígeno y la humedad.
- La forma común de proteger a un recipiente de hierro de la corrosión es colocarle una cubierta de estaño o zinc. De esta firma la herrumbre no se forma mientras la película esté intacta, pero sin duda va a aparecer en cuanto se raspe y adelgace la superficie protectora.
El remedio a la corrosión
Protección catódica . Es una herramienta que permite detener el fenómeno de oxidación. En este caso el metal que desea proteger de la conversión se convierte en el cátodo de una celda galvánica.
En la figura 2 se muestra la protección catódica de un recipiente sumergido en agua que se oxidará fácilmente si no se le pone una cubierta de otro metal que puede ser Mg, estaño o zinc.
Te invito a ver este interesante video donde se ilustra el fenómeno de la corrosión:
¡Vas muy bien !, cerremos la clase con este video:
Conclusión
Para terminar la sesión repasemos lo siguiente:
- Corrosión. Es el ataque químico destructivo que se produce en un material metálico por efectos de su entorno. Se trata de un fenómeno natural pues se da por ejemplo en el agresivo ataque que reciben los barcos por el agua del mar, los edificios, aviones y automóviles que son afectados por el oxígeno y la humedad de la atmósfera.
- Ejemplos de corrosión. Hierro oxidado, plata opaca, cobre verdoso.
- Elementos que se requieren para que ocurra el fenómeno de la oxidación: oxígeno y agua.
- Problemas que ocasiona la corrosión.
- Disminución de eficiencia en procesos donde se usan recipientes, instalaciones, tuberías metálicas.
- Disminución de seguridad operativa por reducción de espesor de las superficies metálicas y reducción de las propiedades del metal.
- Fallas catastróficas con consecuencias en afectaciones a la integridad o pérdidas humanas.
- Afectaciones al ambiente por accidentes como explosiones, derrames de sustancias peligrosas.
- Pérdidas económicas (directas e indirectas).
- La corrosión no es un fenómeno exclusivo del hierro, otros metales como el aluminio y el cobre también pasan por ese cambio químico, por tener mayor tendencia a oxidarse que el Fe (En la tabla de E ° están por debajo del Fe).
- En todos los metales se forman óxidos en su superficie que los protegen de cierta manera del contacto con el oxígeno y la humedad del aire. Tal es el caso del Al 2 O 3 (al aluminio) y el CuO (al cobre) y el Fe 2 O 3 al hierro.
- La herrumbre (Fe 2 O 3 ) consiste de una superficie porosa incapaz de proteger la superficie metálica del Fe del ataque del oxígeno y la humedad.
- Protección catódica. Es una herramienta que permite detener el fenómeno de oxidación. En este caso el metal que desea proteger de la conversión se convierte en el cátodo de una celda galvánica.
¡Has concluido la última clase del curso! ¡Muchas felicidades! Ha sido un gozo compartir contigo este trayecto formativo. Deseo que el curso haya cumplido con tus expectativas y encuentres satisfacción con los temas abordados, así como con tu desempeño y compromiso. No olvides realizar la tarea asignada para la plena conclusión del curso. Espero encontrarte nuevamente, ¡hasta pronto!
Fuentes de información
- Chang, R. y Goldsby, KA (2017). Química. CD. de México. McGraw-Hill.
- Whitten, K.W., Davis, R.E., Peck M.L. & Stanley G.G. (2008). Química. Cd. de México. CENGAGE Learning.
- Kotz, JC, Treichel, PM y Weaver, GC (2005). Química y reactividad química. CD. de México. Thomson Learning.