CORROSIN

Instituto Politcnico NacionalEscuela Superior de Ingeniera Qumica e Industrias ExtractivasDepartamento de Ingeniera Qumica IndustrialElectroqumica

Corrosin

Nombre de la maestra: Blanca Zamora CelsEquipo #2Grupo: 3IM71Integrantes del equipo:

Gmez Martnez Zuleyma Gmez Mndez Abryl CrystelGmez Salinas OscarGracia Medrano Bravo Rodrigo AlbertoMata Mrquez Jess ArturoRivera Morales Denise

Fecha de exposicin: 29 de octubre del 2015

ResumenLa siguiente presentacin tiene como propsito exponer para el anlisis y estudio del fenmeno de corrosin desde las diferentes formas en que se puede definir, los tipos de corrosin que existen y donde se presentan, las reacciones que se presentan vistas desde su punto de vista electroqumico y termodinmico y las diferentes formas de evitar o disminuir la corrosividad que se llegue a presentar en los materialesIntroduccinLa corrosin se puede entender como la interaccin de un material, principalmente un metal con el medio que lo rodea, produciendo un deterioro en sus propiedades tanto fsicas como qumicas. Solo ocurre en presencia de un electrolito ocasionando zonas andicas y catdicas: una reaccin de oxidacin es una reaccin andica, en la cual los electrones son liberados dirigindose a otras regiones catdicas. En la regin andica se producir la disolucin del metal, es decir, la corrosin y, consecuentemente en la regin catdica la inmunidad del metal. Este mecanismo desde el punto de vista termodinmico electroqumico, indica que el metal tiende a retornar al estado primitivo o de mnima energa, siendo la corrosin la causante de grandes perjuicios econmicos.La economa es el factor ms relevante a evaluar la importancia de la corrosin, las prdidas directas son:Paro de produccinProducto perdido contaminadoPrdida de eficiencia en el proceso

Definicin

Tipos de corrosin 1) Corrosin Uniforme o ataque general

Reaccin qumica o electroqumica Superficie expuestaVelocidad uniformeMayor destruccin del metal

Como resultado de este tipo de corrosin puede causar fallas prematuras en plantas, mquinas o herramientas.2) Corrosin Galvnica o de dos MetalesDiferencia de potencial entre dos metales diferentesMetal menos resistente nodo Metal mas resistente ctodo Con o sin FEM

3) Corrosin por grieta o hendiduraEs asociado con pequeos volmenes de soluciones estancadas causadas por hoyos, juntas de superficies grietas bajo tornillos, etc.Las grietas o hendiduras generalmente se encuentran en los empaques, tornillos, remaches, etc

4) Corrosin por Picadura nico tipo de reaccin andica.

Una picadura puede ser considerada como una grieta o hendidura formada por si misma.

Las picaduras pueden tener varias formasFormacin de orificios en una superficie relativamente in atacadaProceso auto cataltico, se auto estimula y se auto propaga.

5)Corrosin por Filtracin o Ranura6)Corrosin por ErosinLa corrosin por filtracin es una corrosin sub-superficial que comienza sobre una superficie limpia, pero se esparce debajo de ella.Cuando el movimiento del medio corrosivo sobre la superficie metlica incrementa la velocidad de ataque debido a desgaste mecnico, este recibe el nombre de corrosin por erosin.

7) Corrosin de Fractura por TensinLa accin conjunta de un esfuerzo de tensin y un medio ambiente corrosivo, dar como resultado en algunos casos, la fractura de una aleacin metlica. La mayora de las aleaciones son susceptibles a este ataque. Los esfuerzos que causan las fracturas provienen de trabajos en fro, soldadura, tratamiento trmicos, o bien, pueden ser aplicados en forma externa durante la operacin del equipo.

Clasificacin de corrosin Clasificacin de corrosin a) Corrosin hmeda

b) Corrosin seca

La corrosin hmeda ocurre cuando un lquido esta presente, esto generalmente involucre soluciones acuosas o electrolitos. La corrosin seca ocurre en ausencia de una fase liquida o arriba del punto de roco del medio, vapores y gases son usualmente la fase corrosiva. Este tipo de corrosin es a menudo asociada con altas temperaturas.

CORROSIN SEGN EL MEDIO: CORROSIN ELECTROQUMICAImplica un transporte de cargas a travs de un electrolito, hay una circulacin de corrientes elctricas y se cumplen las leyes de Faraday.

CONDICIONES PARA LA CORROSION ELECTROQUMICACausas frecuentes de la circulacin de cargas:

El contacto de dos materiales diferentes Presencia de fases diferentes de una misma aleacin Diferentes grados de aireacin de una pieza metlica. Corrientes inducidas por circuitos elctricos mal aislados Impurezas, tensiones en el metal, etc.REACCIONES EN CORROSINReacciones andicas

Reacciones catdicas

SERIE ELECTROQUIMICA

CONTROL DE LA CORROSION

PROBLEMTICA

FENMENOS DE POLARIZACINEs inters primordial del ingeniero de corrosin, el conocer la velocidad a la cual se desarrollan las reacciones catdicas y andicas que puede ser determinada por varios mtodos fsicos y qumicos. Cuando una reaccin electroqumica se retarda, se dice que esta polarizada Hay dos tipos diferentes de polarizacin:Polarizacin de activacin Polarizacin por concentracin.

POLARIZACIN POR ACTIVACIN Son factores retardadores de la reaccin que son inherentes a la reaccin misma.Por ej.: la velocidad a la cual los iones hidrgeno se reducen a gas hidrgeno. La polarizacin por activacin, es funcin de varios factores que incluyen la velocidad de transporte del electrn al ion hidrgeno en la superficie metlica.La polarizacin por activacin es generalmente el factor que controla la corrosin en cidos fuertes.

POLARIZACIN POR CONCENTRACINSe refiere al retardo de la reaccin electroqumica como un resultado de los cambios de concentracin en la solucin adyacente a la superficie metlica. La polarizacin por concentracin predomina cuando la concentracin de las especies activas es baja, por ejemplo, en cidos diluidos o en soluciones salinas y agua con oxgeno, ya que la solubilidad del oxgeno es muy baja en soluciones acuosas y en agua.

POLARIZACIN COMBINADA Dependiendo de la polarizacin que rija la reaccin existen diferentes efectos. A cualquier cambio que la velocidad de difusin en el sistema los efectos de la CONCENTRACIN.Si las reacciones catdicas y andicas estn controladas por ACTIVACION la agitacin no influir el la velocidad de corrosin.

FENMENOS DE POLARIZACINEl conocimiento del tipo de polarizacin que se presenta es muy til ya que permite predecir las caractersticas del sistema corrosivo. Permite hacer predicciones muy tiles concernientes al efecto relativo que sobre la velocidad de corrosin puede ser producida por el aumento de velocidad de flujo de un lquido en una tubera.Ej.: Un aumento en la velocidad de difusin de las especies activas como H + deber incrementar la velocidad de corrosin y en un sistema de esta naturaleza, la agitacin del lquido tiende a incrementar la velocidad de corrosin del metal. Por otra parte, si la reaccin catdica se controla por polarizacin por activacin, entonces la agitacin no tendr ningn efecto en la velocidad de corrosin.

PASIVIDADEs una capa relativamente inerte, en la superficie de un material(en este caso metal) para protegerlo de diferentes medios agresivos. Esto reduce o no permite que la reaccin qumica ocurra.

Pelcula pasiva: Es la barrera que impide la interaccin entre el metal y el agente externo actuante, de modo que cualquier reaccin qumica o electroqumica se reduce o queda anulada.

PASIVACIN

1.Regenera la pelcula pasivadora. As sucede en los aceros inoxidables bajo condiciones normales.

2. Aqu observamos como se generara el fenmeno de oxidacin despus de la ruptura de la pelcula pasivadora y la progresin de la oxidacin del metal base.

(la franja azul representa los xidos de cromo y la naranja los xidos de hierro).

**Este fenmeno se puede presentar en estos materiales: cromo, hierro, nquel, titanio y muchas de sus aleaciones.APLICACIN INDUSTRIALObjetos o utensilios metlicos.

Instrumentos quirrgicos.

Vlvulas.

Composicin, presin, temperatura y pH Formacin de celda electroltica

MicroorganismosHongos, algas y bacterias

Efecto EvansCorrosin superficial en superficies planas

Corrosin atmosfrica

Termodinmica de la corrosin

Termodinmica de la reaccin

Velocidad de corrosin

Diagramas de PourbaixDependencia de pH

36Mtodos para prevenir la CorrosinProteccin catdica

Es un mtodo de reducir o eliminar la corrosin de un metal, haciendo que, la superficie de este funcione completamente como ctodo cuando se encuentre sumergido o enterrado en un electrolito37nodos GalvnicosSir Humphry Davy en 1824, proteger la envoltura de cobre de los buques de guerra britnicos con bloques de zinc

Se lleva a cabo con tres metales carctersticos: Zn, Mg y Al

El metal que acta como nodo se sacrifica a favor del metal que acta como ctodo

Un metal ser ms andico con respecto de otro si se encuentra arriba de l en la serie electromotrizProteccin catdica de una tubera enterrada

Propiedades de un material andicoPotencial de disolucin negativo lo suficiente para polarizar la estructura del acero.

El metal que acta como nodo debe presenta una tendencia pequea a la polarizacin.

Elevado rendimiento elctrico en A*h/kg

La corrosin debe ser uniforme

Fcil adquisicin y poder fundirse en diferentes formas y tamaos

Costo razonable para lograr una proteccin a un costo bajo por A*aoPropiedades fsicas y electroqumicas del Mg, Zn y Al

Vida de los nodos

Clculo del nmero de nodosVentajas y Limitaciones

Corriente ImpresaCien aos despus que el de nodos galvnicos

Se une elctricamente la estructura a proteger a el polo negativo de una fuente de alimentacin de corriente continua y el positivo con un electrodo auxiliar que cierra el circuito.

Indispensable la existencia de un electrolito que complete el conjunto para que se realice el proceso electroltico

Utiliza materiales metlicos como nodos dispersores de corriente que en mayor o menor grado se consumen con el paso de la corriente

nodos Auxiliaresnodos Auxiliares PropiedadesBajo consumo

Densidad de corriente distribuida elevada

Pequeas dimensiones

Baja resistividad

Buena resistencia mecnica

Elevado potencial de rupturaVentajas y limitaciones

INHIBIDORES

51CARACTERSTICASRevisten qumica y/o fsicamente las superficies metlicas. Forman una barrera que asla la humedad de la superficie metlica.Forma una barrera para excluir el aire (Oxigeno) de la superficie metlica. Puede neutralizar la acidez o alcalinidad de la superficie. 52TIPOS DE INHIBIDORESInhibidores PasivantesInhibidores CatdicosInhibidores MixtosInhibidores OrgnicosInhibidores Valtiles53INHIBIDORES PASIVANTESActan:a travs de la formacin de pelculas que ellos mismos forman con los cationes metlicos.promoviendo la estabilizacin de xidos pasivos.reaccionando con las sustancias potencialmente agresivas.

Cromatos - Nitritos - Boratos - Benzoatos Molibdatos FosfatosFOSFATIZANTECrea una capa de fosfato para evitar el contacto con el medio ambiente.

Remueve el oxido.

INHIBIDORES CATDICOSSon menos eficaces pero ms seguros. Si se usan en dosis insuficientes no incrementan los riesgos de corrosin como los inhibidores andicos.Polifosfatos Fosfonatos Zn

56PROTECCIN CON ZINCBright Zinc-It Galvanizador Fro Instantneo

57INHIBIDORES MIXTOSNo suelen conferir un grado de proteccin tan alto como los inhibidores pasivantes, pero suelen ser muy tiles en situaciones en los que se requieren inhibidores exentos de toxisidad.Andicos

Nitrito - BoroCatdicos

Polifosfato - ZincAndicos Catdicos

Cromato ZincCromato - Poliosfato58INHIBIDORES ORGNICOSSu efecto deriva en la adsorcin sobre la superficie metlica.Su efectividad aumenta con el nmero de grupos funcionales capaces de adsorberse al metal.

59INHIBIDORES VOLTILESSon sustancias qumicas vaporizantes que combaten la corrosin mediante la formacin de barreras inicas sobre las superficies metlicas. Estas barreras obstaculizan que la humedad y los agentes corrosivos disueltos en ella, reaccionen con los tomos metlicos e inicien la corrosin.

Nitritos o Carbonatos orgnicos60INHIBIDOR EN FASE VAPOR

61CuestionarioCrea una definicin propia de corrosin.Menciona al menos tres tipos de corrosin?Menciona las caractersticas de la polarizacin por activacin.Menciona tres materiales en los cuales tiene lugar el fenmeno denominado pasividad.Menciona 3 factores de los que depende la corrosinEs posible la corrosin en metales como Cu con potenciales de reduccin positivos?Menciona una diferencia entre proteccin catdica por nodos galvnicos y corriente impresaQu es un inhibidor?Menciona dos tipos de inhibidores

62BibliografaCallister, W. D. (2007). Introduccin a la ciencia e ingeniera de los materiales, Volumen 2. Barcelona: Revert.Fundamentos bsicos cobre Corrosin. Consultado el 25 de octubre de 2015, de: http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/mgd/hernandez_m_js/capitulo1.pdfProteccin catdica por nodos Galvnicos y Corriente Impresa. http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/079/htm/sec_8.htmJubert, A. (2010). Modulo VIII- Corrosin. Noviembre 28, 2015, de Universidad Nacional de la Plata Sitio web: http://www.ing.unlp.edu.ar/quimica/QCACOR3.htmBraig, A. (2013). INHIBIDORES DE CORROSIN ORGNICOS PARA RECUBRIMIENTOS: AYUDANDO A LA INDUSTRIA A CUBRIR LAS REGULACIONES AMBIENTALES Y LABORALES DEL FUTURO. Noviembre 28, 2015, de Ciba Specialty Chemicals Corp Sitio web:http://www.vypasesores.com/images/sce/docs/Anticorrosivos-organicos.pdfBuralla, E. (2012). Estudio del efecto de los inhibidores de la corrosin en estructuras de hormigon.. Noviembre 28, 2015, de Universidad Politcnica de Valencia Sitio web: https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/17809/ESTUDIO%20DEL%20EFECTO%20DE%20LOS%20INHIBIDORES%20DE%20LA%20CORROSI%C3%93N%20EN%20ARMADURAS%20DEL%20HORMIG%C3%93N.pdf?sequence=1