corrosion quimica1
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7/23/2019 Corrosion Quimica1
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Ingeniera QumicaCurso: Materiales DeIngeniera
Docente:
Ing. Ezquerre Pereyra, Pal Henry
Ciclo:
!ecci"n:
#
#lumnos:
- Cruz !il$a, Cristian- %&eso C'($ez, )uis *ngel- +orguez alencia, Manuel -a$ier
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CORROSIN
Defnicin:
La corrosin es el deterioro que sufre un material a consecuencia de un
ataque qumico por su entorno. Siempre que la corrosin est originadapor reaccin qumica, la velocidad a la que tiene lugar depender en
alguna medida de la temperatura ! de la concentracin de los reactivos
! de los productos. "actores como el esfuer#o mecnico ! la erosin
tam$in, pueden contri$uir al deterioro. %uc&os metales sufren
corrosin en ma!or o menor grado por el agua ! la atmosfera, los
metales tam$in son corrodos por ataque qumico directo procedente
de soluciones qumicas.
La corrosin puede ser mediante una reaccin qumica
'o(oreduccin)en la que intervienen tres factores* la pie#a
manufacturada, el am$iente ! el agua
+s un pro$lema industrial importante, pues puede causar accidentes
'ruptura de una pie#a) !, adems, representa un costo importante, !a
que se calcula que cada pocos segundos se disuelven toneladas de
acero en el mundo.
I. Corrosin Qumica
+n la corrosin qumica un material se disuelve en un medio corrosivolquido ! este se seguir disolviendo &asta que se consuma totalmente ose sature el lquido ! dems para todos.
%ateriales de -ngeniera gina /
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Las aleaciones $ase co$re desarrollan una $arni# verde a causa de laformacin de car$onato e &idr(idos de co$re, esta es la ra#n por lacual la +statua de la Li$ertadse ve con ese color verdu#co.
II. Qumica y Electroqumica de la Corrosin.
La corrosin como una reaccin qumica, para poder comprender el
fenmeno corrosivo como el resultado de una reaccin qumica, es
necesario disponer de algunos principios elementales de qumica, los
cuales se enunciarn $revemente a continuacin
a Corrosin en !cidos.
+s de todo conocido que una de las formas de o$tener &idrgeno en
el la$oratorio, es colocar un peda#o de #inc metlico dentro de un
vaso conteniendo un cido diluido, tal como el clor&drico o elsulf0rico.
1l depositarse el #inc en la solucin cida, el #inc se ataca
rpidamente desprendindose el &idrgeno, tal ! como se indica en
las reacciones / ! 2.
3n 4 256l 7 3n6l2 4 52 ' / )
%ateriales de -ngeniera gina 2
http://es.wikipedia.org/wiki/Estatua_de_la_Libertadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Estatua_de_la_Libertad -
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3n 4 52 S89 7 3nS89 4 52 ' 2 )
8tros metales tam$in son corrodos o disueltos por medio de cidos
li$erando &idrgeno.
"e 4 256- 7 "e6-2 4 52 ' : )
21l 4 ;56- 7 21l6-: 4 :52 ' 9 )
Las reacciones : ! 9 muestran que el )
%ateriales de -ngeniera gina :
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3n '85)2 7 3n8 4 528 ' ? )
+l (ido de #inc resultante es el depsito $lanco que se o$serva en los
equipos galvani#ados.
c Corrosin en otros sistemas.
Los metales tam$in pueden ser atacados en soluciones que no
contengan o(geno o cidos. Las soluciones tpicas para este proceso
son aquellas soluciones denominadas o(idantes que contienen sales
frricas ! compuestos c0pricos en los que la corrosin se presenta de
acuerdo con las siguientes reacciones*
3n 4 2"e6l: 7 3n6l2 4 2"e6l2 ' @ )
3n 4 6uS89 7 3nS89 4 6u ' /A )
+s pertinente notar que en la reaccin @ el cloruro frrico cam$ia a
cloruro ferroso a medida que el #inc se corroe. +n la reaccin /A el
#inc reacciona con el sulfato de co$re para formar la sal solu$le de
sulfato de #inc, o$tenindose adems un depsito esponjoso de
co$re metlico so$re la super
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La presencia de los productos de la corrosin es una de las formas
por las cuales se detecta sta, por ejemplo el (ido. Sin em$argo,
es conveniente notar que los productos insolu$les de la corrosin
no siempre son visi$les, por ejemplo al e(poner una pie#a de
aluminio al aire, se forma una pelcula de (ido casi invisi$le queprotege al metal de un ataque posterior ! la pelcula es casi
inv isi$le porque es e(traordinariamente delgada, siendo esta la
ra#n del uso e(tensivo del aluminio en la construccin de ventanas,
canceles ! molduras automotrices.
e Corrosin En #olmeros
%ateriales de -ngeniera gina
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%ateriales de -ngeniera gina ;
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III. Corrosin Electroqumica
+n vista de que la ma!ora de las reacciones dela corrosin son de naturale#a electroqumica,es importante entender los principios de lasreacciones electroqumicas. 6onsidere unpeda#o de metal de #inc situado en un matra# decido clor&drico diluido, como se muestra en la
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25 4 4 2 eB 52 'reaccin de media celda dereduccin)
1lgunos puntos importantes acerca de las reacciones de media celda dela o(idacinCreduccin son*
a.Reaccin de oxidacin. La reaccin de o(idacin mediante la cual losmetales forman iones que se transforman en una solucin acuosa sedenomina reaccin andica, ! las regiones locales so$re la super
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segregacin de solutos e impure#as que migran a las fronteras degrano. +n algunas aleaciones la situacin se invierte, ! lasegregacin qumica causa que las fronteras de grano se vuelvanms no$les o catdicas que las regiones ad!acentes a dic&asfronteras. +sta condicin provoca que las regiones ad!acentes a las
fronteras de grano se corroan preferentemente, como se ilustra en la
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"igura 9 =esiduo de gra
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cada electrodo, el electrodo en el electrolito ms diluido se vuelve elnodo.
La ecuacin de Nernst general para la reaccin de o(idacin de mediacelda relativa a "e"e244 2eB, puesto que n = 2, es
E"e 2 47+F 4 A.A2@; log Cion
ara solucin de A.AA/M:E"e 2 4 7 B A.99A G 4 A.A2@; log A.AA/ 7 BA .2@ Gara solucin de A.AAM:E"e 2 4 7 B A.99A G 4 A.A2@; log A .A/ 7 BA.9@@ G
De$ido a que BA.2@ G es ms negativo que BA.9@@ G, el electrodo de&ierro en la solucin ms diluida ser el nodo de la celdaelectroqumica !, por tanto, se o(idar ! corroer. De tal modo, la celdade concentracin de iones produce corrosin en la regin del electrolitoms diluido.. Corrosin 'or 'resiones 'arciales de
o/i%eno
Las celdas de concentracin de o/%enopueden formarse cuando &a! una diferencia enla concentracin de o(geno so$re unasuper
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"igura ;. =eacciones del electrodo en una celda galvnica de &ierroCco$re en la cual no &a! iones metlicos inicialmente presentes en elelectrolito.
I0. Corrosin 1icro"iana
Garios micro$ios, por ejemplo &ongos ! $acterias, crean condiciones
que estimulan la corrosin electroqumica. +specialmente en am$ientes
acuosos, este organismo crece en super
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un pequeEo lugar andico que queda sometido a una corrosin rpida !
locali#ada.
- Seleccin de 1aterialesLa seleccin de los materiales que va!amos a usar ser factor decisivo
en el control de la corrosin a continuacin se enunciaran algunas
reglas generales para la seleccin de materiales*
ara condiciones no o(idantes o reductoras tales como cidos !
soluciones acuosas li$res de aire, se utili#an frecuentemente aleaciones
de Ni ! 6r.
ara condiciones o(idantes se usan aleaciones que contengan 6r.
ara condiciones altamente o(idantes se aconseja la utili#acin de Ti !
Los elementos cermicos poseen $uena resistencia a la corrosin ! a las
altas temperaturas pero son que$radi#os, su utili#acin se restringe a
procesos que no inclu!an riesgos.
- Dise3o
+ste qui# el mtodo ms efectivo para el control de la corrosin, !a
que si &acemos un $uen diseEo ! una $uena planeacin podemos evitar
dic&o fenmeno, a continuacin se enumeraran algunas reglasgenerales que se de$en seguir*
Se de$e tener en cuenta la accin penetrante de la corrosin junto con
los requerimientos de la fuer#a mecnica cuando se considere el
espesor del metal utili#ado. +sto se utili#a para tu$eras ! tanques que
contengan lquidos.
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Son preferi$les los recipientes soldados que los remac&ados para
reducir la corrosin por grieta
Se de$en usar preferi$lemente metales galvnicamente similares para
prevenir para prevenir la corrosin galvnica. Si se atornillan metales
no similares galvnicamente se de$en usar arandelas no metlicas para
eliminar contactos elctricos entre los materiales.
+s preciso evitar tensin e(cesiva ! concentraciones de tensin en
entornos corrosivos, para prevenir la ruptura por corrosin por
esfuer#os, especialmente en aceros ino(ida$les, latones ! otros
materiales suscepti$les a este tipo de corrosin.
Se de$en evitar recodos agudos en sistemas de tu$eras por donde
circulan Iuidos. +n estas reas donde cam$ia la direccin del Iuido
$ruscamente se potencia la corrosin por erosin.
Se de$en diseEar los tanques ! recipientes de una manera que sean
fciles de limpiar ! desaguar, !a que el estancamiento de sustancias
corrosivas provoca la aparicin de celdas por concentracin.
Se de$e &acer un diseEo e
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Los aditivos in&i$idores de corrosin, como el resto de aditivos, de$en
cumplir una serie de requisitos para poder ser usados en &ormign*
a) +fectividad en el rango de p5 del &ormign.
$) Solu$les en agua.
c) Saturar rpidamente la super