Corrosión




Muestra problema
Determinación de remaches para zona costera.










Problema
El casino de Coquimbo, ubicado cerca de la costa, desea instalar en la fachada planchas de cobre las cuales serán remachadas al edificio para darle un nuevo estilo. Sin embargo, no se dispone de remaches de cobre, por lo cual deberán usar remaches confeccionados en otro material. Se dispone delatón, bronce, cuproníquel y acero al carbono. Seleccione la aleación más adecuada para la confección de remaches.
Desarrollo experimental
Tratamiento previo
Cada una de las aleaciones de cobre y acero al carbono en estudio fue masada en una balanza analítica, posterior a ser lijado y limpiado.
Fue determinado el volumen del material por el método de desplazamiento de volumen de agua en unaprobeta de 50 ml.
Mediante cálculo matemático fue determinado el área de cada material.
Potencial de corrosión
Se confecciona un sistema electroquímico, consistente en un vaso de precipitado que contiene una solución de agua de mar y un electrodo de referencia de calomel conectado a un voltímetro.
Se lijó el material en estudio procurando su posterior limpieza, para después incluirlo en elsistema antes mencionado y medir su potencial de corrosión. Este procedimiento se repite para cada uno de los materiales.
Velocidad de corrosión
En cuatro vasos de precipitado, se adicionan 50 ml de agua de mar.
En cada uno de los vasos debe ser colocado un material distinto.
Se deja el material expuesto al medio durante una semana. Transcurrido el tiempo, se retira el material de la solución,realizándose posteriormente el decapado para determinar la masa final del material.
Determinación de iones en solución
En un tubo de ensayo se adiciona una pequeña cantidad de agua de mar. Se agregó AgNO3.
En un detector se midió la concentración de oxígeno presente en la solución.
Nota: Independiente de que la problemática busque determinar la resistencia frente a un ambiente marino y nodirectamente en agua de mar, los ensayos fueron realizados en este medio debido a que contienen todos los iones que pueden afectar a la corrosión del material. No se tomaron en cuenta los factores tales como flujo de aire, y temperatura.
Resultados
Las tablas adjuntas resumen los resultados de las experiencias realizadas.
Material
Masa Inicial(gr)
Masa final(una semana)(gr)
∆ masa(gr)
Potencial decorrosión(mV)
Densidad inicial(gr/ml)
Velocidad de corrosión(cm/día)
Latón
4.5787
4.5618
0.0169
-191
4.5787
3.47E-5
Bronce
5.7897
5.7793
0.0104
-173
5.7793
3.47E-5
Cu-Ni
35.2436
35.2301
0.0135
-142
8.8109
1.14E-5
Ac.carb.
9.6457
9.6133
0.0324
-333
9.6457
3.76E-5

Ensayo cuantitativo de presencia de Cl-
Se observa formación de precipitado blanco
Concentración deoxigeno
7.10 ppm
pH de solución: 5
Observaciones y discusiones
La determinación de la presencia de iones, se hace con el fin de poder prever cuáles serán los posibles iones que afectan a cada uno de los materiales.
Una vez desarrollado los ensayos de velocidad de corrosión, se observa en cada uno de los vasos precipitados de distintos colores. En el caso de las aleaciones de cobre, se observaque en todas, la formación de precipitado tiene una coloración celeste, por otro lado, el acero al carbono, presentó una coloración naranja.


La tabla adjunta muestra los componentes que se encuentran en agua de mar.
Constituyente
Símbolo
g/kg en agua de mar
% por peso
Cloruro
Cl-
19,35
55,07
Sodio
Na+
10,76
30,62
Sulfato
SO4-
2,71
7,72
Magnesio
Mg++
1,29
3,68
CalcioCa++
0,41
1,17
Potasio
K+
0,39
1,10
Bicarbonato
HCO3-
0,14
0,40
Bromuro
Br-
0,067
0,19
Estroncio
Sr++
0,008
0,02
Bario
B
0,004
0,01
Fluoruro
F-
0,001
0,01
Total
-
-
99,99

En ambientes acuosos, el cobre y las aleaciones de cobre se ven afectadas principalmente por la presencia de oxígeno, formando el producto de corrosión Cu2O.
Ánodo
Cátodo
Este producto de...