Corrosión

CORROSION

La corrosión es el ataque destructivo de los metales en donde se da una reacción química de reducción-oxidación o REDOX. En algunas ocasiones, se facilita adrede en condiciones controladas; por ejemplo, para aumentar el área superficial de un metal antes de aplicarle un acabado o para formar películas de óxido autoadherentes que protejan el interior del metal. Sin embargo,usualmente se considera este fenómeno como algo indeseable y perjudicial. En 1998, el Departamento de Transporte financió un estudio en donde se estimó que el costo anual de la corrosión para la economía estadounidense rondaba los 276 mil millones de dólares. Además del costo económico, la corrosión puede presentar problemas ambientales e incluso puede ocasionar pérdidas en vidas –recuerde el puente enTurrubares que se desplomó mientras cruzaba un autobús con personas. Lo que se pretende en este capítulo es mostrar qué es lo que ocurre durante la corrosión y cómo se puede minimizar su impacto.

La serie de actividad de los metales ordena en forma decreciente la facilidad con que los metales se oxidan, siendo el oro y el platino los metales menos reactivos. Esta serie es útil para indicar, porejemplo que una solución de nitrato de plata puede oxidar un alambre de cobre metálico según la reacción:

Cu(s) + 2 Ag+  Cu2+ (ac) + 2 Ag(s)

Aunque útil, la serie de reactividad de los metales no explica por qué el aluminio, que es tan reactivo, se emplea en envases de bebidas gaseosas. Tampoco explica por qué el zinc que es más reactivo que el hierro, se utiliza en el proceso degalvanizado para protegerlo.

La serie de reactividad, no contempla cómo se comportan las aleaciones de diferentes metales ni considera efectos como la presencia de iones espectadores, el aumento de la temperatura o el estrés mecánico en la velocidad de oxidación. Por ejemplo, el cobre es particularmente sensible a la presencia de amoniaco y el aluminio a la presencia de iones cloruro o a pH extremos.Litio
Potasio
Bario
Calcio
Sodio
Magnesio
Aluminio
Manganeso
Zinc
Cromo
Hierro
Cobalto
Níquel
Estaño
Plomo
Hidrógeno
Cobre
Plata
Mercurio
Platino
Oro


Figura I: Serie de actividad de los metales ordenados de mayor a menor actividad.

Existen varias formas experimentales de medir la corrosión; los hay desde muy sencillos, como apreciar cambios de color, masa ogranulación en la superficie de un metal; hasta muy sofisticados, como las técnicas polarográficas que miden el flujo de corriente en el metal. Las técnicas polarográficas aunque más caras y complicadas permiten hacer mediciones más precisas sobre cómo el metal se desgasta conforme avanza la corrosión. Además tiene la ventaja de que permite desenmascarar estados metaestables. Estos estados, a simplevista, harían pensar que un metal se corroe muy poco en un determinado medio; sin embargo, de un pronto a otro, el metal se corroe en una forma impredecible y acelerada. El autor presenció un caso en donde se construyó una torre de titanio para destilar ácido sulfúrico. La selección del metal se hizo únicamente considerando el comportamiento de cupones de titanio sumergidos en ácido sulfúricocaliente. Como los cupones no mostraron cambio, se construyó una torre de destilación con un costo de un millón de dólares. Luego de tres meses de funcionamiento, de un día para otro, la torre desarrollo huecos tan grandes que se podían introducir los dedos por ellos. Todo esto ocurrió sin ninguna advertencia. Un estudio más detallado por polarografía, demostró que el titanio mostraba un estadometaestable que pudo haber sido desestabilizado por vibración, cambio de temperatura u algún otro factor no determinado. El comportamiento del sistema es similar a las observadas en disoluciones sobresaturadas que con un pequeño golpe, se precipita el exceso de sal en forma casi instantánea. Luego del estudio detallado, se determinó que el titanio podría soportar el ácido sulfúrico con la adición...