CORROSIN ATMOSFRICAINTRODUCCIN

La corrosin atmosfrica de metales transcurre por un mecanismo de naturaleza electroqumica. El electrolito est constituido por una pelcula de humedad extremadamente delgada o una pelcula acuosa, cuando el metal aparece perceptiblemente mojado. Bajo la pelcula de electrolito la mayora de los metales expuestos en la atmsfera se corroen por medio del proceso catdico de reduccin de oxgeno. nicamente en el caso de un alto grado de contaminacin por productos cidos adquiere importancia la reaccin de descarga de iones hidrgeno.El proceso de corrosin atmosfrica es suma de los procesos parciales (individuales) de corrosin que tienen lugar cada vez que se forma la capa de electrolito sobre el metal. Las precipitaciones acuosas (lluvia, nieve o niebla) y la condensacin de humedad 2 por cambios de temperatura son, sin duda, los principales promotores de la corrosin en la atmsfera. Se ha demostrado que la humedad relativa (HR) ejerce un papel decisivo en la corrosin atmosfrica. Por debajo de un determinado nivel de HR no es probable la corrosin, pues no existe pelcula apreciable de electrolito sobre el metal. Generalmente la corrosin de hierro y otros metales es insignificante a humedades relativas por debajo del 60-80%. Aun cuando la HR exceda de este nivel, para que la velocidad de corrosin sea realmente importante, la atmsfera debe estar, adems contaminada.A partir de un cierto nivel de acidez, es posible que el SO2 de las atmsferas contaminadas se comporte como oxidante, capaz de imprimir una fuerte aceleracin al proceso catdico. Los cloruros marinos disueltos en la capa de humedad elevan considerablemente la conductividad de la pelcula de electrolito sobre el metal y tienden a destruir eventuales pelculas pasivantes.

As pues, entre los factores externos que determinan primariamente la intensidad del fenmeno est:

La vida de la pelcula de electrolito sobre la superficie del metal

La composicin qumica de la atmsfera (contaminacin del aire con gases, vapores cidos y aerosoles de agua de mar).

La temperatura ambiente. La participacin de gran nmero de otros factores es generalmente secundaria.PROCESO DE CORROSIN ATMOSFRICA

La corrosin atmosfrica es el tipo ms antiguo de la corrosin reconocido en la atmsfera, es el entorno al que los metales estn ms expuestos con frecuencia. El impacto en las sociedades de alta tecnologa se ha ejemplificado por la suposicin de que el costo de proteccin contra la corrosin atmosfrica es de aproximadamente 50% de los costes totales de todas las medidas de proteccin contra la corrosin.Los factores que influyen en la velocidad de corrosin son:

Humedad del aire.

Presencia de gases.

Presencia de polvo.

La corrosin es posible nicamente cuando las superficies metlicas estn humedecidas. El electrolito es una capa hmeda, que a veces es extremadamente delgada y prcticamente invisible y otras veces moja perceptiblemente al metal. El mecanismo de corrosin es electroqumico y se basa los procesos andico, catdico y en el de resistencia hmica.

En el proceso andico, el metal debe disolverse dentro de una delgada capa de electrlito, en la que la concentracin de cationes se eleva muy pronto hasta la precipitacin de algn compuesto poco soluble, a menudo de pobre poder protector. Adems, tambin se produce la llegada del oxgeno a la superficie metlica a travs de la capa del electrolito.

Bajo la capa de humedad, se produce el proceso catdico, en la que la mayora de los metales expuestos a la atmsfera se corroen por el proceso de reduccin de oxgeno. No existe apenas impedimento para el transporte de oxgeno a la superficie metlica, que estar favorecido por el espesor de la pelcula.

El adelgazamiento de la capa del electrolito va acompaado por un aumento de resistencia hmica entre las zonas andicas y catdicas de las minsculas pilas locales de corrosin que, en gran nmero, se distribuyen sobre el metal

El agua se deposita sobre la superficie del metal debido a diversos factores. Las precipitaciones atmosfricas en forma de lluvia, son la causa ms directa de la formacin de pelculas sobre las superficies metlicas.

Cuando la humedad relativa de la atmsfera sobrepasa el 100%, o lo que es lo mismo, cuando la temperatura del metal desciende por debajo de la temperatura de roco, tiene lugar la condensacin de humedad con formacin de innumerables gotas.

Si nos encontramos con humedades relativas inferiores al 100%, la superficie metlica puede tambin recubrirse de una pelcula hmeda.Por otro lado, puede producirse un deterioro del material en ausencia de pelcula hmeda, a travs de un proceso de corrosin directa que puede ser ignorado, ya que su velocidad de corrosin es prcticamente despreciable. Para ello deberamos de tener una atmosfera perfectamente seca con una humedad relativa inferior al 20-30%.1. AMBIENTES ATMOSFERICOS:

Respecto a la intensidad con que se manifiestan los fenmenos de corrosin podemos definir tres tipos de ambientes atmosfricos:

Industriales: Suelen contener una gran cantidad de partculas en suspensin area como compuestos sulfurosos, nitrosos y otros agentes cidos, que favorecen el desarrollo del proceso de corrosin.

Marinos: La salinidad del agua del mar se debe a la presencia de clorhidro, un in particularmente agresivo que favorece la corrosin de los sistemas metlicos, acelerando el proceso.

Rurales: Al existir bajos niveles de partculas cidas y otros compuestos agresivos en este tipo de ambientes, se produce un menor efecto de corrosin atmosfrica. 2. CLASIFICACIN DE LA CORROSIN

Corrosin seca:

Se produce en los metales que tienen una energa libre de formacin de xidos negativa.

Corrosin hmeda:

Requiere de la humedad atmosfrica, y aumenta cuando la humedad excede de un valor crtico, frecuentemente por encima del 70%.

Corrosin por mojado:Se origina cuando se expone el metal a la lluvia o a otras fuentes de agua.

3. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS DE CORROSIN ATMOSFRICA

La accin conjunta de los factores de contaminacin y los meteorolgicos determinan la intensidad y naturaleza de los procesos corrosivos, y cuando actan simultneamente, aumentan sus efectos. Tambin es importante mencionar otros factores como las condiciones de exposicin, la composicin del metal y las propiedades del xido formado, que combinados entre s influyen en los procesos de corrosin.4. INFLUENCIA DE LAS CONDICIONES METEOROLGICAS EN LOS PROCESOS DE CORROSIN:La caracterstica atmosfrica ms importante que se relaciona directamente con el proceso de corrosin es la humedad, que es el origen del electrolito necesario en el proceso electroqumico.

La figura muestra la relacin que existe entre la corrosin atmosfrica y el espesor de la capa del electrolito sobre la superficie metlica. Se observa que en espesores pequeos la corrosin no existe, pues la resistencia hmica de la capa del electrolito sobre la superficie metlica es muy grande y la disolucin del metal es difcil. Al aumentar el espesor disminuyen la resistencia de la capa del electrolito y la polarizacin catdica, lo que origina un aumento en la velocidad de corrosin hasta que alcanza un nivel mximo, que disminuye despus con el aumento del espesor. En esta zona, la reaccin catdica es determinante en el proceso de corrosin; el factor hmico y la polarizacin andica pierden importancia, pues la difusin de oxgeno en la superficie metlica es muy lenta y por tanto determinante del proceso global.

Esto nos permite comprobar la importancia del conocimiento de las causas y los factores que influyen en la formacin de pelculas de humedad sobre la superficie metlica. La causa ms importante es la precipitacin atmosfrica (en forma de lluvia o niebla espesa).

Existe tambin la condensacin de humedad, que se origina cuando la humedad relativa de la atmsfera sobrepasa el 100%. Es importante mencionar tambin la condensacin por adsorcin, la condensacin capilar y la condensacin qumica.4.1. INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA Un cambio de temperatura afecta directa o indirectamente a la corrosin de un metal en la atmsfera. Al subir la temperatura aumenta la velocidad de las reacciones electroqumicas pero, al mismo tiempo, se acelera la evaporacin de la humedad depositada sobre el metal, desciende la concentracin de oxgeno y otros gases corrosivos disueltos en ella e incluso pueden producirse cambios en las propiedades protectoras de las capas de productos de corrosin. En el caso de la corrosin atmosfrica, se tendr que tener en cuenta que el tiempo de humectacin de la superficie metlica cambia asimismo con la temperatura, por lo que el resultado final depender no slo de la cintica de las reacciones electroqumicas sino de la duracin del contacto electrolito-metal. As, la corrosin en poblaciones o regiones de 6 temperaturas relativamente bajas puede superar, a veces, la de otros lugares ms hacia el sur, de temperatura media ms elevada, donde las pelculas de humedad se evaporan rpidamente. Esta situacin de tendencias opuestas introduce un factor de incertidumbre respecto a la variable temperatura.5. CONTAMINACIN ATMOSFRICA:Cuando se alcanza el nivel de humedad necesario para la formacin de pilas de corrosin, comienza a ser importante un segundo factor:de contaminacin atmosfrica.Se puede definir la contaminacin atmosfrica como "la presencia en el aire de sustancias extraas, sean stas gaseosas, slidas o la combinacin de ambas, en cantidad y durante un tiempo de permanencia que puede provocar efectos nocivos para la salud humana y un deterioro de los bienes de uso y del paisaje"En relacin a su toxicidad, los contaminantes producen efectos nocivos en el ser humano y su medio ambiente, como irritacin en los ojos, nariz y garganta. Adems, atacan a muchos metales y materiales de construccin, deterioran equipo elctrico, superficies pintadas, etctera.

Los contaminantes atmosfricos de mayor importancia son: partculas suspendidas totales, ozono, monxido de carbono, dixido de nitrgeno y dixido de azufre.Los agentes contaminantes inorgnicos son generados por los vehculos y las industrias; los orgnicos, por los basureros. Las centrales termoelctricas, las refineras y las fbricas de papel contribuyen con el 85% del SO2en la atmsfera; los automviles con un 95% de CO.Esto implica, por consiguiente, la necesidad de medir la cantidad de los distintos contaminantes dispersados dentro de la capa de aire. Lo anterior puede lograrse usando equipo adecuado o mediante el uso de los modelos de difusin de gases contaminantes.La concentracin de los contaminantes se mide en partes por milln (ppm o mg/m) o en microgramos por metro cbico (g/m). Cada contaminante tiene un tiempo especfico de exposicin.5.1. PRINCIPALES CONTAMINANTES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE CORROSINEl NaCl y el SO2son los principales contaminantes corrosivos de la atmsfera. La correlacin entre los niveles de concentracin de S02o NaCl y la velocidad de corrosin es alta, Como se muestra en la figura. Tambin es importante mencionar al sulfuro de hidrgeno, que es el responsable del deslustre de cobre y plata, los compuestos nitrogenados que en solucin incrementan la humedad en la superficie de los metales, las partculas inertes (silicio) y las partculas absorbentes (carbn de lea).Entre todos estos contaminantes, el SO2tiene una importancia especial en los procesos de corrosin atmosfrica, a causa de su incidencia directa en la velocidad de corrosin de los metales expuestos a la atmsfera.Los metales no ferrosos consumen SO2en las reacciones de corrosin, y sus productos principales son los sulfatos metlicos, mientras que en la oxidacin del hierro y del acero los sulfatos ferrosos son hidrolizados formando xidos y generando cido sulfrico.Una caracterstica importante del SO2es que es ms soluble que el oxgeno, lo cual origina que cuando se producen concentraciones muy bajas en la atmsfera pueden obtenerse pelculas de humedad sobre la superficie metlica con altas concentraciones de SO2, lo cual ocasiona el deterioro de la misma. Esto tiene una gran importancia, ya que estudios atmosfricos basados en tcnicas de qumica analtica y en computadoras de alto poder resolutivo han llegado a la conclusin de que la composicin de la atmsfera se ha convertido en un reservorio de gran cantidad de trazas de especies gaseosas.A pesar de las bajas concentraciones en que se encuentran estas sustancias, frecuentemente representan un riesgo para la vida de plantas y animales, pueden alterar el clima y constituyen una aportacin muy importante a los fenmenos de corrosin.El clculo indica que la mayora de estas sustancias estn presentes en la atmsfera a niveles ms altos de los esperados en equilibrio termodinmico con el nitrgeno, el oxgeno, el bixido de carbono y el vapor de agua. La composicin de estas trazas est controlada por una serie de mecanismos cinticos y engloban una combinacin complicada de procesos qumicos, fsicos y biolgicos.Las reacciones qumicas entre los constituyentes mayoritarios de la tropsfera son prcticamente inexistentes; en cambio, la formacin de muchas especies qumicas activas bajo la influencia de la luz solar produce un rpido incremento de reacciones en cadena que desempean un papel muy importante en la presencia de trazas en la composicin de la atmsfera.Es necesario caracterizar el flujo de fotones solares en funcin de la longitud de onda, con el fin de conocer cules sern absorbidos o disipados, en su trayectoria a travs de las capas bajas de la atmsfera. Los fotones con una longitud de onda de aproximadamente 240 nm son absorbidos por las molculas de oxgeno o de nitrgeno de la atmsfera y por el ozono, situado principalmente en la estratsfera. As resulta que existe un filtro natural de fotones en la regin espectral comprendida entre 240 y 300 nm, de manera que en la tropsfera slo es necesario considerar aquellas reacciones qumicas que son activadas por fotones de longitud de onda de 300 nm o ms.Una de las principales diferencias entre la qumica de la tropsfera y la de la estratsfera son los fotones ultravioleta, que tienen energa suficiente para romper el enlace oxgeno, O-O. Esta reaccin conduce a la formacin de ozono y explica la presencia de mayores cantidades de ozono en la estratsfera que en la tropsfera.Las corrientes de conveccin de los vientos dominantes en las capas bajas de la atmsfera ocasionan que se produzca un cierto estancamiento en cada hemisferio, de manera que la difusin de los gases presentes en la tropsfera tarda cerca de dos meses en homogeneizarse en el hemisiferio sur o norte y unos dos aos en hacerlo en toda la tropsfera.La gran mayora de las especies traza que llegan a la atmsfera estn en estado de fase reducida (SH2, NH3, CH4, etc.); en cambio, las sustancias que regresan de la atmsfera a la superficie terrestre, usualmente por dilucin en las gotas de lluvia o por sedimentacin, estn altamente oxidadas (H2SO4, HNO3, CO2, etc.). El escaln entre estas especies reducidas y las oxidadas lo constituyen las reacciones fotoqumicas atmosfricas, dando lugar de esta manera a un ciclo en el cual los gases reducidos son incorporados a la atmsfera, se oxidan fotoqumicamente y regresan a la superficie terrestre.A principios de siglo se consideraba que las especies atmosfricas reducidas eran oxidadas por el ozono y el perxido de hidrgeno, nocin sostenida por la qumica atmosfrica clsica y que ha persistido durante muchos aos. Actualmente son considerados responsables de la mayor parte de estas oxidaciones los radicales libres de alta reactividad, como el hidrxilo y el hidroperoxilo, que estn presentes en la atmsfera en concentraciones del orden de las 10 pptV6. CICLO ATMOSFRICO DEL AZUFRE Y EL NITRGENORADICALES LIBRES

Antes de describir el ciclo del azufre y el nitrgeno, presentamos una breve nocin de la formacin de radicales libres, la causa principal de las oxidaciones en la atmsfera.Estas especies qumicas tienen un electrn no apareado en la capa exterior y esto les da afinidad para adicionar un segundo electrn, el que las hace actuar como oxidantes poderosos en las pequeas concentraciones en que se encuentran. De todos los radicales libres presentes en la atmsfera, el hidrxilo parece ser el de mayor incidencia.La produccin del radical hidroxilo se inicia con la fotlisis del ozono. En la atmsfera superior; el ozono se forma principalmente por accin de la radiacin solar sobre el oxgeno molecular:O2 hv (l - 175nm)O (3P) + O (1P)

O2+ hv (l- 242nm) 2O (3P)

O (3P) + O2+ MO3+ M

(M = N2o = O2)

En la atmsfera inferior, los procesos productores de ozono implican la absorcin de radiaciones solares por el dixido de nitrgeno:

NO2+ hv (l- 430nm)NO + O (3P)

O (3P) + O2+ M O3+ M

O3+ NONO2+ O2Cuando el ozono absorbe un fotn en las proximidades del ultravioleta, con una longitud de onda menor a 315 nm, se produce un tomo de oxgeno elctricamente excitado:

O2+ hu(l- 315nm) O(1D) +O2La transicin O(1D)O(3P) no es fcil y el tomo de oxgeno excitado, O(1D), tiene tiempo de vida relativamente largo, unos 110 s. En las capas ms bajas de la atmsfera puede dar lugar a dos reacciones:

O(1D) + MO(3P) + M

O(1D) + H2O 2OH

Esta segunda reaccin es la fuente principal de radicales hidroxilo en la tropsfera.

Los radicales de hidroxilo frecuentemente reaccionan con monxido de carbono o metano:

CO + OHCO2+ H

CH4+ OH CH3+ H2O

Los radicales hidrgeno y metil formados se combinan rpidamente con oxgeno molecular formando radicales hidroperoxil (HO2) y metilperoxil (CH3O2).

El radical hidroperoxil puede regenerar OH

HO2+ NO NO2+ OH

HO2+ O2 2O2+ OH

Aunque tambin puede llegar a la formacin de agua y perxido de hidrgeno que son arrastrados por la lluvia:

HO2+ OH H2O + O2HO2+ HO2 H2O2+ O2La qumica del radical hidroperoxil es mucho ms compleja y parece ser que por oxidacin conduce a la produccin de monxido de carbono, CO.6.1. CICLO ATMOSFRICO DEL NITRGENO:Los principales compuestos de nitrgeno presentes en la atmsfera son las formas oxidadas NO, N02y HNO3, que estn relacionadas qumicamente entre s por una serie de reacciones cclicas.La fuente principal de xido de nitrgeno atmosfrico es la reaccin entre el oxgeno y el nitrgeno del aire empleado en procesos de combustin a temperaturas elevadas, el cual es oxidado rpidamente a dixido, principalmente en presencia de iones hidroperoxil:NO + HO2 NO2+ OH

Esta reaccin no slo regenera el radical hidroxilo a partir del hidroperoxil, sino que tambin conduce a la formacin de ozono:

NO2+ huNO + O

O + O2+ MO3+ M

Como se ha descrito anteriormente, el NO reacciona tambin con el ozono para formar N02, y as como el CO produce una disminucin del radical OH, el NO ocasiona un aumento de este radical con la correspondiente potenciacin de la accin oxidante del medio.

Las mediciones de las especies oxidadas del nitrgeno NO, NO2y HNO3indican que la distribucin troposfrica de las mismas no es afectada fuertemente por focos urbanos, como sucede con el CO. La razn de esta aparente diferencia es la velocidad relativamente rpida a la cual los xidos de nitrgeno son eliminados a la atmsfera. Despus de la emisin a la atmsfera, el NO pasa rpidamente a NO2, segn las reacciones descritas. El NO2reacciona con el radical OH y forma HNO3, el cual es altamente soluble y se elimina fcilmente con la lluvia.

OH + NO2HNO3Cuando no hay hidrocarburos en la atmsfera, el ozono reacciona con el NO para formar NO2y las cantidades de O3no son significativas. Ms en presencia de radicales orgnicos oxigenados y minerales, el NO se oxida rpidamente a NO2:

ROX+ NOROY+ NO2Por lo que el ozono se acumula en el ambiente atmosfrico. Los productos de la reaccin forman una mezcla compleja de sustancias, en la cual el ozono se encuentra en gran abundancia.

Por reaccin del dixido de nitrgeno con radicales acilperoxil se pueden formar cantidades menos importantes de sustancias como el nitrato de peroxiacetil (PAN):

RCO2 + NO2 RCOONO2

Un producto que se ha podido identificar en cmaras de smog y que se ha caracterizado como muy estable es el percido ntrico (HO2NO2).

En definitiva, se puede decir que el cido ntrico se forma en la atmsfera por oxidacin del dixido de nitrgeno, principalmente por reaccin con el radical hidroxil:

NO2+ OHHNO3La presin de vapor del cido ntrico es alta, de manera que no se condensa en cantidades apreciables y permanece en fase gaseosa. La reaccin con el amoniaco produce la formacin de nitrato de amonio slido, a humedades relativas del orden de 62%, dando lugar a la formacin de aerosoles:

NH3(g)+ HNOgNH4NO3(s)

Figura 2 Ciclo atmosfrico del nitrgeno.

El equilibrio de esta reaccin, que depende de la temperatura constituye el proceso de conversin de gas a partculas por la formacin de aerosol de nitrato.

6.2. CICLO ATMOSFRICO DEL AZUFREEl hecho de que la presencia de compuestos de azufre reduzca la calidad del aire y aumente la acidez del agua de lluvia ha provocado un aumento del inters en el conocimiento del ciclo atmosfrico del azufre, y aun cuando la qumica atmosfrica de este elemento es complicada y no se conoce a fondo, s se ha logrado identificar la mayor parte de los compuestos correspondientes.El principal compuesto de azufre presente en la atmsfera es el dixido, el cual puede ser introducido directamente a partir de los procesos de combustin de combustibles fsiles o puede provenir de la oxidacin de las formas reducidas del azufre, procedentes principalmente de procesos biognicos (CS2, CH3SCH3, CH3SSCH3, H2S, etc.). El proceso final es la conversin de SO2en cido sulfrico y la incorporacin de este cido a las gotas de niebla y a los aerosoles.Esta oxidacin puede ser iniciada por la reaccin en fase gaseosa del dixido de azufre con el radical hidrxilo, por las reacciones en fase lquida en las gotas de niebla, que incluyen el dixido de azufre disuelto y agentes oxidantes tales como perxido de hidrgeno o el ozono, o por reacciones en las superficies slidas de los aerosoles. La separacin de los aerosoles y gotas de niebla que contienen H2SO4en forma de precipitaciones devuelven el azufre a la superficie de la Tierra y cierra el ciclo del azufre atmosfrico.

Figura 3 Ciclo atmosfrico del azufre.La reaccin ms importante de oxidacin en fase gaseosa del SO2atmosfrico es la de este producto con radicales libres como el hidrxilo, el hidroperoxilo y el metilperoxilo. Parece ser que, entre todos estos radicales, el hidrxilo es el principal responsable de esta oxidacin:

SO22OHH2SO4El cido formado tiene una presin de vapor baja y se condensa fcilmente en presencia de H2O.

De la misma manera que el cido ntrico, tambin el cido sulfrico puede dar lugar a un proceso de transformacin de gas a partculas slidas por reaccin, principalmente, con el amoniaco presente en la atmsfera:

NH3(g)+ H2SO4(g)DNH4HSO4(s)NH3(g)+ NH4HSO4(g)D(NH4)2(SO4(s))

La composicin qumica del aerosol se caracteriza por las fracciones molares de los componentes NH4HSO4y (NH4)2SO4, que se pueden calcular si se conocen las concentraciones iniciales en fase gaseosa de los compuestos NH3y H2SO4.

7. LLUVIA CIDALa oxidacin del dixido de azufre y la incorporacin de cido sulfrico en las gotas de niebla pueden aumentar la acidez de las precipitaciones de la misma forma en que lo hacen la oxidacin y la separacin de los xidos de nitrgeno, de manera que las regiones con altos niveles de xidos de azufre y de nitrgeno tienen con cierta frecuencia lluvias cidas.La lluvia normal, no contaminada, tiene un pH de aproximadamente 5.6, acidez debida a la presencia de cido carbnico, formado en la atmsfera por combinacin del bixido de carbono y el agua.La lluvia cida se caracteriza por un pH inferior a 5.6 y contiene pequeas pero significativas cantidades de cido sulfrico y cido ntrico.La influencia de la lluvia cida, sobre la velocidad de corrosin de los metales depende de dos factores fundamentalmente. En primer lugar, del metal, cuya naturaleza determinar su sensibilidad a la lluvia cida y, en segundo lugar, del nivel de concentracin general de la zona de estudio.

Ello es debido a la existencia de interacciones sinrgicas entre distintos contaminantes sobre la velocidad de corrosin, algunos relacionados directamente con la lluvia cida, tal y como ocurre con los cloruros y SO2, que actan sinrgicamente sobre la velocidad de corrosin del acero, de ah que no tiene sentido hablar del pH de agua de lluvia sin relacionarlo con los niveles de otros contaminantes.Adems, se puede desdoblar el efecto de la precipitacin cida desde dos puntos de vista. Por un lado, la influencia de la deposicin hmeda en s, o lo que es lo mismo, el efecto del pH sobre la velocidad de corrosin, y por otro lado, la deposicin seca, es decir, la existencia de contaminantes gaseosos y deposicin de partculas en la atmsfera que rodea el metal, lo que genera los fenmenos de superficie.A las consideraciones anteriores, hay que sumar los efectos que sobre el proceso corrosivo tiene la lluvia, sin tener en cuenta el que sta est o no afectada por el fenmeno de la acidificacin.7.1. FORMACIN DE LA LLUVIA CIDA:En regiones con aire limpio el agua de lluvia alcanza valores de pH de 5,6 unidades, es decir levemente cida, debido a la formacin de cido carbnico (H2CO2) en el ambiente, un compuesto que resulta de la reaccin del dixido de carbono (CO2), producido por las plantas y otros organismos, con la humedad (H2O). En estas condiciones la acidez del agua de lluvia se considera natural y no daa al ambiente, incluso se considera indispensable para conservar el equilibrio ecolgicoEl fenmeno de lluvia cida, definido tcnicamente como depsito hmedo, se presenta cuando el dixido de azufre (SO2) y los xidos de nitrgeno (NOx) reaccionan con la humedad de la atmsfera y propician la formacin de cido sulfrico (H2SO4) y cido ntrico (HNO3), respectivamente. Estos cidos fuertes que dan el carcter cido a la lluvia, nieve, niebla o roco, se miden en las muestras de agua recolectadas en forma de iones sulfatos (SO4) y nitratos (NO3), respectivamente. Otros elementos que propician este fenmeno son: cloro, amoniaco, compuestos orgnicos voltiles y partculas alcalinasLos compuestos que modifican el pH del agua de lluvia provienen de fuentes naturales biognicas (compuestos provenientes del ocano, de las mareas, etc.), no biognicas (provenientes de la geotermia, combustin y aerosoles provenientes del suelo y agua) y fuentes antropognicas que emplean combustibles fsiles (industria, transporte, hogar).Estos compuestos pueden transportarse por viento y depositarse en la superficie terrestre por accin de la gravedad en forma de polvo, el cual se denomina tcnicamente como depsito seco. Los contaminantes atmosfricos que acarrea la lluvia (depsito hmedo) o que se precipitan por gravedad al suelo (depsito seco), reciben el nombre genrico de depsito atmosfrico e incluye aerosoles, gases y partculas. Su constitucin qumica produce en mayor o menor escala la acidificacin del agua de lluvia.

7.2. PREVENCION DE LA LLUVIA ACIDA:La lluvia cida es un problema que puede solucionarse por medio de varias medidas: Utilizacin de tcnicas de neutralizacin de la acidez de las aguas, como el agregado de sustancias que acten de base o la ubicacin de filtros. No obstante, se trata de tcnicas caras que slo pueden servir para solucionar el problema a corto plazo.

Disminucin de la emisin de los gases nocivos. En definitiva, se tratara de cortar el problema de raz, reduciendo el uso del petrleo, el gas y el carbn y apostando por las energas renovables en la industria y el transporte.

Mejora de las tecnologas. El uso ms eficiente y racional de la energa, as como la aplicacin de mejores sistemas de limpieza de los gases desprendidos, contribuira tambin a reducir el problema.

8. ALCANCE DE LA CORROSIN ATMOSFRICAEs un hecho bien comprobado, a travs de la experiencia prctica que se tiene sobre el comportamiento de estructuras reales y por los resultados de numerosos ensayos, que la velocidad de corrosin de los metales en la atmsfera puede ser decenas e incluso centenares de veces mayor en unos lugares que en otros, lo que justifica el inters en conocer las variables fundamentales que actan en la corrosin atmosfrica.En la tabla I se exponen los rangos de velocidades de corrosin encontrados para el acero al carbono, cinc, cobre y aluminio en la Red Iberoamericana de Ensayo de Materiales en la Atmsfera (Proyecto MICAT (6)).

8.1. PREDICCIONES DE LA CORROSIN A CORTO PLAZO:

Como puede observarse al analizar la tabla II, en las funciones de dao interviene un nmero reducido de variables significativas: algn parmetro meteorolgico, HR, temperatura, o una combinacin de ambas (tiempo de humectacin), nmero de das de lluvia, etc., y, por lo general, siempre la contaminacin de la atmsfera por S02 y/o cloruros. A la hora de realizar predicciones de la corrosin anual, el conocimiento de los parmetros meteorolgicos en una determinada regin no suele presentar grandes inconvenientes, con la presencia de bancos de datos meteorolgicos.

8.2. PREDICCIONES DE LA CORROSIN A LARGO PLAZOEl conocimiento del dato de corrosin atmosfrica a largo plazo (10, 20 ms aos) constituye una informacin de enorme inters para los ingenieros de diseo y expertos en corrosin a la hora de realizar distintos clculos de ingeniera de la estructura metlica y dictaminar las medidas ms adecuadas de proteccin anticorrosiva.Existen dos formas de realizar las estimaciones de corrosin atmosfrica para largos perodos de tiempo, una basada en la norma ISO 9224, y otra en la aplicacin de una funcin potencial (ley bilogartmica), comnmente empleada por los investigadores en corrosin atmosfricaISO, en su norma 9224, ha establecido unos valores gua de corrosin basados en la experiencia que se tiene de estudios de corrosin atmosfrica de larga duracin realizados en distintos pases.Por otro lado, se admite generalmente, que la variacin de la corrosin atmosfrica con el tiempo sigue una ecuacin del tipo:C = AtnEn la que C es la magnitud de la corrosin al cabo de t aos, A es la corrosin despus del primer ao de exposicin (corrosin anual) y n un exponente, generalmente inferior a la unidad, funcin a su vez del tipo de atmsfera y composicin del metal. Parece general la utilidad de esta ley potencial para predecir el progreso de la corrosin, aun despus de largo tiempo, con diferentes materiales metlicos.

De acuerdo con la ecuacin, los datos referentes a la corrosin anual, A, sirven tambin para hacer extrapolaciones del comportamiento para perodos de tiempo mucho ms largos.La tabla III muestra los rangos de n obtenidos para las distintas atmsferas.

9. METODOS DE PREVENCION DE LA CORROSIN ATMOSFRICA: Seleccin de materiales apropiados en el diseo Cambios de ambiente (uso de inhibidores, control de PH, desaireacin). Recubrimientos metlicos Pinturas Tcnicas electroqumicas: Proteccin andica Proteccin catdica

9.1. INHIBIDORES DE CORROSION:Un inhibidor de corrosin es un material que fija o cubre la superficie metlica, proporcionando una pelcula protectora que detiene la reaccin corrosiva. Los recubrimientos inhibidores de corrosin ms efectivos, en un tiempo, fueron los materiales de base aceite o solvente. En aos recientes los productos de base agua han sido desarrollados y estn siendo utilizados con gran xito.Los inhibidores de corrosin cumplen con las siguientes caractersticas principalmente:

Revisten qumica y/o fsicamente las superficies metlicas. Forman una barrera que asla la humedad y el oxgeno de la superficie metlica. Pueden neutralizar la alcalinidad o acidez de la superficie.Los inhibidores de corrosin de base agua funcionan modificando las caractersticas de las superficies del metal para disminuir su susceptibilidad a la formacin de la oxidacin y la corrosin. Normalmente se venden concentrados y requieren ser diluidos con agua, hacindolos menos costosos que la mayora de los productos de base aceite.

Los inhibidores de base agua pueden prevenir efectivamente la corrosin para largos periodos de tiempo (desde semanas hasta meses) bajo condiciones razonables de almacenaje en planta y embarque protegido.

9.2. PINTURASEl empleo de pintura inhibe el proceso de corrosin, se puede aplicar sobre superficies de muy diversas y complicadas formas, aislando el metal de los agentes climticos u otros factores que producen degradacin del material desnudo. Por lo general las pinturas actan formando una barrera protectora contra la accin del oxgeno y otros elementos agresivos que provocan reacciones sobre el hierro formando xido. Algunas pinturas ms sofisticadas tales como la Pintura al Silicato (silicatos de zinc), adems de ofrecer esta proteccin pasiva, lo hacen en forma activa, y deben ser aplicadas por personal experto bajo un control cuidadoso.

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