Instituto Universitario Politécnico

Santiago Mariño

Extensión Porlamar- Edo Nueva. Esparta

Catedra: Ing. De la corrosión

Sección: S1

Corrosión

Integrantes:

Rodríguez, Andry CI: 22.996.460

Ing. Química 49

Porlamar, octubre 2014

Introducción:

Se suele limitar el concepto "corrosión" a la destrucción química o

electroquímica de los metales.

En realidad es difícil dar una definición exacta de corrosión.

Se incluyen a continuación algunas de estas definiciones:

"La corrosión puede ser definida como la reacción de un material con su

entorno".

"La corrosión consiste en una oxidación del metal y, si el óxido no es adherente

y es poroso, puede dar lugar a la destrucción de todo el metal"

"Corrosión: ataque de un material por el medio que le rodea con la consiguiente

pérdida de masa y deterioro de sus propiedades"

"Corrosión es la destrucción de un cuerpo sólido causada por un ataque no

provocado, de naturaleza química o electroquímica que se inicia en la superficie"

Esta última es la definición más generalmente aceptada, originaria del

"Reichanschuss für Metallschutz". En cualquier caso, la corrosión es un proceso

destructivo en lo que a ingeniería se refiere, y representa una enorme pérdida

económica.

La corrosión de los metales también puede ser considerada como el

proceso inverso de la metalurgia extractiva. Muchos metales existen en la

naturaleza en estado combinado, por ejemplo, como óxidos, sulfatos,

carbonatos o silicatos. En estos estados, las energías de los metales son más

bajas. En el estado metálico las energías de los metales son más altas, y por

eso, hay una tendencia espontánea de los metales a reaccionar químicamente

para formar compuestos.

Desarrollo:

Corrosión:

Se entiende por corrosión la interacción de un metal con el medio que lo

rodea, produciendo el consiguiente deterioro en sus propiedades tanto físicas

como químicas. Las características fundamentales de este fenómeno, es que

sólo ocurre en presencia de un electrólito, ocasionando regiones plenamente

identificadas, llamadas estas anódicas y catódicas: una reacción de oxidación es

una reacción anódica, en la cual los electrones son liberados dirigiéndose a otras

regiones catódicas. En la región anódica se producirá la disolución del metal

(corrosión) y, consecuentemente en la región catódica la inmunidad del metal.

Los enlaces metálicos tienden a convertirse en enlaces iónicos, los

favorece que el material puede en cierto momento transferir y recibir electrones,

creando zonas catódicas y zonas anódicas en su estructura. La velocidad a que

un material se corroe es lenta y continua todo dependiendo del ambiente donde

se encuentre, a medida que pasa el tiempo se va creando una capa fina de

material en la superficie, que van formándose inicialmente como manchas hasta

que llegan a aparecer imperfecciones en la superficie del metal.

Este mecanismo que es analizado desde un punto de vista termodinámico

electroquímico, indica que el metal tiende a retornar al estado primitivo o de

mínima energía, siendo la corrosión por lo tanto la causante de grandes

perjuicios económicos en instalaciones enterradas. Por esta razón, es necesario

la oportuna utilización de la técnica de protección catódica.

Tipos de Corrosión

Se clasifican de acuerdo a la apariencia del metal corroído, dentro de las

más comunes están:

1. Corrosión uniforme: Donde la corrosión química o electroquímica actúa

uniformemente sobre toda la superficie del metal

2. Corrosión galvánica: Ocurre cuando metales diferentes se encuentran en

contacto, ambos metales poseen potenciales eléctricos diferentes lo cual

favorece la aparición de un metal como ánodo y otro como cátodo, a mayor

diferencia de potencial el material con mas activo será el ánodo.

3. Corrosión por picaduras: Aquí se producen hoyos o agujeros por agentes

químicos.

4. Corrosión intergranular: Es la que se encuentra localizada en los límites de

grano, esto origina pérdidas en la resistencia que desintegran los bordes de

los granos.

5. Corrosión por esfuerzo: Se refiere a las tensiones internas luego de una

deformación en frio.

Protección contra la corrosión

Dentro de las medidas utilizadas industrialmente para combatir la

corrosión están las siguientes:

1. Uso de materiales de gran pureza.

2. Presencia de elementos de adición en aleaciones, ejemplo aceros

inoxidables.

3. Tratamientos térmicos especiales para homogeneizar soluciones sólidas,

como el alivio de tensiones.

4. Inhibidores que se adicionan a soluciones corrosivas para disminuir sus

efectos, ejemplo los anticongelantes usados en radiadores de los

automóviles.

5. Recubrimiento superficial: pinturas, capas de oxido, recubrimientos metálicos

6. Protección catódica.

Origen de la corrosión

El agua es el disolvente universal por excelencia. Por sí sola o unida a los

diversos compuestos químicos que se hallan disueltos en ella, puede provocar

en algunos casos un ataque químico al material constituyente de la tubería

originando distintos procesos que se agrupan bajo el fenómeno de la corrosión.

Los procesos de corrosión suceden únicamente en materiales metálicos.

No obstante, cuando utilicemos materiales plásticos hemos de considerar que

en toda instalación prácticamente siempre hay elementos metálicos: grifería,

lavadoras, etc. En aguas con carácter corrosivo la corrosión se concentrarán

únicamente en estos elementos, pero ello puede dar lugar a perforaciones con

mayor rapidez que si la corrosión estuviera generalizada en todo el circuito.

La corrosión puede ser uniforme sobre toda la superficie o bien solamente

en una zona muy concreta. En el primer caso se forman capas de óxidos en

tuberías de hierro que producen agua roja, y de carbonatos en tuberías de cobre

que le pueden aportan un ligero color verde o azul. En una corrosión localizada

aparecen, en cambio, picaduras o perforaciones aisladas.

También se producen procesos de corrosión cuando tuberías de metales

diversos, como, por ejemplo, cobre y acero galvanizado, se conectan

directamente. En estos casos, el metal menos noble (el acero galvanizado) se

corroe de forma rápida. Esta corrosión es frecuente cuando se realizan

reparaciones y son sustituidos, por ejemplo, tramos de acero galvanizado por

cobre. En ningún caso de deben colocar tramos de cobre antes de acero

galvanizado.

Los procesos de corrosión dependen normalmente de la composición

química del agua y de la instalación. Algunas aguas son corrosivas para el cobre

y no para el acero galvanizado y con otras sucede lo contrario. Siempre debe

efectuarse un análisis previo para determinar su origen y aplicar el tratamiento

más adecuado para solucionar el problema.

Características de la corrosión

1. La corrosión se define como El deterioro de un material a consecuencia de un

ataque electroquímico por su entorno. También puede entenderse como La

tendencia general que tienen los materiales a buscar su forma más estable o de

menor energía interna

2. La corrosión es una reacción química (oxido reducción) Es un fenómeno

mucho más amplio que afecta a todos los materiales (metales, cerámicas,

polímeros, etc.) y todos los ambientes (medios acuosos, atmósfera, alta

temperatura, etc.). Es un campo de las ciencias de materiales que invoca a la

vez nociones de química y de física (fisicoquímica).

3. Los metales se corroen, porque se utiliza en entornos donde son

químicamente inestables. Sólo cobre y los metales preciosos (oro, plata, platino,

etc.) se encuentran en la naturaleza en su estado metálico. Todos los otros

metales, para incluir en hierro el metal más utilizado-se procesan a partir de

minerales o menas en los metales que son inherentemente inestables en sus

entornos.

4. La fatiga a la corrosión es un caso especial de la corrosión por tensión

causados por los efectos combinados de la tensión y la corrosión cíclica. Ningún

metal es inmune a una cierta reducción de su resistencia a la cíclica subrayando

si el metal está en un ambiente corrosivo. Los daños causados por la fatiga por

corrosión es mayor que la suma de los daños de ambos esfuerzos cíclicos y la

corrosión. El control de la fatiga por corrosión se puede lograr ya sea por la

reducción de los esfuerzos cíclicos o por control de la corrosión. Las "marcas"

en la playa la hélice se muestra a continuación marcar la progresión de la fatiga

en esta superficie

5. Para el caso del fierro y del Acero, que son los materiales de construcción mas

comunes, el proceso de corrosión considera la formación de pequeñas pilas

galvánicas en toda la superficie expuesta, presentándose un flujo de electrones

de las zonas anódicas donde se disuelve el fierro hacia las zonas catódicas

donde se desprende hidrogeno o se forman iones hidroxilo (álcali); para cerrar el

circuito eléctrico se requiere la presencia de un electrolito proporcionado por el

medio. El siguiente diagrama muestra esta situación

6. Las zonas anódicas y catódicas son ocasionadas por diferencias en la

estructura cristalina, restos de escoria y oxido en general, así como a diferencias

de composición en la superficie de los Aceros comerciales. De acuerdo con la

figura anterior, además de los procesos en el metal tienen un papel

preponderante la cantidad de oxigeno presente y la conductividad eléctrica del

medio.

7. Como la Corrosión, ésta se presenta solamente en Metales. Por lo mismo, una

de las mayores problemáticas es que la corrosión afecte principalmente a esta

clase de elementos. Ello implica muchos tipos de problemas, de los cuales la

mayoría son bastante serios, a los que nos referiremos más adelante, ya que

primero conviene conocer las diversas clases de corrosión existentes.

8. La corrosión es un fenómeno de naturaleza electroquímica que cumple con

las características fundamentales de una pila o batería. Para que se forme una

celda electroquímica o celda de corrosión, se requiere la presencia de un

material que cede electrones en contacto con otro que los acepta, y de un medio

conductor de iones

9. El material que pierde electrones se conoce como ánodo y es el que

experimenta la reacción de oxidación, mientras que el material que acepta los

electrones se reduce y se le llama cátodo; el medio en el que se encuentran el

ánodo y el cátodo y que permite el flujo de iones se conoce como electrolito. La

oxidación, a pesar de la etimología de la palabra, no necesariamente involucra

el oxígeno a definición química es una pérdida de electrones.

10. El mecanismo de la corrosión puede ilustrarse a través de un material

metálico inmerso en una solución de HCl – ácido clorhídrico–. En el caso del

zinc, los átomos metálicos Zn ceden electrones convirtiéndose en cationes

(Zn++mientras que los iones H+ aceptan estos electrones formando mando

moléculas de H2. Las reacciones involucradas son la disolución del zinc para

formar ZnCl2 y la producción de gas H2.

11. Todos los metales presentan una tendencia a perder electrones –oxidarse–

cuantificada a través de su potencial de oxidación. Entre más alto sea este

potencial se dice que el metal es más noble –se oxida con mayor dificultad–. La

tabulación de la resistencia de los materiales metálicos a la corrosión se conoce

como serie galvánica. Las series galvánicas son particulares al medio corrosivo

–por ejemplo-hay series galvánicas en solución salina, en solución ácida, etc. –,

y son de gran utilidad a la hora de seleccionar un material para una aplicación

específica.

12. Con el estudio en corrosión se puede predecir el comportamiento a largo

plazo de los metales basándose en ensayos relativamente breves, para ello se

requiere un buen conocimiento de las variables implícitas en el proceso de la

corrosión. Para estudiar la corrosión de un metal es necesario conocer la

microestructura, la composición química, el medio corrosivo y el conocimiento

electroquímico de las fases que han de seguir los átomos metálicos en su paso

de la estructura metálica hacia el medio corrosivo.

Importancia del estudio de la corrosión

Cuando es detectado un problema de corrosión, normalmente el daño

está causado, produciéndose problemas de todos conocidos y que no es preciso

describir (paradas de plantas, entrada en dique de buques, etc.). Por ello se

recomienda la prevención, contando con el asesoramiento de expertos desde la

fase de instalación de las estructuras y equipos.

La importancia de los problemas de corrosión generados exige una

valoración económica y ésta es difícil de dar, ya que hay pérdidas directas

referidas exclusivamente al valor del material destruido y unas pérdidas

indirectas cuya valoración es más complicada de dar, como contaminación de la

producción debida a un fallo inesperado en el metal, pérdidas del producto,

consumo de energía, pérdida de rendimiento en procesos o por acumulación de

productos de corrosión en paredes, sobre espesor de los materiales, todo ello

como consecuencia de fallos del metal.

En varios países se han realizado cálculos para observar las pérdidas que

se producían como consecuencia de la corrosión. En Gran Bretaña relacionaron

las pérdidas con el PNB, siendo éste del 3'5 al 4'25%, utilizando medios

adecuados como son estudios y prevención se estima en la posibilidad de

producir un ahorro de hasta un 23'5% de las pérdidas antes indicadas, esto sólo

utilizando y aplicando los conocimientos actuales sobre la corrosión, no

desarrollando nuevos procesos de protección, ni aleaciones más resistentes, ni

llevando a cabo programas experimentales para el desarrollo de nuevos

productos.

Por tanto la trascendencia económica que tiene la corrosión y la magnitud

de las pérdidas que origina, son motivo suficiente para dedicar una profunda

atención al estudio de los problemas de corrosión.

Todo lo anterior indica que es fundamental el conocimiento de la

naturaleza de los mecanismos de corrosión, o de las limitaciones de empleo de

un determinado material en un ambiente agresivo nuevo, bien de la naturaleza

del medio o de sus circunstancias de operación, presión, temperatura, pH, etc.,

o incluso en un medio ya conocido.

El mayor conocimiento que puede derivarse del análisis riguroso de un

fallo constituye el procedimiento más adecuado para evitar que se repita.

Para realizar un análisis de los problemas de corrosión debe seguirse una

rutina que incide en los siguientes apartados:

Estudio de los pliegos de condiciones iniciales, donde deben especificarse el

tipo de material o materiales, sus características mecánicas, químicas y físicas

la referencia de la norma de identificación de calidad o de determinación de las

características exigidas, etc.

Revisión del diseño y recomendaciones de proyecto de la puesta en obra.

Análisis de las condiciones de trabajo previstas y reales.

Análisis de los ensayos de recepción.

Toma de muestras para análisis y ensayos.

Historial Clínico de la estructura.

Con todos estos datos se debe realizar una valoración de la información

adquirida, así como realizar un informe, dando las soluciones más convenientes

al problema existente.

Anexos

Conclusiones:

El efecto de la corrosión es, en el peor de los casos, la destrucción total

de un componente, pero también da lugar a otros problemas, que por menos

contundentes no dejan de ser perjudiciales y, en algunos casos, peligrosos para

la seguridad de las personas. Por citar algunos se podría hablar de inicios de

fractura, fugas en tanques o conducciones, merma de resistencia mecánica en

estructuras o en partes de máquina, desviaciones del funcionamiento normal de

equipos, contaminación debida a las sustancias que se producen en la corrosión

y perjuicio en el aspecto estético.

Desde el punto de vista económico se distinguen dos tipos de pérdidas

debidas a la corrosión, las directas y las indirectas.

La corrosión se pueden clasificar en: uniforme que puede ser descrita

como una reacción de corrosión que ocurre por igual en toda la superficie del

material, causando un pérdida general del metal y galvánica que es la corrosión

acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se

unen eléctricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo, una solución

conductiva).

Bibliografía:

http://www.incorr.com/estudios%20corrosion.htm

http://es.slideshare.net/mijares88/caracteristicas-corrosin-alfredo

http://www.ozomatic.org/Soluciones/corrosion/corrosion.htm

http://www.monografias.com/trabajos3/corrosion/corrosion.shtml#ixzz3GhMu8L

I3

http://www.monografias.com/trabajos3/corrosion/corrosion.shtml#ixzz3GhMcwu

ee

http://www.monografias.com/trabajos3/corrosion/corrosion.shtml#ixzz3GhMAQJ

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