INTRODUCCION La corrosin es un deterioro que se encuentra permanente en nuestro diario vivir, lo podemos encontrar en nuestros hogares, trabajos e incluso en la calle. Es normal que en nuestros hogares encontremos ms de una herramienta o la misma reja que se ha deteriorado a causa de la corrosin y debemos detenerla.POR QU EXISTE LA CORROSIN?

Por qu existe la corrosin? Podemos empezar diciendo que la corrosin de los metales es en cierto sentido inevitable, una pequea venganza que se toma la naturaleza por la continua expoliacin a que la tiene sometida el hombre. Recordemos que los metales, salvo alguna que otra rara excepcin, como los metales nobles (oro, platino, etc., se encuentran en estado nativo en la Tierra), no existen como tales en naturaleza, sino combinados con otros elementos qumicos formando los minerales, como los xidos, sulfuros, carbonatos, etc.

Para la obtencin de los metales en estado puro, debemos recurrir a su separacin a partir de sus minerales, lo cual supone un gran aporte energtico. Pensemos solamente en el enorme consumo de energa elctrica que supone el funcionamiento de una acera para obtener un material tan indispensable para el desarrollo actual, como el acero. Pues bien, producido el acero, ste prcticamente inicia el periodo de retorno a su estado natural, los xidos de hierro.

La corrosin de los metales tambin puede ser considerada como el proceso inverso de la metalurgia extractiva. Muchos metales existen en la naturaleza en estado combinado, por ejemplo, como xidos, sulfatos, carbonatos o silicatos. En estos estados, las energas de los metales son ms bajas. En el estado metlico las energas de los metales son ms altas, y por eso, hay una tendencia espontnea de los metales a reaccionar qumicamente para formar compuestos.EFECTOS DE LA CORROSION

El efecto de la corrosin es, en el peor de los casos, la destruccin total de un componente, pero tambin 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 podra hablar de inicios de fractura, fugas en tanques o conducciones, merma de resistencia mecnica en estructuras o en partes de mquina, desviaciones del funcionamiento normal de equipos, contaminacin debida a las sustancias que se producen en la corrosin y perjuicio en el aspecto esttico.

Los factores ms conocidos son las alteraciones qumicas de los metales a causa del aire, como la herrumbre del hierro y el acero o la formacin de ptina verde en el cobre y sus aleaciones (bronce, latn).

Sin embargo, la corrosin es un fenmeno mucho ms amplio que afecta a todos los materiales (metales, cermicas, polmeros, etc.) y todos los ambientes (medios acuosos, atmsfera, alta temperatura, etc.).

Es un problema industrial importante, pues puede causar accidentes (ruptura de una pieza) y, adems, representa un costo importante, ya que se calcula que cada pocos segundos se disuelve 5 toneladas de acero en el mundo, procedentes de unos cuantos nanmetros o picmetros, invisibles en cada pieza pero que, multiplicados por la cantidad de acero que existe en el mundo, constituyen una cantidad importante.

Se entiende por corrosin la interaccin de un metal con el medio que lo rodea, produciendo el consiguiente deterioro en sus propiedades tanto fsicas como qumicas. Las caractersticas fundamentales de este fenmeno, es que slo ocurre en presencia de un electrlito, ocasionando regiones plenamente identificadas, llamadas estas andicas y catdicas: una reaccin de oxidacin es una reaccin andica, en la cual los electrones son liberados dirigindose a otras regiones catdicas. En la regin andica se producir la disolucin del metal (corrosin) y, consecuentemente en la regin catdica la inmunidad del metal.Este mecanismo que es analizado desde un punto de vista termodinmico electroqumico, indica que el metal tiende a retornar al estado primitivo o de mnima energa, De manera ms general, puede entenderse como la tendencia general que tienen los materiales a buscar su forma ms estable o de menor energa interna siendo la corrosin por lo tanto la causante de grandes perjuicios econmicos en instalaciones enterradas. Por esta razn, es necesaria la oportuna utilizacin de la tcnica de proteccin catdica. Tipos de corrosin

Existen muchos mecanismos por los cuales se verifica la corrosin, que tal como se ha explicado anteriormente es fundamentalmente un proceso electroqumico.

Corrosin electroqumica o polarizada La corrosin electroqumica se establece cuando en una misma superficie metlica ocurre una diferencia de potencial en zonas muy prximas entre s en donde se establece una migracin electrnica desde aquella en que se verifica el potencial de oxidacin ms elevado, llamado rea andica hacia aquella donde se verifica el potencial de oxidacin (este trmino ha quedado obsoleto, actualmente se estipula como potencial de reduccin) ms bajo, llamado rea catdica.

El conjunto de las dos semi reacciones constituye una clula de corrosin electroqumica.

Corrosin por oxgeno Este tipo de corrosin ocurre generalmente en superficies expuestas al oxgeno diatmico disuelto en agua o al aire, se ve favorecido por altas temperaturas y presin elevada ( ejemplo: calderas de vapor). La corrosin en las mquinas trmicas (calderas de vapor) representa una constante prdida de rendimiento y vida til de la instalacin.

Corrosin microbiolgica Es uno de los tipos de corrosin electroqumica. Algunos microorganismos son capaces de causar corrosin en las superficies metlicas sumergidas. Se han identificado algunas especies hidrgeno dependientes que usan el hidrgeno disuelto del agua en sus procesos metablicos provocando una diferencia de potencial del medio circundante. Su accin est asociada al lifting (picado) del oxgeno o la presencia de cido sulfhdrico en el medio. En este caso se clasifican las ferrobacterias.

Corrosin por presiones parciales de oxgeno El oxgeno presente en una tubera por ejemplo, est expuesto a diferentes presiones parciales del mismo. Es decir una superficie es ms aireada que otra prxima a ella y se forma una pila. El rea sujeta a menor aireacin (menor presin parcial) acta como nodo y la que tiene mayor presencia de oxgeno (mayor presin) acta como un ctodo y se establece la migracin de electrones, formndose xido en una y reducindose en la otra parte de la pila. Este tipo de corrosin es comn en superficies muy irregulares donde se producen obturaciones de oxgeno.Maxtor

Corrosin galvnica Es la ms comn de todas y se establece cuando dos metales distintos entre s actan como nodo uno de ellos y el otro como ctodo. Aquel que tenga el potencial de reduccin ms negativo proceder como una oxidacin y viceversa aquel metal o especie qumica que exhiba un potencial de reduccin ms positivo proceder como una reduccin. Este par de metales constituye la llamada pila galvnica. En donde la especie que se oxida (nodo) cede sus electrones y la especie que se reduce (ctodo) acepta los electrones.

Corrosin por actividad salina diferenciada. Este tipo de corrosin se verifica principalmente en calderas de vapor, en donde la superficie metlica expuesta a diferentes concentraciones salinas forman a ratos una pila galvnica en donde la superficie expuesta a la menor concentracin salina se comporta como un nodo.

En realidad, la corrosin es la causa general de la alteracin y destruccin de la mayor parte de los materiales naturales o fabricados por el hombre. Si bien esta fuerza destructiva ha existido siempre, no se le ha prestado atencin hasta los tiempos modernos, como efecto de los avances de la civilizacin en general y de la tcnica en particular. El desarrollo de los mtodos de extraccin y uso de los combustibles, muy especialmente del petrleo, as como la expansin de la industria qumica, han modificado la composicin de la atmsfera de los centros industriales y de las aglomeraciones urbanas. En la tabla se presenta una lista de algunos metales, situados en orden a la cantidad de energa requerida, de mayor a menor, para convertirlos desde su estado mineral al estado metlico.

Posiciones relativas de algunos metales en cuanto a la energa requerida para convertir sus minerales en metales.

Mayor requerimiento de energa:

Potasio Magnesio Berilio Aluminio Cinc Cromo Hierro Nquel Estao Cobre Plata Platino Oro De las diversas operaciones que deben realizarse para extraer el metal del mineral, la primordial se puede resumir en una sola palabra: reduccin. Inversamente, las transformaciones sufridas por el metal que retorna a su estado original, tambin pueden resumirse en: oxidacin.La termodinmica permite realizar los balances de energa que, para el caso de los metales puros colocados en una situacin bien determinada, permitirn predecir su comportamiento; en este caso, si aparecer o no en ellos tendencia a la corrosin. La produccin de acero y la mejora de sus propiedades mecnicas han hecho posible su empleo en los dominios ms variados. Desgraciadamente, el desarrollo en la utilizacin de los productos siderrgicos va acompaado, paralelamente, de un aumento en el tributo que cada ao se paga a la corrosin. Para tener una pequea idea de lo que esto pueda suponer, spase que aproximadamente un 25% de la produccin anual de acero es destruido por la corrosin.La corrosin de los metales constituye por lo tanto, y con un alto grado de probabilidad, el despilfarro ms grande en que incurre la civilizacin moderna. Las roturas en los tubos de escape y silenciadores de los automviles, la sustitucin de los calentadores de agua domsticos (cerca de 2.5 millones de unidades en los EUA en 1967), explosiones por fugas de gas en los tanques de almacenamiento o tuberas de conduccin, roturas en las conducciones de agua, incluso el derrumbe de un puente, son algunos de los problemas con los cuales se encuentra el hombre. Nada metlico parece ser inmune a este tipo de acontecimientos.

A veces los daos causados por un problema de corrosin pueden ser muy amplios. Pensemos en la reparacin de la falla de un oleoducto de crudo, resultante de problemas de corrosin interna o externa. Aparte del costo inherente a la sustitucin del tramo de tubera daado, hay que tener en cuenta el dao causado por el aceite derramado al terreno, muchas veces irreversible, as como el posible paro de la refinera y los consiguientes problemas de desabastecimiento que ello puede llegar a acarrear. Y sin embargo, un proceso esencialmente de corrosin lo utilizamos diariamente para producir energa elctrica: la pila seca. Corrosin microbiolgica Es uno de los tipos de corrosin electroqumica. Algunos microorganismos son capaces de causar corrosin en las superficies metlicas sumergidas. Se han identificado algunas especies hidrgeno dependientes que usan el hidrgeno disuelto del agua en sus procesos metablicos provocando una diferencia de potencial del medio circundante. Su accin est asociada al lifting (picado) del oxgeno o la presencia de cido sulfhdrico en el medio. En este caso se clasifican las ferrobacterias.

Corrosin con agua de mar de los equipos de produccin submarinos

Est demostrado que la corrosin del metal por el agua de mar entrampada puede causar un impacto importante en la integridad de los componentes internos de los Equipos de Produccin Submarinos y de las Instalaciones de Produccin. Los mtodos convencionales para mitigar la corrosin causada por el agua de mar no siempre son aplicables, o en realidad, no siempre es fsicamente posible aplicarlos en todos los escenarios donde el agua marina est en contacto con los componentes de los equipos.

La lnea Hydrosure de Champion incluye una gama de productos especficamente diseados para poder tratar estos problemas que son exclusivos de esta aplicacin.

El mayor objetivo de tratar los fluidos empleados en las pruebas hidrostticas y el agua de mar a fin de mitigar la corrosin es neutralizar las bacterias y el oxgeno disuelto presente en estos fluidos. Las bacterias y el oxgeno disuelto son la clave para desarrollar qumicos y procedimientos de aplicacin para tratar los Productos para el Tratamiento de los Fluidos de las Pruebas Hidrostticas y los Productos de Integridad Submarina.

CORROSION EN AMBIENTES MARINOSEl progresivo deterioro de estructuras que se encuentran sumergidas y/o expuestas a la accin de la atmsfera marina constituye sin duda alguna un oneroso problema industrial. En efecto, pilotes de muelles y otras estructuras portuarias como ser gras de carga/descarga, edificios en la cercana del mar, etc., requieren un constante mantenimiento para conservarles en buen estado. A diferencia de los mecanismos de corrosin en agua dulce, desde un enfoque electroqumico debemos considerar la incidencia de las sales disueltas en el agua de mar y ambientes marinos. En forma predominante encontramos en el agua de mar cloruros de sodio y de magnesio.

El cloruro de sodio se encuentra en agua de mar en una solucin de 35.000 mg/lt (0.5 N) que lo sita en su mximo nivel corrosivo. La solucin de NaCl mejora adems las propiedades conductoras del electrolito posibilitando una reaccin electroqumica ms intensa. Hoy en da, se debe considerar adems el efecto de la contaminacin del agua de mar, especialmente en puertos. En efecto, en dichas aguas nos encontramos con importantes concentraciones de elementos oxidantes y orgnicos, producto de desechos industriales que son vertidos directamente en el mar o llegan a l a travs de desembocaduras de ros.

Aquellas estructuras expuestas al roco marino sufren tambin los efectos corrosivos de la solucin de cloruros, los cuales son arrastrados por los vientos y depositados en el acero. Ciclos alternados de humedad (los cloruros son adems higroscpicos) posibilitan la formacin de celdas galvnicas. La rigurosidad del ataque, producto del rociado marino depende de la cercana de la estructura al mar. En ausencia de atmsferas industriales severas (alta ppm de SO2), se recomienda los recubrimientos en base Zn para la proteccin del hierro y el acero, Al/Zn en diversas proporciones y Al puro dependiendo de las particularidades de cada aplicacin. LA CORROSIN INDUCIDA POR CONTAMINACIN DEL AGUALas aguas naturales son medios complejos, en evolucin permanente, que se pueden considerar en una primera aproximacin como disoluciones de diferentes especies qumicas en agua. Las especies ms abundantes son los iones, cationes como Ca+, Mg+, Na+, Fe+, etc., y iones como HCO-3, CO23; SO24 Cl-, etc., as como gases, O2, CO2, etc. y a veces H2S.

La agresividad de un agua depende de su capacidad para conducir la corriente elctrica. Un agua poco conductora ocasionar que la actividad de las pilas de corrosin que se puedan formar en la misma sea pequea, ya que el circuito elctrico que se cierra a travs de ella presenta una resistencia elctrica elevada. En el agua de mar; cuya conductividad es muy alta por la gran cantidad de iones presentes, la actividad de los procesos de corrosin es tan alta, que en lapsos muy cortos se pueden originar fenmenos muy graves. Un agua dulce y una de mar constituyen casos extremos, y entre ambos existen una gran variedad de aguas cuya agresividad frente a los metales varan en funcin de su composicin factores como la concentracin de oxigeno disuelto, pH, temperatura, concentracin de cloruros y sulfatos, agitacin y velocidad del medio, etc.

El agua de mar se caracteriza por la gran estabilidad de sus propiedades fisicoqumicas, y sobre todo por su salinidad, que vara entre 30 y 37%. Por salinidad se entiende la cantidad de sales anhidras contenidas en 1 kg de agua de mar, lo cual puede determinarse evaporando 1 kg de esta agua de mar y pesando el residuo seco.

De manera aproximada, una composicin qumica "tipo" de un agua de mar se presenta en el cuadro. . Composicin qumica del agua de mar.

CompuestoConcentracin gramos/litro

Cloruro de sodio, NaCl27.0

Cloruro de magnesio, MgCl23.2

Sulfato de magnesio, MgSO41.6

Sulfato de calcio, CaSO41.3

Sulfato de potasio, K2SO40.8

Cloruro de potasio, KCI0.5

Carbonato de Calcio, CaCO30.1

Varios (bromuros, fosfatos)0.5

Total35.0

Un agua dulce y una de mar constituyen casos extremos, y entre ambos existen una gran variedad de aguas cuya agresividad frente a los metales vara en funcin de su composicin y factores como la concentracin de oxgeno disuelto, pH, temperatura, concentracin de cloruros y sulfatos, agitacin y velocidad del medio, etctera.

El agua de mar se caracteriza por la gran estabilidad de sus propiedades fisicoqumicas, y sobre todo por su salinidad, que vara entre 30 y 37%. Por salinidad se entiende la cantidad de sales anhidras contenidas en 1 kg de agua de mar, lo cual puede determinarse evaporando 1 kg de esta agua de mar y pesando el residuo seco.Hay que sealar que la velocidad media de corrosin en un agua de mar no contaminada es de 0.12 m/ao.

As, la contaminacin desempea un papel determinante en la agresividad de una determinada agua frente a los metales de uso ms comn. Tanto es as, que una posible indicacin del grado de contaminacin de un agua de mar puede llegar a establecerse por su velocidad de corrosin.

No se trata aqu de enlistar los diferentes contaminantes que pueden estar presentes en un agua de mar ni su origen, sino tan slo de hacer notar que a la natural agresividad de la misma puede sumarse el efecto de dichos contaminantes. Por su especial importancia e incidencia pueden citarse entre stos a los iones nitrato, NO-3 provenientes, por ejemplo, de los abonos qumicos nitrogenados, que por su naturaleza oxidante despolarizan la reaccin catdica de reduccin del oxgeno, acelerando el proceso de corrosin. Asimismo, la presencia de fosfatos, provenientes de los detergentes, ha dado lugar a la proliferacin de algas, muy especialmente en lagunas costeras, las cuales consumen gran parte del oxgeno disuelto presente en el agua, haciendo que el medio se vuelva anaerobio, con la consiguiente putrefaccin de estas lagunas, que agravan los problemas de corrosin en el fondo de mares y lagunas por la posibilidad de crecimiento de bacterias sulfato-reductoras. El acero y el acero galvanizado son especialmente atacados en estas condiciones, ocasionndose problemas en todas aquellas estructuras sumergidas que no estn suficientemente protegidas (por ejemplo, con proteccin catdica). Si bien la corrosin microbiolgica o bacteriana no es un problema nuevo en los fondos marinos, su incidencia en la falla de muchos sistemas sumergidos ha ido en aumento en los ltimos aos, al crecer la contaminacin en las zonas aledaas a las costas. Ataque producido por una gota de agua salada.

La parte perifrica o ms exterior de la gota, ms aireada (con un ms fcil acceso para el oxgeno) que el centro, juega el papel de lo que hemos llamado ctodo, con relacin al centro, que a su vez se convierte en nodo. Entre estas dos zonas se forma una membrana de hidrxido de hierro (herrumbre). Con ayuda de un tubo capital, se puede atravesar la membrana y comprobar la formacin en el centro de la gota de una sal ferrosa (FeCl2, cloruro ferroso).

La presencia de la herrumbre es una manifestacin clara de la existencia de corrosin para el caso del hierro y sus aleaciones (aceros). Para la mayora de los metales, las manifestaciones de la corrosin pueden estudiarse en funcin de la forma o tipo de corrosin. En soluciones acuosas o en atmsferas hmedas, como ya se ha indicado, el mecanismo de ataque envuelve algunos aspectos electroqumicos. Debe de existir un flujo de electricidad desde unas ciertas reas a otras en la superficie metlica, a travs de una solucin (electrolito) capaz de conducir la electricidad, tal como el agua de mar o el agua dura (agua con un alto contenido de sales).

Una solucin que conduce la electricidad es un electrolito. Su cualidad para conducir la electricidad es debida a la presencia de iones. stos, son tomos cargados positiva o negativamente o bien agrupaciones de tomos con una cierta carga elctrica, en solucin.

El agua pura est ionizada en proporcin muy pequea. Slo una mnima fraccin de las molculas de agua se disocia en iones hidrgeno, H+ (protones), y iones hidroxilo, OH. El in hidrgeno se une a una molcula de agua, H2O, para formar un in hidronio, H3O+, aunque por facilidad lo representaremos por H+.

La disociacin del agua, H2O, puede representarse as:

H2O H+ + OH SE PUEDE MEDIR LA CORROSIN?

Desde un punto de vista prctico, es interesante conocer a priori la resistencia a la corrosin de un determinado metal o aleacin en un medio ambiente especfico. Sobre la base de ensayos en el laboratorio, se pueden llegar a establecer las condiciones ambientales ms fielmente parecidas a la realidad y, por tanto, estudiar el comportamiento de un metal o varios metales en este medio.

La realizacin de estos ensayos en el laboratorio puede ser fcil o extraordinariamente difcil, segn la naturaleza del medio estudiado.

Dos casos extremos nos podrn servir de ejemplo para ilustrar lo anterior. Si se necesita evaluar el comportamiento o la resistencia a la corrosin de un acero respecto a un cido mineral, por ejemplo, clorhdrico, bastar con preparar soluciones de diferente concentracin de este cido y sumergir en cada una de ellas, una muestra del acero que se piensa ensayar. La resistencia a la corrosin de tal acero se puede evaluar, por ejemplo, por la prdida de peso experimentada antes y despus del ensayo. Obtendremos para cada solucin ensayada un valor de la velocidad de corrosin que nos permitir prever el comportamiento de este acero en unas condiciones muy cercanas a las de su utilizacin. La realizacin de estos ensayos, en este caso, no representa excesivas dificultades.

Pensemos ahora que estamos interesados en prever la corrosin de un acero que se va a emplear para la construccin del casco de un barco. Aqu, dada la naturaleza del medio es muy difcil, por no decir imposible, poder fijar en el laboratorio las condiciones ambientales en las que se va a encontrar el barco. Pensemos en la misma naturaleza del agua de mar, mezclas de sales, su diferente composicin en cuanto a los mares que pueda surcar el barco, diferencia de temperaturas y un muy largo tiempo de navegacin, etctera.

En este caso, los ensayos de laboratorio son tremendamente complicados y difciles, no siendo casi nunca posible fijar las condiciones experimentales en el laboratorio, siquiera de una manera aproximada a la realidad. Son tan numerosos y complejos los factores de la corrosin que intervienen en los medios naturales que es prcticamente imposible reproducirlos en el laboratorio.

De una manera muy general y en funcin del objetivo perseguido (seleccin de materiales, estudios de la resistencia a la corrosin o bien del mecanismo de la corrosin, etc.) los ensayos de corrosin se pueden englobar en dos grandes categoras:

a) ensayos acelerados realizados en el laboratorio;

b) ensayos de larga duracin efectuados en los medios naturales. MTODOS DE EVALUACIN DE LA VELOCIDAD DE CORROSIN

El mtodo utilizado tradicionalmente y que se viene creando hasta la fecha, es el de medida de la prdida de peso. Como su nombre indica, este mtodo consiste en determinar la prdida de peso que ha experimentado un determinado metal o aleacin en contacto con un medio corrosivo.

Las unidades ms frecuentemente utilizadas para expresar esa prdida de peso son: miligramos decmetro cuadrado da (mdd), milmetros por ao (mm/ao), pulgadas por ao o milipulgadas por ao (mpy, abreviatura en ingls). As por ejemplo, si para una determinada aplicacin podemos evaluar, mediante una serie de ensayos previos, la prdida de peso de dos aceros en el mismo medio agresivo, podemos tener una idea de qu material se podr emplear con mayores garantas, desde un punto de vista de resistencia a la corrosin, sin tener en cuenta otros muchos requerimientos y propiedades que para nuestro ejemplo, vamos a suponer iguales.RECUBRIMIENTOS PROTECTORES

Estos recubrimientos se utilizan para aislar el metal del medio agresivo. Veamos en primer lugar aquellos recubrimientos metlicos y no-metlicos que se pueden aplicar al metal por proteger, sin una modificacin notable de la superficie metlica.

Recubrimientos no-metlicos: Podemos incluir dentro de stos las pinturas, barnices, lacas, resinas naturales o sintticas. Grasas, ceras, aceites, empleados durante el almacenamiento o transporte de materiales metlicos ya manufacturados y que proporcionan una proteccin temporal.

Recubrimientos orgnicos de materiales plsticos: Esmaltes vitrificados resistentes a la intemperie, al calor y a los cidos.

Recubrimientos metlicos: Pueden lograrse recubrimientos metlicos mediante la electrodeposicin de metales como el nquel, cinc, cobre, cadmio, estao, cromo, etctera.

Inmersin en metales fundidos: Cinc (galvanizacin en caliente), aluminio (aluminizado), etc.

Proyeccin del metal fundido mediante una pistola atomizadora. Metalizaciones al cinc, aluminio, estao, plomo, etc.

Reduccin qumica (sin paso de corriente): electrones. Por ese procedimiento se pueden lograr depsitos de nquel, cobre, paladio, etc. Recubrimientos formados por modificacin qumica de la superficie del metal. Los llamados recubrimientos de conversin consisten en el tratamiento de la superficie del metal con la consiguiente modificacin de la misma. Entre las modificaciones qumicas de la superficie del metal podemos distinguir tres tipos principales:

Recubrimientos de fosfato: El fosfatado se aplica principalmente al acero, pero tambin puede realizarse sobre cinc y cadmio. Consiste en tratar al acero en una solucin diluida de fosfato de hierro, cinc o manganeso en cido fosfrico diluido. Los recubrimientos de fosfato proporcionan una proteccin limitada, pero en cambio resultan ser una base excelente para la pintura posterior.

Recubrimiento de cromato. Se pueden efectuar sobre el aluminio y sus aleaciones, magnesio y sus aleaciones, cadmio y cinc. Por lo general, confieren un alto grado de resistencia a la corrosin y son una buena preparacin para la aplicacin posterior de pintura.

Recubrimientos producidos por anodizado. El anodizado es un proceso electroltico en el cual el metal a tratar se hace andico en un electrolito conveniente, con el objeto de producir una capa de xido en su superficie. Este proceso se aplica a varios metales no-ferrosos, pero principalmente al aluminio y a sus aleaciones. Proporciona una buena proteccin y tambin resulta un buen tratamiento previo para la pintura posterior.

Podemos incluir tambin entre los recubrimientos con modificacin de la superficie del metal los procesos de cementacin. En este proceso, se convierte la superficie externa de la porcin metlica que se quiere proteger, en una aleacin de alta resistencia a la corrosin. El proceso consiste en calentar la superficie metlica en contacto con polvo de cinc (sherardizado), polvo de aluminio (calorizado) o un compuesto gaseoso de cromo (cromizado). Se obtienen capas de un considerable espesor.

Propiedades fsicas de los recubrimientos metlicos

Refirindonos al caso del acero como el material de ms amplia utilizacin, la seleccin de un determinado recubrimiento metlico se puede efectuar y justificar sobre la base de una de las siguientes propiedades fsicas, cuando se trata de proteger de una manera eficaz y econmica la superficie del acero en condiciones determinadas:

- Impermeabilidad, esto es, que el recubrimiento sea continuo y de espesor suficiente, lo cual permitir aislar la superficie del acero de los agentes agresivos.

- Resistencia mecnica de los metales utilizados en los recubrimientos, para garantizar una buena resistencia a los choques, rozamientos ligeros o accidentales, etc.

- Buena adherencia al acero.

-Posibilidad de proporcionar superficies pulidas o mates, capaces de conferir a los objetos un acabado con fines decorativos.

Para obtener buenos resultados con los recubrimientos metlicos, hay que tener en cuenta una serie de operaciones que deben llevarse a cabo con anterioridad a la aplicacin del recubrimiento.

Por ejemplo, si se trata de hacer un recubrimiento de cinc o cadmio sobre unos tornillos, la operacin se puede realizar mediante una electrlisis. Para proteger un bote de acero con un recubrimiento de cinc, se puede recurrir a la galvanizacin en caliente. En fin, si se trata de proteger una obra de arte o la puerta de una esclusa, se debe de recurrir al cinc proyectado por una pistola de metalizacin.

Tanto la naturaleza como el espesor del metal protector son funcin de muchos parmetros, entre los cuales uno de los ms importantes es el precio. Asimismo, es muy importante conocer con la mayor precisin posible el medio ambiente al cual va a estar sometida la pieza. En lo que cierne a los medios naturales, debe conocerse si es posible si se trata de una atmsfera exterior (y en este caso es de mucha ayuda conocer el tipo de atmsfera: rural, urbana, industrial, marina, etc.) o interior (climatizada, con calefaccin, etc.).

Para los entornos diferentes a los naturales, es preciso conocer la mayor informacin posible sobre la composicin qumica del medio, impurezas eventuales, estado fsico, temperatura, etc. Por ejemplo, los recubrimientos de cinc aguantan el contacto con soluciones de pH comprendido entre 6 y 11; los recubrimientos de estao son convenientes en contacto con ciertos productos alimenticios, etc. Procedimientos de aplicacin

Los procedimientos ms comnmente empleados en la prctica para obtener recubrimientos metlicos sobre el acero son:

- inmersin en un metal

- metalizacin por proyeccin con pistola

- electrlisis

- tratamientos termoqumicos de difusin

Placado

Los procedimientos de aplicacin son de suma importancia en cuanto a la eficacia de la proteccin contra la corrosin, pues tanto el espesor, porosidad, como la naturaleza misma de las capas obtenidas son funcin del procedimiento de aplicacin. As, por ejemplo, los recubrimientos electrolticos que tienen espesores de algunos micrones, se reservan generalmente para su utilizacin en medio poco agresivo. En cambio, los recubrimientos obtenidos por inmersin en un metal fundido tienen espesores mayores.

Los recubrimientos obtenidos mediante proyeccin permiten obtener espesores ms grandes y perfectamente controlables. Se utilizan especialmente en condiciones severas de corrosin.

El placado del acero permite asociar a la calidad mecnica del soporte, la resistencia a la corrosin del recubrimiento.

La seleccin entre los diferentes procedimientos de aplicacin de los recubrimientos metlicos se realiza, pues, siguiendo criterios tales como: el espesor de proteccin, dimensin de las piezas, agresividad del medio, duracin prevista, etc. Muy brevemente vamos a describir cada uno de los procedimientos citados.

Inmersin en un metal en fusin

Despus de una adecuada preparacin superficial (un decapado cido por ejemplo), las piezas de acero se sumergen momentneamente en un bao de un metal en fusin. Esta operacin puede realizarse para una sola pieza o para un conjunto, o tambin en continuo para productos siderrgicos como tuberas lminas, trefilados, etc. Tal tcnica se utiliza habitualmente para los recubrimientos de zinc (galvanizacin en caliente), aluminio (aluminizado), estao y plomo.

Despus del enfriamiento, las piezas ya recubiertas pueden someterse a un tratamiento complementario de pasivacin en ciertos casos.

Metalizacin por proyeccin con pistola

Esta tcnica consiste en proyectar sobre la superficie del acero, ya preparada en unas condiciones especiales (por chorreado con arena o granallado), un metal en estado de fusin por medio de una pistola.

El espesor del recubrimiento se puede controlar fcilmente por el operador y puede variar segn la naturaleza del metal proyectado y el resultado que se espera obtener. La mayora de los metales o aleaciones pueden aplicarse de esta manera: zinc, aluminio, acero inoxidable, estao, plomo, nquel, cobre, etc.

Electrlisis

Despus de una cuidadosa preparacin superficial que incluye un decapado cido, seguido de neutralizacin y lavado, las piezas por tratar se sumergen en soluciones que contienen sales de los metales a depositar. Las piezas se colocan en posicin catdica, conectadas al polo negativo de un generador. Bajo la accin de la corriente elctrica proporcionada por el generador, el acero se recubre del metal contenido en el bao o bien puede ser suministrado por un nodo soluble del metal en cuestin.

Los metales corrientemente depositados por va electroqumica son: cromo cobre, nquel, cinc, cadmio y estao. Los depsitos obtenidos son por lo general de espesor pequeo (2 a 30 micrones).

Tratamientos termoqumicos de difusin

Los tratamientos termoqumicos de difusin, tambin conocidos como cementacin, consisten en colocar las piezas de acero a tratar en una mezcla de polvo metlico y de enlazante (cemento) en un recinto a alta temperatura. El metal protector (recubrimiento) se difunde superficialmente en el metal base y forma una capa eficaz contra la corrosin. Los metales corrientemente aplicados por este mtodo son el zinc (sherardizacin) y el aluminio.

PROTECCIN CATDICA

La corrosin suele ser un fenmeno electroqumico por lo que se puede intentar combatirlo conectando el metal que se quiere proteger a otro metal menos noble, segn la serie galvnica, que actuar entonces como nodo de sacrificio (tambin llamado galvnico) o bien conectndolo al polo negativo de una fuente exterior de corriente continua.

Proteccin catdica mediante nodos de sacrificio.El primer caso constituye la proteccin catdica con nodos galvnicos o de sacrificio y el segundo la proteccin catdica con corriente impresa. La proteccin catdica constituye sin duda, el ms importante de todos los mtodos empleados para prevenir la corrosin de estructuras metlicas enterradas en el suelo o sumergidas en medios acuosos.

Tanto el acero como el cobre, plomo y bronce son algunos de los metales que pueden ser protegidos de la corrosin por este mtodo. Las aplicaciones incluyen barcos, tuberas, tanques de almacenamiento, puentes, etc. La proteccin se logra aplicando una corriente externa a partir de un rectificador que suministra corriente continua de bajo voltaje. El terminal positivo de la fuente de corriente se conecta a un nodo auxiliar (grafito por ejemplo) localizado a una determinada distancia de la estructura a proteger y el terminal negativo se conecta a la estructura metlica.

En la prctica, la corriente necesaria para proteger una estructura desnuda suele ser demasiado grande como para ser rentable econmicamente. La estructura entonces, se recubre con algn revestimiento para proporcionarle proteccin frente al medio agresivo, reservndose la proteccin catdica para proteger la estructura slo en aquellos puntos en que no pueda lograrlo el revestimiento.

Una estructura tambin puede protegerse contra la corrosin mediante un nodo galvnico o de sacrificio. Si el electrodo auxiliar es de un metal ms activo que el metal que se quiere proteger, actuar de nodo en la celda de corrosin. En este caso, la estructura actuar como ctodo y quedar protegida por el "sacrificio" del nodo que se corroer.

Este otro mtodo de proteger catdicamente una estructura se utiliza cuando resulta inconveniente una fuente externa de corriente. Esencialmente, el nodo de sacrificio (de magnesio, aleaciones base de magnesio, cinc y aluminio) suministra la energa elctrica necesaria para la proteccin de la estructura.

En un montaje de proteccin catdica conviene comprobar peridicamente la buena marcha del sistema de proteccin, lo cual se realiza con ayuda de un electrodo de referencia y un milivoltmetro. Los electrodos de referencia ms empleados son el de plata/cloruro de plata (Ag/AgCl) y el de cobre/sulfato de cobre (Cu/CuSO4)

Los esquemas de la figura muestran como hacerlo en el caso de control del casco de un barco o de una cisterna de un petrolero. Proteccin catdica del casco de un barco.

a) Mediante corriente impresa, b) mediante nodos de sacrificio.

Aplicaciones proteccin catdica

Proteccin catdica de depsitos de agua dulce. Los depsitos de agua potable, tanto industriales como domsticos, tambin se pueden proteger de la corrosin mediante proteccin catdica. En este caso se prefiere el sistema de nodos galvnicos o de sacrificio. LOS INHIBIDORES DE LA CORROSIN

Los inhibidores son sustancias qumicas que protegen al metal contra el ataque electroqumico de soluciones agresivas. Son usados ampliamente por la industria para modificar el comportamiento de las aguas, a efectos de un mejor control de la corrosin.Diseos que pueden contribuir a evitar la corrosin.

El objetivo en ltimo trmino, consiste en seleccionar el material ms econmico compatible con las demandas y especificaciones de la aplicacin en particular.

Aparte de la resistencia a la corrosin, la seleccin obvia para muchas aplicaciones es un acero al carbono. El acero tiene una resistencia "intrnseca" a la corrosin pequea, pero alendolo se tiene el medio de combinar lo econmico del acero con la intrnsecamente alta resistencia a la corrosin de metales relativamente costosos, como el cromo.

Efecto de pequeas adiciones de aleantes en la resistencia del acero a la corrosin atmosfrica.

Aadiendo cuanto menos un 0.2% de cobre a un acero al carbono se aumenta considerablemente su resistencia a la corrosin atmosfrica, transformando la herrumbre en un producto ms compacto y adherente.

El cromo, aluminio, titanio, silicio, tungsteno y molibdeno forman pelculas de xidos protectores y sus aleaciones estn similarmente protegidas.

El nquel tambin forma aleaciones con una buena resistencia a la corrosin en medios cidos, incluso cuando el contenido de oxgeno del medio es bajo.

Veamos algunos de los tipos ms comunes de aleaciones resistentes a la corrosin utilizados en la prctica. Aceros inoxidables Existen tres tipos principales. Los aceros inoxidables martenstico y ferrtico contienen entre un 11 y un 18% de cromo. El acero inoxidable austentico contiene aproximadamente entre un 16 a 27% de cromo y de un 8 a 22% de nquel. La resistencia ms elevada a la corrosin se logra con el acero inoxidable austentico.

Los aceros inoxidables mejoran sus caractersticas de resistencia a la corrosin en medios oxidantes o de buena aireacin, que aseguran el mantenimiento de su pelcula protectora superficial, pero estn sujetos a corrosin por picaduras, por hendiduras y corrosin bajo tensin en ciertos medios especficos, y son resistentes a la corrosin atmosfrica, cido ntrico, algunas concentraciones de cido sulfrico y muchos cidos orgnicos.

Aleaciones de cobre

El cobre es resistente en agua de mar, agua corriente fra o caliente, cidos deareados y no-oxidantes y al ataque atmosfrico.

Ciertos elementos aleantes mejoran sus propiedades fsicas y mecnicas y tambin su resistencia a la corrosin. De aqu la utilizacin de los bronces de aluminio y de las aleaciones cobre-nquel para los tubos de los condensadores. Los bronces de aluminio tambin se emplean para la construccin de los cuerpos de las bombas y de las hlices de los barcos.

Aleaciones de aluminio

El aluminio ofrece una buena resistencia a la corrosin atmosfrica y a muchos otros medios agresivos, como por ejemplo: cido actico, cido ntrico cidos grasos, atmsferas sulfurosas, etc. Se fabrican aleaciones de aluminio con pequeas adiciones de otros metales, principalmente con el objeto de mejorar sus propiedades mecnicas y fsicas las aleaciones aluminio magnesio y aluminio manganeso son las que presentan una mayor resistencia a la corrosin, seguidas por las aleaciones de aluminiomagnesiosilicio y aluminiosilicio. En cambio las aleaciones de aluminio que contienen cobre son las que presentan menor resistencia a la corrosin.

Aleaciones de nquel

El nquel es resistente a los lcalis en fro y caliente, cidos orgnicos y cidos inorgnicos no oxidantes diluidos, as como a la atmsfera. La adicin de cobre mejora su resistencia a la corrosin en los medios reductores y en el agua de mar.

El cromo aumenta su resistencia a la corrosin en los medios oxidantes. La presencia de molibdeno como aleante tambin aumenta la resistencia en condiciones reductoras. La adicin de cobre y molibdeno mejora la resistencia a la corrosin tanto en medios reductores como oxidantes.

Aleaciones de titanio

El titanio y sus aleaciones tienen una gran resistencia a la corrosin en agua de mar y en atmsferas industriales, de tal manera que no necesitan proteccin. Tambin se pueden utilizar con buenas garantas en las plantas qumicas.CONCLUSIONES

Es necesario recordar siempre que:

a. Se pueden establecer variados criterios para clasificar los diferentes modos de corrosin que se presentan. Las informaciones de muchos investigadores sealan que por lo menos hay 16 mecanismos por los que la corrosin nos ataca en forma incesante destruyendo nuestras instalaciones.

b. La corrosin llega a causar prdidas en muchos productos que se han obtenido con mucho esfuerzo.

c. No olvidar que la corrosin causa prdidas humanas.

d. Hay muchas ideas errneas que son barreras para plantear un enfrentamiento racional y resolver

El problema.

e. Hoy existe informacin disponible, la cual bien difundida y utilizndola adecuadamente permitira

En gran parte resolver el problema de minimizar los daos de la corrosin.

f. Seguramente se dir que hay nuevos materiales que soportan la accin corrosiva; sin embargo, podemos decir que habr nuevos materiales pero tambin nuevos ambientes que darn lugar a fenmenos de corrosin conocidos o nuevos que exigirn nuevas investigaciones. EMBED Equation.3

_1299095722.unknown