Zonas anodicas y catodicas corrosión.

INFORME No 1

IDENTIFICACIÓN DE ZONAS ANÓDICAS Y CATÓDICAS

                                  Diana Riaño, Edna Franco Niño & Mario Sánchez Pabón.

Facultad de Ingenierías Físico-Químicas, Ingeniería Metalúrgica

RESUMEN: La corrosión se define como el deterioro que sufre un espécimen, este fenómeno es generado por un flujo de electrones a través de un medio conductor, debido a esta interacción se evidencia la degradación de las propiedades del metal favoreciendo la formación de óxidos o sulfuros. En este fenómeno electroquímico se produce una reacción entre dos metales diferentes que están en contacto con un electrolito, el cual se le conoce como par galvánico. Para analizar zonas corroídas uno de los métodos que se emplea es la coloración por medio de una solución la cual contiene indicadores, responsables de generar cierta pigmentación en el sustrato del material. Las zonas anódicas se tornan de color azul y zonas catódicas de color fucsia.

Palabras claves: corrosión, par galvánico, celda de concentración, cátodo y ánodo.

1. OBJETIVOS:

1. Objetivo general:

• Determinar tanto zonas catódicas como anódicas cuando un material se corroe.

1. Objetivos específicos:

• Analizar el comportamiento de un metal cuando se emplea el método de la gota sobre él.
• Identificar las posibles reacciones que se generan en un par galvánico con los distintos arreglos empleados.

1. MARCO TEORICO.

      Corrosión Electroquímica Galvánica

• Las reacciones de oxidación y reducción dependerán del metal y del medio agresivo.
• En las zonas anódicas ocurrirá siempre la oxidación del metal y en las zonas catódicas las reacción dependerá del medio.

Zona Anódica A(-):

[pic 2]

Zona Catódica C(+):

Caso 1. Medio ácido pH<4.3 sin presencia de O2

[pic 3]

Caso 2: Medio ácido pH<4.3 en presencia de O2 

[pic 4]

Caso más frecuente:

      Caso 3: Medio pH>4.3 en presencia de               O2 

[pic 5]

PROCEDIMIENTO

ANÁLISIS DE RESULTADOS

A continuación, se mostrarán los resultados obtenidos en la práctica de laboratorio, con sus respectivas evidencias fotográficas y análisis.

EXPERIMENTO DE LA GOTA

El experimento de la gota se llevó a cabo dejando caer dos gotas de solución 3% de NaCl, ferricianuro de potasio y fenolftaleína en una placa de acero, estas gotas iban cambiando su coloración con el trascurso del tiempo con el fin de señalar las zonas catódicas y anódicas presentes en la reacción de la solución con el acero y el ambiente.

[pic 6]

Fig 1. Ensayo de la gota con una solución 3% de NaCl, ferricianuro de potasio y fenolftaleína, después de reaccionar con el acero y el ambiente.

En la Fig 1 se pueden observar las gotas depositadas en la lámina de acero que presentan dos colores diferentes siendo el color azul el producto de la reacción que ocurre entre el ferricianuro de potasio con los iones Fe2+, esta zona es la encargada de ceder los electrones por lo que el Fe2+ pasa a ser Fe3+ lo cual indica que el Fe se oxida y por ende queda cargado positivamente, a esta zona se le conoce como zona anódica o de oxidación. El color rosado que se presenta en los bordes de la gota es el producto de la reacción entre los iones OH- y la fenolftaleína. Los iones OH- se forman primero por la reacción del oxígeno gaseoso con los electrones cedidos por el ánodo, es decir los iones Fe2+ y luego se produce una reacción de reducción en la cual el oxígeno gaseoso se reduce en presencia del agua y produce dichos iones, es por esto que esta zona es la catódica o de reducción.

Este proceso de corrosión se puede explicar mediante las siguientes reacciones químicas mencionadas anteriormente.

Reacción anódica (azul)

3Fe2++2[Fe (CN)6]3-                 Fe3 [Fe[CN]6]2  [pic 7]

Reacción catódica (rosado)

H2Fenolftaleína+2OH-         Fenolftaleína2- +2H2O[pic 8]

SISTEMA GALVÁNICO CU – ACERO Y ZN – ACERO

En el vidrio reloj se introdujeron dos sistemas galvánicos un sistema consistió en una celda galvánica Zn -acero y el otro sistema con placas de Cu y acero.

En el primer sistema galvánico se evidencia una placa de Zn y otra de acero en donde son unidas por un cable, al entrar en contacto con la solución preparada y después de un tiempo prudente de reacción se pudo observar que la lámina de acero se comporta como el cátodo y la lámina de Zn como el cátodo, es por esto que la lámina de acero presenta una coloración rosada y el Zn no presenta coloración, esto se debe a que la solución compuesta por ferrocianuro no cambia su color en presencia de iones , únicamente cambia su tonalidad en presencia de iones . En la Placa de Zn se puede observar un tono rosado en la zona donde se encuentra en contacto la solución, el Zn y el oxígeno, es por esto que esa zona se oxida por efecto del oxígeno.[pic 9][pic 10]

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