CORROSION

CORROSIÓN

ANDREA MORA OVALLE

STEPHANY PERDOMO OSPINO

UNIVESIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERIA

MATERIALES DE INGENIERIA

GERMAN BERNAL

BOGOTÁ D.C

2014

CORROSIÓN

ANDREA MORA OVALLE

STEPHANY PERDOMO OSPINO

“Fenómeno espontáneo que se presenta prácticamente en todos los materiales procesados por el hombre.”

PROFESOR:

GERMAN BERNAL

UNIVESIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERIA

MATERIALES DE INGENIERIA

GERMAN BERNAL

BOGOTÁ D.C

2014

INTRODUCCIÓN

El presente trabajo tiene como finalidad ampliar y alimentar nuestros conocimientos teóricos y prácticos, que son fundamentados en clase mediante la investigación bibliográfica de este tema. Se pretende con ello enfocar varios puntos de vistas sobre un tema que es de suma importancia dentro de la carrera de Ingeniería Industrial, en vista de los efectos indeseables que la corrosión deja en equipos, maquinarias y estructuras.

1. CONCEPTOS Y DEFINICIONES DE CORROSIÓN.

1.1 CONCEPTOS

 Corrosión: se denomina corrosión al ataque destructivo que sufre un material generalmente metálico, por reacción química o electroquímica con su medio ambiente.

 El termino corrosión: se refiere normalmente al ataque de los metales, aunque otros no metálicos, como cerámicos y los polímeros, son deteriorados por ataques químicos directos, a lo que se le denomina degradación.

 La reacción de la corrosión: depende de la naturaleza química del entorno y de la concentración de las especies reactivas. Es una alteración de las propiedades de los materiales afectados, que puede venir acompañada de una pérdida de material.

1.1.1 DEFINICIONES

 Corrosión 1: la corrosión como una oxidación acelerada y continua que desgasta, deteriora y que incluso puede afectar la integridad física de los objetos o estructuras.

 Corrosión 2: la interacción de un metal con el medio que lo rodea, produciendo el consiguiente deterioro en sus propiedades tanto físicas como químicas.

 Corrosión 3: en los materiales metálicos es normalmente electroquímico, en la cual hay transferencia de electrones de una especie a otra.

2. CORROSIÓN ELECTROQUÍMICA

La corrosión es un proceso electroquímico en el cual un metal reacciona con su medio ambiente para formar óxido o algún otro compuesto. La celda que causa este proceso está compuesta esencialmente por tres componentes: un ánodo, un cátodo y un electrolito. El ánodo es el lugar donde el metal es corroído: el electrolito es el medio corrosivo; y el cátodo, que puede ser parte de la misma superficie metálica o de otra superficie metálica que esté en contacto, forma el otro electrodo en la celda y no es consumido por el proceso de corrosión. En el ánodo el metal corroído pasa a través del electrolito como iones cargados positivamente, liberando electrones que participan en la reacción catódica. Es por ello que la corriente de corrosión entre el ánodo y el cátodo consiste en electrones fluyendo dentro del metal y de iones fluyendo dentro del electrolito.

Corrosión electroquímica “el paso de electrones e iones de una fase a otra limítrofe constituyendo un fenómeno electródico, es decir, transformaciones materiales con la cooperación fundamental, activa o pasiva, de un campo eléctrico macroscópico, entendiéndose por macroscópico aquel campo eléctrico que tiene dimensiones superiores a las atómicas en dos direcciones del espacio”.

En los procesos de corrosión electroquímica de los metales se tiene simultáneamente un paso de electrones libres entre los espacios anódicos y catódicos vecinos, separados entre sí:

Fenómeno anódico: Ed1 Ec1 + n e-

Fenómeno catódico: Ec2 + n e- Ed2

En el proceso anódico, el dador de electrones, Ed1, los cede a un potencial galvánico más negativo, y dichos electrones son captados en el proceso catódico por un aceptor de electrones, Ec2, con potencial más positivo. La corrosión electroquímica involucra dos reacciones de media celda (reacción de oxidación en el ánodo y reacción de reducción en el cátodo).

Reacción anódica: 2Fe 2Fe 2+ + 4e-

Reacción catódica: O2 + 2H2O + 4e- 4OH-

3. PILAS GALVÁNICAS

La combinación de dos conductores eléctricos, llamados electrodos, sumergidos en un electrólito se denomina pila galvánica.

Se convierte la energía química en energía eléctrica. Cuando se unen dos electrodos con un conductor, se establece una corriente eléctrica desde el polo positivo (cátodo) hacia el polo negativo (ánodo). Al interior del electrólito la corriente es transportada por los iones.

Ley de Ohm:

I = E/R

I= intensidad de corriente en amperios.

E= diferencia de potencial eléctrico entre los polos o electrodos.

R= resistencia eléctrica del sistema electrodos- electrolito (pila).

Al aplicar corriente mediante una fuente externa a una pila, la reducción se produce en el electrodo conectado al polo negativo, que será el cátodo, mientras que la oxidación se produce en el electrodo conectado al polo positivo que por tanto será el ánodo.

Ejemplo: Un electrodo de Zinc inmerso en una solución de sulfato de Zinc y otro electrodo de Cobre inmerso en unas solución de sulfato de cobre constituyen una pila de Daniell.

Figura 3.1 Pila de Danielle

En la pila de Danielle descrita, conteniendo disoluciones de actividad unidad y a una temperatura de 25°C, se obtiene una diferencia de potencial (d.d.p) entre los electrodos de 1’11 V.

4. CINETICA DE LA CORROSIÓN

La velocidad de corrosión viene dada por la corriente. Nos referimos a la velocidad de corrosión en unidades de masa por unidad de área por unidad de tiempo. Es fácil la interconversión si se conoce la densidad del material. Así, el voltaje de

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