Corrosión en Los Metales

7/25/2019 Corrosin en Los Metales

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Corrosin de los metales 1

Corrosin en los metales

Carla Ivon Gamas Jimnez

Jess David Collado Arpaiz

Instituto tecnolgico de Villahermosa

Ing. Qumica

!ecnologa de materiales

Villahermosa" !a#asco

$ de %oviem#re de &'()


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ContenidoIntroduccin...............................................................................................................3

Corrosin en los metales...........................................................................................4

Naturaleza de la corrosin.....................................................................................6

Tipos de corrosin..................................................................................................9Corrosin uniforme..............................................................................................9

Corrosin local...................................................................................................11

El ataque del moo...............................................................................................13

Contaminacin......................................................................................................14

!"rdidas por corrosin.........................................................................................16

!re#encin de la corrosin...................................................................................1$

Conclusin...............................................................................................................2%

&i'lio(raf)a...............................................................................................................21

Ta'la de fi(uras

Ilustracin 1................................................................................................................*

Ilustracin 2................................................................................................................+

Ilustracin 3................................................................................................................$

Ilustracin 4..............................................................................................................1%

Ilustracin *..............................................................................................................12

Ilustracin 6..............................................................................................................13

Ilustracin +..............................................................................................................14

Ilustracin $..............................................................................................................16

Ilustracin 9..............................................................................................................1$

Ilustracin 1%............................................................................................................19


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Introduccin

,a corrosin de los metales es un tema de (ran importancia- esto as) se deri#a

de cierta manera en otros puntos que #an de la mano con la corrosin para as)

irse des(losando ampliamente este tema- as) como los tipos de corrosin- a que

como se sa'e en los metales no slo e/iste un solo tipo- son temas que se

a'arcan en esta in#esti(acin.

!ara que se pueda apreciar la corrosin en un metal es necesario que est" en su

forma slida- as) o'ser#amos cmo se forma la corrosin- lo que conlle#a a su

des(aste a su #ez a la fractura pro#ocando que el material ten(a que ser

reemplazado.


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Corrosin en los metales

0e denomina corrosin al proceso de destruccin de los metales sus

aleaciones- pro#ocado por la accin qu)mica o electroqu)mica.

,a corrosin causa un enorme dao a la econom)a de los pa)ses. Esto se

manifiesta en las p"rdidas irre#ersi'les anualmente de millones de toneladas de

metales. !or eemplo- a causa de la corrosin se pierde cerca del 1% de todo el

metal ferroso producido.

,a corrosin es definida como el deterioro de un material a consecuencia de un

ataque electroqu)mico por su entorno- la #elocidad a la que tiene lu(ar depender

en al(una medida de la temperatura- la salinidad del medio las propiedades de

los materiales en cuestin- entre ellos puede mencionarse los procesos de

des(aste por friccin- por erosin o por di#ersos otros factores mecnicos.

5na caracter)stica importante de los procesos de corrosin es que los e#entos

ocurren espontneamente en la naturaleza- en t"rminos termodinmicos- esto

equi#ale a decir que la #ariacin de ener()a li're 78 % de la reaccin (lo'al es

menor que cero.

,a corrosin ordinaria- es un proceso redo/ por el cual los metales se o/idan por

medio del o/)(eno :2 - en presencia de umedad. El o/)(eno en estado (aseoso

es un a(ente o/idante- la maor)a de los metales tienen potenciales de

reduccin menores que "ste- por lo tanto son fcilmente o/ida'les.

0e sa'e que la o/idacin de los metales tiene lu(ar ms fcilmente en puntos

donde la tensin es maor donde los metales son ms ;acti#os


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Corrosin de los metales *

acero- que en su maor parte es ierro- se corroe primero en la punta en la

ca'eza. 5n cla#o do'lado se corroe ms fcilmente en el recodo.

=l(unos de los procesos ms familiares de corrosin son la errum're del ierro

el acero la formacin de ptina #erde en el co're sus aleaciones 'ronce

latn.

No siempre que se presenta la o/idacin de un metal e/iste corrosin- en al(unos

casos el /ido formado es resistente forma una capa (ruesa de /ido que impide

que el resto del material contin>e o/idndose. Esto fenmeno es com>n en

materiales de aluminio- zinc ma(nesio.

0in em'ar(o- la corrosin es un fenmeno muco ms amplio que afecta a>n

materiales no metlicos cermicas- pol)meros- etc.- que sufren corrosin

mediante otros mecanismos dependiendo del medio am'iente.


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Ilustracin 1

%aturaleza de la corrosin

,a corrosin se su'di#ide en?

1. @u)mica.2. Electroqu)mica.

Corrosin *umica

!or corrosin qu)mica se entiende la destruccin del metal u otro material por la

accin de (ases o l)quidos no electrol)ticos(asolina- aceitesetc..

5n eemplo t)pico de corrosin qu)mica es la o/idacin qu)mica de metales a altas

temperaturas.

En la corrosin qu)mica- so're la superficie del metal se forma una pel)cula de

/idos. ,a solidez de esta pel)cula es diferente para los diferentes metales

aleaciones. En las aleaciones de ierrocon car'ono- la pel)cula de /idos es d"'il-

se destrue con facilidad la o/idacin continua realizndose acia el interior de
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Corrosin de los metales +

la pieza.

En otros metales aleaciones las pel)culas de /ido son mu resistentes. !or

eemplo- al o/idarse el aluminio- so're su superficie se ori(ina una pel)cula firme

de /idos que prote(e el metal contra la o/idacin ulterior.

Ilustracin 2

Corrosin electro*umica

0e denominan as) a los procesos que se desarrollan por accin de electrlitos

so're el metal.

,os procesos electrol)ticos pueden ser mu compleos en dependencia de la

naturaleza del metal del electrlito- pero en (eneral corresponden a una reaccin

de o/idacin Areduccin- en la que el metal sufre un proceso de o/idacin se

destrue se disuel#e. =l mismo tiempo el idr(eno presente en la solucin
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Corrosin de los metales $

acuosa se reduce se desprende o/)(eno elemental de la disolucin que corroe

adicionalmente el metal.

,as a(uas naturales que contienen sales- el aire >medo- las soluciones cidas-

de lcalis o salinas son los electrlitos ms comunes con los que entran en

contacto los metales en la prctica.

,a tendencia de los metales a ceder a la disolucin sus iones- se llama presin de

disolucin. Cada metal tiene su propia presin de disolucin. = consecuencia de

esto- si se colocan diferentes metales dentro de un mismo electrlito- cada uno

adquiere diferente potencial el"ctrico forman pares (al#nicos.

En estos pares el metal con potencial ms 'ao maor presin de disolucin-

pasa a ser "lB nodo se destrue- es decir se o/ida o pasa a la disolucin. El

se(undo metal con potencial maor act>a como ctodo no se disuel#e.

Con esto se e/plican los procesos que se desarrollan durante la corrosin

electroqu)mica de los metales t"cnicos aleaciones. =l sumer(ir tal metal en el

electrol)tico- sus diferentes partes adquieren diferentes potenciales como en el

interior del metal estos componentes estn en corto circuito- entonces este

sistema se puede considerar como un conunto de m>ltiple pares (al#nicos

conectados.

,a destruccin del metal comienza desde la superficie del sistema metalAmedio

se propa(a paulatinamente dentro del metal.
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Ilustracin 3

!ipos de corrosin

,as destrucciones por corrosin pueden di#idirse en los si(uientes tipos

principales?

1. Corrosin uniforme.2. Corrosin local.3. Corrosin intercristalina.

Corrosin uniforme

Es aquella corrosin que se produce con el adel(azamiento uniforme producto

de la p"rdida re(ular del metal superficial. = su #ez- esta clase de corrosin se

su'di#ide en otras?

Atmos+rica,

e todas las formas de corrosin- la =tmosf"rica es la que produce maor

cantidad de daos en el material en maor proporcin. 8randes cantidades de

metal de autom#iles- puentes o edificios estn e/puestas a la atmsfera por lo

mismo se #en atacados por o/)(eno a(ua. ,a se#eridad de esta clase de


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Corrosin de los metales 1%

corrosin se incrementa cuando la sal- los compuestos de sulfuro otros

contaminantes atmosf"ricos estn presentes. !ara a'lar de esta clase de

corrosin es meor di#idirla se(>n am'ientes.

Galv-nica,

,a corrosin 8al#nica es una de las ms comunes que se pueden encontrar.

Es una forma de corrosin acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos

con distinto par redo/ se unen el"ctricamente en presencia de un electrolito por

eemplo- una solucin conducti#a.

Ilustracin 4

El ataque (al#nico puede ser uniforme o localizado en la unin entre aleaciones-

dependiendo de las condiciones. ,a corrosin (al#nica puede ser particularmente

se#era cuando las pel)culas protectoras de corrosin no se forman o son

eliminadas por erosin.


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Esta forma de corrosin es la que producen las Celdas 8al#nicas. 0ucede que

cuando la reaccin de o/idacin del nodo se #a produciendo se #an

desprendiendo electrones de la superficie del metal que act>a como el polo

ne(ati#o de la pila el nodo as) se #a produciendo el desprendimiento paulatino

de material desde la superficie del metal. Este caso ilustra la corrosin en una de

sus formas ms simples.

Altas !emperaturas

=l(unos metales e/puestos a (ases o/idantes en condiciones de mu altas

temperaturas- pueden reaccionar directamente con ellos sin la necesaria

presencia de un electrolito. Este tipo de corrosin es conocida como

Empaamiento- Escamamiento o Corrosin por =ltas Temperaturas.

8eneralmente esta clase de corrosin depende directamente de la temperatura.

=ct>a de la si(uiente manera? al estar e/puesto el metal al (as o/idante- se forma

una pequea capa so're el metal- producto de la com'inacin entre el metal el

(as en esas condiciones de temperatura. Esta capa o ;empaamiento< act>a

como un electrolito ;slido


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&aa !resin de Dapor- de forma tal que los productos (enerados sean

slidos no (ases que se mezclen con el am'iente.

,a corrosin por =ltas Temperaturas puede incluir otros tipos de corrosin- como la

o/idacin- la sulfatacin- la car'uracin- los efectos del idr(eno- etc.

Corrosin local

,a se(unda forma de corrosin- en donde la p"rdida de metal ocurre en reas

discretas o localizadas.

=l i(ual que la 8eneral5niforme- la corrosin ,ocalizada se su'di#ide en otros

tipos de corrosin. = continuacin- #eremos los ms destacados.

Ilustracin 5

Corrosin intercristalina

0e trata de la destruccin del metal o la aleacin a lo lar(o de los l)mites de los

(ranos. Cuando las re(iones de la frontera de (rano son mu reacti#as- la

corrosin intercristalina puede pro#ocar la p"rdida de resistencia de la aleacin
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inclusi#e la desinte(racin en los l)mites de (rano. ,a corrosin se propa(a a (ran

profundidad sin ocasionar cam'ios nota'les en la superficie por eso puede ser

causa de (randes e impre#istas a#er)as.

Ilustracin 6

l ata*ue del moho

,os metales- que se encuentran en la naturaleza en forma de /idos- sulfuros-

idr/idos sales de #arios cidos- por distintas #)as intentan unirse a las

mol"culas precisas para #ol#er a constituir tales compuestos. !or eemplo- el

Fom're o'tiene el fierro primero como /ido es "ste el estado en que se

encuentra cuando forma parte del mineral.

El acero corriente- que est constituido por un 9$.+ por ciento de fierro de un 1.3

por ciento de impurezas Asilicio- man(aneso- azufre fsforoA se usa

preferentemente en las construcciones o'ras p>'licas- por sus #entaas


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econmicas por 'rindar e/celentes propiedades mecnicas. !ero- al mismo

tiempo- se corroe con muca facilidad forma un /ido Ametal ms o/)(enoA mu

poroso- (arantizando de este modo la e#olucin del proceso acia el interior de la

estructura.

Ilustracin 7

Contaminacin

0e puede definir la contaminacin atmosf"rica como Gla presencia en el aire de

sustancias e/traas- sean "stas (aseosas- slidas o la com'inacin de am'as- en

cantidad durante un tiempo de permanencia que puede pro#ocar efectos noci#os

para la salud umana un deterioro de los 'ienes de uso del paisaeG

En relacin a su to/icidad- los contaminantes producen efectos noci#os en el ser

umano su medio am'iente- como irritacin en los oos- nariz (ar(anta.

=dems- atacan a mucos metales materiales de construccin- deterioran

equipo el"ctrico- superficies pintadas- etc"tera.


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Corrosin de los metales 1*

,os contaminantes atmosf"ricos de maor importancia son? part)culas

suspendidas totales- ozono- mon/ido de car'ono- di/ido de nitr(eno di/ido

de azufre.

,os a(entes contaminantes inor(nicos son (enerados por los #e)culos las

industriasB los or(nicos- por los 'asureros. ,as centrales termoel"ctricas- las

refiner)as las f'ricas de papel contri'uen con el $* del 0: 2en la atmsferaB

los autom#iles con un 9* de C:- en el caso de la ciudad de H"/ico Har(arita

:campo- GIn#ersin t"rmica contaminacinG.

Esto implica- por consi(uiente- la necesidad de medir la cantidad de los distintos

contaminantes dispersados dentro de la capa de aire. ,o anterior puede lo(rarse

usando equipo adecuado o mediante el uso de los modelos de difusin de (ases

contaminantes.

,a concentracin de los contaminantes se mide en partes por milln ppm o

m(m o en micro(ramos por metro c>'ico J(m. Cada contaminante tiene un

tiempo espec)fico de e/posicin.

En la zona metropolitana e/iste un conunto de estaciones automticas llamado

Ked =utomtica de Honitoreo =tmosf"rico del Dalle de H"/ico- en el que se

incluen #arios aparatos- tanto meteorol(icos como para medir diferentes

contaminantes. ,as estaciones estn u'icadas donde se espera que se produzcanlos )ndices ms altos de contaminacin. Ca'e mencionar que la concentracin de

los contaminantes #ar)a de acuerdo con la zona de e/posicin con el a#ance del

d)a.


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0e analizan cinco de los contaminantes para los que e/isten normas de calidad

'ien esta'lecidas en Estados 5nidos Canad. Estos son? di/ido de azufre-

mon/ido de car'ono- ozono- /idos de nitr(eno- part)culas suspendidas totales

finas e idrocar'uros. esafortunadamente- e/isten limitaciones en cuanto al

equipo necesario para la determinacin de todos los contaminantes.

Ilustracin 8

/rdidas por corrosin

En EE.55. naciones europeas a sido moti#o de alarma la destruccin

paulatina de monumentos- i(lesias- puentes- edificios toda clase de

construcciones que utilizan normalmente #i(as de refuerzo pernos como

componente de in(enier)a.

GEn Cile es ms com>n allar metales corro)dos en estructuras ci#iles- tales

como rieles- alam'rados- ca'les de alta tensin- muelles- puentes tu'er)as- en


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Corrosin de los metales 1+

especial los de calderas industrialesG- sealan los arquitectos Ka>l 0ar !atricio

0alomn.

En la construccin cilena parece no e/istir el incon#eniente de la corrosin-

de'ido a que en primer lu(ar- el clima es ms seco 'eni(no que en los pa)ses

del emisferio norte adems al uso de ormi(n armado en construcciones. Este

es una mezcla de cemento- arena- ripio a(ua Aque despu"s se e#aporaA que

en#uel#e una estructura interna de 'arras de acero.

En tal sentido- los profesionales e/plican que esta clase de construccin impide

ptimamente el paso de la umedad del o/)(eno acia los metales. GEn cam'io

Aa(re(anA- las (randes estructuras metlicas incrustadas en concreto o al'ailer)a

poseen maor posi'ilidad de corroerse- puesto que las #i(as pernos de refuerzo

fa'ricados con acero estn ms e/puestos a la intemperieG.

!or su parte- el director de construccin de la Lacultad de =rquitectura de la

5ni#ersidad de Cile- Mn(el Fernndez- puntualiza que las estructuras metlicas-

ms com>nmente utilizadas en pa)ses desarrollados- demandan una alta

tecnolo()a poseen- por lo tanto- la #entaa de requerir un tiempo muco ms

're#e de construccin. G!ero- mientras tanto- en Cile si(ue siendo adecuado el

uso del ormi(n armado- porque el clima seco nos prote(e de los a(entes

corrosi#osG- aade.

No o'stante- enfrentar las p"rdidas ori(inadas por la corrosin en Cile representa

un #alor anual cercano a los 4%% millones de dlares- se(>n un informe emitido

por la reunin anual de metalur(ia de la :E=- a fines del ao 19$+.


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Corrosin de los metales 1$

El estudio indica que en numerosos pa)ses las p"rdidas de'idas a la corrosin

oscilan entre un 3.* 4.9 del !&N. 0e a demostrado que el 4% por ciento de

dicas p"rdidas- es decir- el 2 por ciento del !&N- podr)an pre#enirse aplicando las

actuales tecnolo()as contra la corrosin.

Ilustracin 9

/revencin de la corrosin

!roteccin de la corrosin- es un t"rmino que se usa para referirse a un

n>mero de procedimientos diseados para minimizar la rapidez de o/idacin de

al(unos materiales de uso cotidiano. 0e 'asa en el eco- de e#itar que el metal

entre en contacto con el o/)(eno del medio am'iente. Estos procedimientos no

e#itan la corrosin aunque s) pueden reducirla- asta acerla mu lenta.

Fa #arios m"todos para prote(er los metales contra la corrosin. ,os que ms se

usan son?


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Kecu'rimiento del metal con (rasas- pinturas o pel)culas de otros metales

ms no'les aplicados por electro deposicin u otros m"todos. 0e considera

un metal ms no'le aquel que presenta un potencial estndar de reduccin

menor que el del metal 'ase. Esta pel)cula forma una 'arrera impermea'le

entre el metal el o/idante- pero solo es efecti#a cuando cu're

completamente la estructura a prote(er. Conectar el metal a un nodo de sacrificio- un trozo de otro metal que sea

ms acti#o por lo tanto se o/ide preferentemente. 8al#anizando o recu'riendo acero con zinc- un metal ms o/ida'le. !ermitiendo que una pel)cula- tal como un /ido metlico- se forme de

manera natural so're el metal. !roteccin andicacatdica. =dicin de ini'idores de corrosin al medio electrol)tico. 0on sustancias

or(nicas o inor(nicas que tienen la capacidad de adsor'erse fuertemente

so're la superficie metlica- pro#ocando un 'loqueo parcial de la superficie

afectando la rapidez de las reacciones que ocurren so're ella.

Ilustracin 10


20/21

Corrosin de los metales 2%

Conclusin

Tenemos en cuenta que la corrosin en los metales se de'e a causa de

di#ersos factores que a su #ez #an des(astando o de'ilitando al material- esto

ace que su tiempo de #ida se a(a ms corto a su #ez que ocurran fracturas de

di#ersas formas en cualquier parte del metal.

,a corrosin como sa'emos son de dos naturalezas la qu)mica la

electroqu)mica- son mu diferentes en su forma de actuar- pero que al final

terminan daado de cierta forma un metal teniendo como resultado un color-

aspecto te/tura completamente diferente de cmo se o'tu#o un metal en un

inicio al utilizarlo.

e todo esto se o'tiene la contaminacin en su maor parte atmosf"rica a que se

sueltan (ases que se ele#an a las nu'es pro#ocando una llu#ia cida- afecta ala(ua- al suelo al aire. Industrias an implementado medidas para que la

corrosin de un metal se en menor proceso- que a su #ez se reduzca en un

porcentae ms razona'le la contaminacin a todo nuestro am'iente- que es

nuestro o(ar.


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0i#liogra+a

ttp?prepa$.unam.m/academiacole(iosquimicainfoca'unidad12*.tml

ttp?.sa'elotodo.or(metalur(iacorrosion.tml

ttp?.te/toscientificos.comquimicacorrosiontipos

ttp?cienciamateriales.'lo(spot.m/2%13%42$AqueAentiendeAporAcorrosion.tml

ttp?.creces.clneinde/.aspOimatPQQ3EQQ13RtcP3RncP*RartP2+%

ttp?'i'liotecadi(ital.ilce.edu.m/sitesciencia#olumen3ciencia3121tmsecS6.

tm
http://prepa8.unam.mx/academia/colegios/quimica/infocab/unidad125.htmlhttp://www.sabelotodo.org/metalurgia/corrosion.htmlhttp://www.textoscientificos.com/quimica/corrosion/tiposhttp://cienciaymateriales.blogspot.mx/2013/04/28-que-entiende-por-corrosion.htmlhttp://www.creces.cl/new/index.asp?imat=++%3E++13&tc=3&nc=5&art=270http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/121/htm/sec_6.htmhttp://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/121/htm/sec_6.htmhttp://prepa8.unam.mx/academia/colegios/quimica/infocab/unidad125.htmlhttp://www.sabelotodo.org/metalurgia/corrosion.htmlhttp://www.textoscientificos.com/quimica/corrosion/tiposhttp://cienciaymateriales.blogspot.mx/2013/04/28-que-entiende-por-corrosion.htmlhttp://www.creces.cl/new/index.asp?imat=++%3E++13&tc=3&nc=5&art=270http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/121/htm/sec_6.htmhttp://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/121/htm/sec_6.htm

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