Corrosión
Tercero Medio - Actividad Nº 30



En esta sesión aprenderás a explicar cómo ocurre la corrosión de los metales y los procesos para evitarla, aplicando los conceptos relacionados con las reacciones redox.



   



1.- ¿Qué es la corrosión?

La corrosión es un proceso espontáneo de deterioro de los metales a través de procesos electroquímicas, es decir, a través de reacciones redox, por lo cual es un proceso perjudicial para las estructuras que contienen estos metales, ya sea, estatuas, barcos, casas, galpones, rejas, envases de alimentos, entre otras. Los agentes ambientales que aceleran este proceso son el aire y la humedad.

En este proceso, por lo general, se generan en el metal capas de óxidos, que le dan un aspecto diferente al que presentan en un principio.

 

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El ejemplo más típico es la formación de óxido de hierro, en el cual el hierro se oxida con el oxígeno del aire en presencia de humedad, para dar un producto de color marrón anaranjado, denominada herrumbre.

 

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Para ello, una región de la superficie del metal funciona como ánodo, lugar donde ocurre la oxidación:

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Los electrones liberados por el hierro reducen el oxígeno atmosférico a agua en el cátodo, que es otra región en la misma superficie del metal:

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La reacción global de este proceso es:

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La fem de este proceso es:

 

E° = E° red (proceso de reducción - E°red (proceso de oxidación)
E° = 1,23 V - (-0,44 V) = 1,67 V
 

Esta reacción ocurre en medio ácido, dado que los iones hidrógeno son aportados en parte por la reacción del dióxido de carbono atmosférico con el agua para formar ácido carbónico. Luego, los iones hierro +2 formados en el ánodo se oxidan por acción del oxígeno:

4Fe2+ (ac) + O 2(g) + 4H2 O(l) + 2x • H2 O(l)  →  2Fe2O3 • xH2O(s) + 8H+(ac)

 

La forma hidratada del óxido de hierro es lo que se conoce como herrumbre.

La cantidad de agua asociada con el óxido de hierro es variable, por lo que la fórmula se representa de la siguiente manera:

Fe2O3 • xH2O

En conclusión, el mecanismo de formación de la herrumbre es el siguiente:

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La presencia en el aire de dióxido de carbono, dióxido de azufre y otras sustancias ácidas aceleran el proceso de corrosión, por lo cual, en ambientes salinos como el mar o las zonas costeras aumenta la conductividad eléctrica, es más rápido el proceso.

No solo el hierro sufre corrosión, también lo hacen otros metales. Por ejemplo, el cobre y algunas de sus aleaciones sufren este proceso, pero en forma más lenta. También lo hace la plata:

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Con el tiempo es posible observar en el cobre una capa verde, formada por óxidos e hidróxidos hidratados de cobre. La plata, por otro lado, se oscurece debido a la formación de una película superficial correspondiente a sulfuro de plata, provocado por el ácido sulfhídrico que se encuentra en el aire.

Existen ciertos factores que ayudar a que el proceso de corrosión se genere de forma más rápida, como la humedad, la temperatura y el pH.

 

2.- ¿Cómo es posible evitar la corrosión de los metales?

Para proteger los metales de la corrosión, se han desarrollado numerosos métodos, que se basan principalmente en evitar la formación de óxido.

El principal recurso utilizado consiste en cubrir el metal con pintura o alguna sustancia anticorrosiva, que no interactúa con el oxígeno del ambiente. Sin embargo, si la sustancia sufre algún daño y se expone una porción del metal, éste sufre daños.

Otro proceso denominado pasivación, ya que, de esta manera el metal se inactiva, consiste en formar una capa delgada de óxido cuando se trata al metal con algún agente oxidante fuerte, como por ejemplo, ácido nítrico.

También, se puede evitar la corrosión, cuando un metal se asocia con otros, como el caso del hierro, que forma aleaciones con cromo y níquel, al formar una capa de óxido de cromo que protege al metal. Esta aleación corresponde al acero inoxidable.

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La protección catódica, otra forma de evitar la corrosión, consiste en recubrir el metal a proteger, con otro que sea tenga un potencial de reducción más bajo, por lo tanto, este último actúa como ánodo, y el metal protegido como cátodo, por lo cual no sufre oxidación.

 

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La corrosión de los metales es un gran problema en la actualidad, ya que provoca grandes daños en diversas estructuras, generando también pérdidas económicas.

 

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- Guía actividades sobre corrosión







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