La corrosión es la causa de la destrucción de la mayor parte de los materiales naturales o fabricados por el hombre. Si bien esta fuerza destructiva ha existido siempre, no se ha prestado atención hasta los tiempos modernos, con el avance de la tecnología. El desarrollo de la industria y el uso de combustibles, en especial el petróleo, han cambiado la composición de la atmosfera de los centros industriales y grandes conglomerados urbanos, tornándolos mas corrosiva. Nuestro trabajo tiene la finalidad de dar a conocer los conocimientos teóricos acerca de la corrosión, mediante una investigación científica del tema daremos a conocer estos conocimientos. Pretendemos informar en forma correcta y entendible el tema, pues creemos que dicho tema es de suma importancia en la carrera de ingeniería en materiales, ayudará como elemento de apoyo en la investigación de los materiales. De una manera convincente y clara explicaremos la corrosión, sus elementos y factores. También daremos posibles soluciones al proceso de corrosión en los materiales.
Es la transformación indeseable de un material como consecuencia del medio que lo rodea. La corrosión es la destrucción lenta y progresiva de un material producida por un agente exterior que puede ser aire húmedo, producto químico, etc. Se produce por acción electroquímica (con o sin fuerza electromotriz exterior aplicada), por acción puramente química o por acción bioquímica. Este fenómeno no siempre involucra un cambio de peso o un deterioro visible, ya que muchas formas de corrosión se manifiestan por un cambio de las propiedades de los materiales, disminuyendo su resistencia. La corrosión se define como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroquímico por su entorno. De manera más general, puede entenderse como la tendencia general que tienen los materiales a buscar su forma más estable o de menor energía interna. Siempre que la corrosión esté originada por una reacción electroquímica (oxidación), la velocidad a la que tiene lugar dependerá en alguna medida de la temperatura, de la salinidad del fluido en contacto con el metal y de las propiedades de los metales en cuestión. Otros materiales no metálicos también sufren corrosión mediante otros mec anismos.
Antes de analizar los efectos para la sociedad que tiene la corrosión, tenemos que ver los diversos tipos de corrosión que existen. Los tipos de corrosión se pueden clasificar de la siguiente manera: 1. Corrosión General o Uniforme
Es aquella corrosión que se produce con el adelgazamiento uniforme producto de la pérdida regular del metal superficial. Al producirse un ataque por corrosión se disuelve el material. Éste se puede producir de forma uniforme, dónde la corrosión avanza de forma observable y a velocidad constante. Esto puede conducir a la fallida catastrófica del material, como podría verse en la corrosión de un acero sin proteger. También puede suceder que el proceso de corrosión se detenga debido a la capa de óxido formada. Éste sería el caso, por ejemplo, cuando se somete al cobre a una atmósfera natural y sufre una ligera corrosión superficial conocida como "pátina", que lo protege de los agentes externos que pudieran provocar una corrosión más agresiva. Si ésta resultara dañada en algún momento, se vería reparada de forma "natural" con el paso del tiempo.
2. Corrosión Localizada
Este tipo de corrosión es en donde la pérdida de metal ocurre en áreas discretas o localizadas. En estos casos la corrosión es calculable a partir del avance de la misma en el tiempo transcurrido anteriormente. Por simple extrapolación se consigue predecir el estado de una estructura metálic a en el futuro.
3. Corrosión atmosférica
De todas las formas de corrosión, la Atmosférica es la que produce mayor cantidad de daños en el material y en mayor proporción. Grandes cantidades de metal de automóviles, puentes o edificios están expuestas a la atmósfera y por lo mismo se ven atacados por oxígeno y agua. La severidad de esta clase de corrosión se incrementa cuando la sal, los compuestos de sulfuro y otros contaminantes atmosféricos están presentes. Para hablar de esta clase de corrosión es mejor dividirla según ambientes. Los ambientes atmosféricos son los siguientes:
Industriales Son los que contienen compuestos sulfurosos, nitrosos y otros agentes ácidos que pueden promover la corrosión de los metales. En adición, los ambientes industriales contienen una gran cantidad de partículas aerotransportadas, lo que produce un aumento en la corrosión.
Marinos Esta clase de ambientes se caracterizan por la presentia de cloridro, un ión particularmente perjudicial que favorece la corrosión de muchos sistemas metálicos.
Rurales
En estos ambientes se produce la menor clase de corrosión atmosférica, caracterizada por bajos niveles de compuestos ácidos y otras especies agresivas. Existen factores que influencian la corrosión atmosférica. Ellos son la Temperatura, la Presencia de Contaminantes en el Ambiente y la Humedad. 4. Corrosión Galvánica
Ocurre cuando dos metales distintos (con diferente potencial electródico) se unen eléctricamente en presencia de una solución conductora a la que se le llama electrolito. El metal con menor potencial electródico actúa como ánodo (polo negativo) y el de mayor potencial actúa como cátodo. En este proceso, el ánodo se oxida, y conforme esto sucede, se van desprendiendo electrones de la superficie anódica, que viajan hacia el cátodo. La pérdida de electrones en el ánodo produce iones positivos que se separan del metal, lo que se traduce en una pérdida de masa. El electrolito conduce la corriente del ánodo al cátodo y luego vuelve al ánodo a través del metal, completando el circuito. 5. Corrosión por metales Líquidos
Corresponde a una degradación de los metales en presencia de ciertos metales líquidos como el Zinc, Mercurio, Cadmio, etc. Ejemplos del ataque por metal líquido incluyen a las Disoluciones Químicas, Aleaciones Metal-a-Metal (por ej., el amalgamamiento) y otras formas. 6. Corrosión por Fisuras o “Crevice”
Es la que se produce en pequeñas cavidades o huecos formados por el contacto entre una pieza de metal igual o diferente a la primera, o más comúnmente con un elemento no- metálico La corrosión por crevice o por fisuras es la que se produce en pequeñas cavidades o huecos formados por el contacto entre una pieza de metal igual o diferente a la primera, o más comúnmente con un elemento no- metálico. 7. Corrosión por Picadura o “Pitting”
Es altamente localizada, se produce en zonas de baja corrosión generalizada donde la reacción anódica produce unas pequeñas “picaduras” en el cuerpo. Puede observarse generalmente en superficies con poca o casi nula corrosión generalizada. Ocurre como un proceso de disolución anódica local donde la pérdida de metal es acelerada por la presencia de un ánodo pequeño y un cátodo mucho mayor. 8. Corrosión Microbiológica (MIC)
Es aquella corrosión en la cual organismos biológicos son la causa única de la falla o actúan como aceleradores del proceso corrosivo localizado. La MIC se produce generalmente en medios acuosos en donde los metales están sumergidos o flotantes. Los organismos biológicos presentes en el agua actúan
en la superficie del metal, acelerando el transporte del oxígeno a la superficie del metal, produciendo, en su defecto, el proceso de la corrosión
Los siguientes factores son los más generales que se consideran para que un material comience a oxidarse, se tienen que son:
1) Potencial Eléctrico del Metal: 1. Cuando dos metales están en contacto a través de un líquido se produce una corrosión galvánica o electrolítica. 2. El grado de corrosión depende fundamentalmente de la diferencia de potencial eléctrico existente entre los dos metales en contacto. 3. Cuanto más bajo (negativo) sea el potencial de un metal, más fácil resultará corroído; del mismo modo cuando mayor sea la diferencia de potencial entre los dos metales en contacto, tanto mayor será la corrosión galvánica producida entre ambos, siempre en perjuicio del de menor potencial. Tabla de Potenciales:
Sodio
-2.71
Magnesio
-2.38
Aluminio
-1.67
Manganeso
-1.05
Zinc
-0.76
Cromo
-0.71
Hierro
-0.44
Cadmio
-0.40
Níquel
-0.25
Estaño
-0.14
Plomo
-0.13
Hidrógeno
0
Cobre
+0.35
Plata
+0.80
Mercurio
+0.85
2.Formación de Película y Biopelícula: Los productos insolubles de la corrosión pueden ser completamente impermeables al líquido corrosivo, por eso son totalmente protectores, o impermeables y permitir la corrosión local y general sin obstáculos. Las películas formadas por microorganismos (Biofilm) pueden tener tendencia a absorber la humedad o retenerla, incrementando la corrosión resultante de la exposición a la atmosférica o los vapores corrosivos.
3.Temperatura La corrosión tiende a aumentar al elevar la temperatura ya que esta posee efectos secundarios mediante su influencia en la solubilidad del aire, que es la sustancia más común que influye en la corrosión.
4.Velocidad Un aumento en la velocidad del movimiento relativo entre una solución corrosiva y una superficie metálica tiende a acelerar la corrosión, ocasionando que las sustancias oxidantes (oxigeno), lleguen a la superficie y a la mayor rapidez con que los productos de la corrosión misma, se retiran.
Otros Factores Existen otros factores además de los antes mencionados que en sí están contenidos en los antes expuestos Aire y humedad (El aire seco es poco agresivo). Agua Agua salada Atmósfera rural (CO2, O2, CO, H2S) Atmósfera urbana (CO2, O2, SO2, NO2) Atmósfera industrial (CO2, SO2, NO2, Cl2, F2)
Vapor (H2O a una temperatura entre 200 a 400 ºC) Otros gases (Como los CFC, NH3, Ácidos Orgánicos, etc.)
1. CONTROL DE LA CORROSIÓN A BAJA TEMPERATURA Diseñar componentes de ingeniería y estructuras de tal manera que la corrosión sea menos probable.
Los recipientes deben ser de fondo cónico o esférico para facilitar el vaciado.
Remueven el oxígeno o promueven la pasividad, es decir, estimula la formación de una capa superficial mediante la elevación del pH o del potencial.
Acción de un inhibidor de sal cromato al convertir una zona anódica en catódica cuando se adhiere a ella. La concentración de estas sales se debe mantener sin alteraciones.
Para controlar el proceso de corrosión de estructuras metálicas subterráneas o sumergidas se lleva a cabo de dos maneras: 1)Uniendo un material que sea más electronegativo que el que se desea proteger, conocido como protección catódica con ánodos de sacrificio.
2)Inyectando corriente directa negativa a la estructura que se desea proteger, conocido como protección catódica con corriente impresa. Consiste en crear una capa de óxido en la superficie del metal que evite la corrosión. Se oxida el metal de una forma controlada que hace que la capa de óxido que se forme no deje pasar ni la humedad ni el oxígeno. Esto hace que no pueda oxidarse.
Aceites y grasas Recubrimientos de conversión, incluyendo recubrimientos anodizados. Recubrimientos inorgánicos: vidrios y porcelanas vítreas. Recubrimientos orgánicos. - Pinturas y lacas. Recubrimientos metálicos. - Galvanizados, cromados.
2. CONTROL DE LA CORROSIÓN A TEMPERATURA ELEVADA
Aleación: Fe - Al, Ni – Cr.
Control atmosférico: atmósferas protectoras. Recubrimientos: aquel que permanece sólido a temperatura elevada.
UNIVERSIDAD NACIONAL “PEDRO RUIZ GALLO”
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARÍAS Escuela Profesional de Ingeniería Química “
CORROSIÓN
”
INFORME CURSO: DISEÑO DE PLANTAS I PROFESOR: ING. PEDRO ANGELES CHERO INTEGRANTES: • CORDOVA DELGADO SHEYLA YAMALY • CIEZA CASTILLO MARVIL RAUL • GARAY GONSALES SOLANGELA • HOYOS MONDRAGON EDGAR AMILKAR • VIDAURRE VASQUES NADIA PATRICIA
AÑO:
2017
