corrosion quimica1

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  • 7/23/2019 Corrosion Quimica1

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    Ingeniera QumicaCurso: Materiales DeIngeniera

    Docente:

    Ing. Ezquerre Pereyra, Pal Henry

    Ciclo:

    !ecci"n:

    #

    #lumnos:

    - Cruz !il$a, Cristian- %&eso C'($ez, )uis *ngel- +orguez alencia, Manuel -a$ier

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    Universidad Nacional De Trujillo

    CORROSIN

    Defnicin:

    La corrosin es el deterioro que sufre un material a consecuencia de un

    ataque qumico por su entorno. Siempre que la corrosin est originadapor reaccin qumica, la velocidad a la que tiene lugar depender en

    alguna medida de la temperatura ! de la concentracin de los reactivos

    ! de los productos. "actores como el esfuer#o mecnico ! la erosin

    tam$in, pueden contri$uir al deterioro. %uc&os metales sufren

    corrosin en ma!or o menor grado por el agua ! la atmosfera, los

    metales tam$in son corrodos por ataque qumico directo procedente

    de soluciones qumicas.

    La corrosin puede ser mediante una reaccin qumica

    'o(oreduccin)en la que intervienen tres factores* la pie#a

    manufacturada, el am$iente ! el agua

    +s un pro$lema industrial importante, pues puede causar accidentes

    'ruptura de una pie#a) !, adems, representa un costo importante, !a

    que se calcula que cada pocos segundos se disuelven toneladas de

    acero en el mundo.

    I. Corrosin Qumica

    +n la corrosin qumica un material se disuelve en un medio corrosivolquido ! este se seguir disolviendo &asta que se consuma totalmente ose sature el lquido ! dems para todos.

    %ateriales de -ngeniera gina /

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    Las aleaciones $ase co$re desarrollan una $arni# verde a causa de laformacin de car$onato e &idr(idos de co$re, esta es la ra#n por lacual la +statua de la Li$ertadse ve con ese color verdu#co.

    II. Qumica y Electroqumica de la Corrosin.

    La corrosin como una reaccin qumica, para poder comprender el

    fenmeno corrosivo como el resultado de una reaccin qumica, es

    necesario disponer de algunos principios elementales de qumica, los

    cuales se enunciarn $revemente a continuacin

    a Corrosin en !cidos.

    +s de todo conocido que una de las formas de o$tener &idrgeno en

    el la$oratorio, es colocar un peda#o de #inc metlico dentro de un

    vaso conteniendo un cido diluido, tal como el clor&drico o elsulf0rico.

    1l depositarse el #inc en la solucin cida, el #inc se ataca

    rpidamente desprendindose el &idrgeno, tal ! como se indica en

    las reacciones / ! 2.

    3n 4 256l 7 3n6l2 4 52 ' / )

    %ateriales de -ngeniera gina 2

    http://es.wikipedia.org/wiki/Estatua_de_la_Libertadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Estatua_de_la_Libertad
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    3n 4 52 S89 7 3nS89 4 52 ' 2 )

    8tros metales tam$in son corrodos o disueltos por medio de cidos

    li$erando &idrgeno.

    "e 4 256- 7 "e6-2 4 52 ' : )

    21l 4 ;56- 7 21l6-: 4 :52 ' 9 )

    Las reacciones : ! 9 muestran que el )

    %ateriales de -ngeniera gina :

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    3n '85)2 7 3n8 4 528 ' ? )

    +l (ido de #inc resultante es el depsito $lanco que se o$serva en los

    equipos galvani#ados.

    c Corrosin en otros sistemas.

    Los metales tam$in pueden ser atacados en soluciones que no

    contengan o(geno o cidos. Las soluciones tpicas para este proceso

    son aquellas soluciones denominadas o(idantes que contienen sales

    frricas ! compuestos c0pricos en los que la corrosin se presenta de

    acuerdo con las siguientes reacciones*

    3n 4 2"e6l: 7 3n6l2 4 2"e6l2 ' @ )

    3n 4 6uS89 7 3nS89 4 6u ' /A )

    +s pertinente notar que en la reaccin @ el cloruro frrico cam$ia a

    cloruro ferroso a medida que el #inc se corroe. +n la reaccin /A el

    #inc reacciona con el sulfato de co$re para formar la sal solu$le de

    sulfato de #inc, o$tenindose adems un depsito esponjoso de

    co$re metlico so$re la super

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    La presencia de los productos de la corrosin es una de las formas

    por las cuales se detecta sta, por ejemplo el (ido. Sin em$argo,

    es conveniente notar que los productos insolu$les de la corrosin

    no siempre son visi$les, por ejemplo al e(poner una pie#a de

    aluminio al aire, se forma una pelcula de (ido casi invisi$le queprotege al metal de un ataque posterior ! la pelcula es casi

    inv isi$le porque es e(traordinariamente delgada, siendo esta la

    ra#n del uso e(tensivo del aluminio en la construccin de ventanas,

    canceles ! molduras automotrices.

    e Corrosin En #olmeros

    %ateriales de -ngeniera gina

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    %ateriales de -ngeniera gina ;

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    III. Corrosin Electroqumica

    +n vista de que la ma!ora de las reacciones dela corrosin son de naturale#a electroqumica,es importante entender los principios de lasreacciones electroqumicas. 6onsidere unpeda#o de metal de #inc situado en un matra# decido clor&drico diluido, como se muestra en la

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    25 4 4 2 eB 52 'reaccin de media celda dereduccin)

    1lgunos puntos importantes acerca de las reacciones de media celda dela o(idacinCreduccin son*

    a.Reaccin de oxidacin. La reaccin de o(idacin mediante la cual losmetales forman iones que se transforman en una solucin acuosa sedenomina reaccin andica, ! las regiones locales so$re la super

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    segregacin de solutos e impure#as que migran a las fronteras degrano. +n algunas aleaciones la situacin se invierte, ! lasegregacin qumica causa que las fronteras de grano se vuelvanms no$les o catdicas que las regiones ad!acentes a dic&asfronteras. +sta condicin provoca que las regiones ad!acentes a las

    fronteras de grano se corroan preferentemente, como se ilustra en la

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    "igura 9 =esiduo de gra

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    cada electrodo, el electrodo en el electrolito ms diluido se vuelve elnodo.

    La ecuacin de Nernst general para la reaccin de o(idacin de mediacelda relativa a "e"e244 2eB, puesto que n = 2, es

    E"e 2 47+F 4 A.A2@; log Cion

    ara solucin de A.AA/M:E"e 2 4 7 B A.99A G 4 A.A2@; log A.AA/ 7 BA .2@ Gara solucin de A.AAM:E"e 2 4 7 B A.99A G 4 A.A2@; log A .A/ 7 BA.9@@ G

    De$ido a que BA.2@ G es ms negativo que BA.9@@ G, el electrodo de&ierro en la solucin ms diluida ser el nodo de la celdaelectroqumica !, por tanto, se o(idar ! corroer. De tal modo, la celdade concentracin de iones produce corrosin en la regin del electrolitoms diluido.. Corrosin 'or 'resiones 'arciales de

    o/i%eno

    Las celdas de concentracin de o/%enopueden formarse cuando &a! una diferencia enla concentracin de o(geno so$re unasuper

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    "igura ;. =eacciones del electrodo en una celda galvnica de &ierroCco$re en la cual no &a! iones metlicos inicialmente presentes en elelectrolito.

    I0. Corrosin 1icro"iana

    Garios micro$ios, por ejemplo &ongos ! $acterias, crean condiciones

    que estimulan la corrosin electroqumica. +specialmente en am$ientes

    acuosos, este organismo crece en super

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    un pequeEo lugar andico que queda sometido a una corrosin rpida !

    locali#ada.

    - Seleccin de 1aterialesLa seleccin de los materiales que va!amos a usar ser factor decisivo

    en el control de la corrosin a continuacin se enunciaran algunas

    reglas generales para la seleccin de materiales*

    ara condiciones no o(idantes o reductoras tales como cidos !

    soluciones acuosas li$res de aire, se utili#an frecuentemente aleaciones

    de Ni ! 6r.

    ara condiciones o(idantes se usan aleaciones que contengan 6r.

    ara condiciones altamente o(idantes se aconseja la utili#acin de Ti !

    Los elementos cermicos poseen $uena resistencia a la corrosin ! a las

    altas temperaturas pero son que$radi#os, su utili#acin se restringe a

    procesos que no inclu!an riesgos.

    - Dise3o

    +ste qui# el mtodo ms efectivo para el control de la corrosin, !a

    que si &acemos un $uen diseEo ! una $uena planeacin podemos evitar

    dic&o fenmeno, a continuacin se enumeraran algunas reglasgenerales que se de$en seguir*

    Se de$e tener en cuenta la accin penetrante de la corrosin junto con

    los requerimientos de la fuer#a mecnica cuando se considere el

    espesor del metal utili#ado. +sto se utili#a para tu$eras ! tanques que

    contengan lquidos.

    %ateriales de -ngeniera gina /:

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    Son preferi$les los recipientes soldados que los remac&ados para

    reducir la corrosin por grieta

    Se de$en usar preferi$lemente metales galvnicamente similares para

    prevenir para prevenir la corrosin galvnica. Si se atornillan metales

    no similares galvnicamente se de$en usar arandelas no metlicas para

    eliminar contactos elctricos entre los materiales.

    +s preciso evitar tensin e(cesiva ! concentraciones de tensin en

    entornos corrosivos, para prevenir la ruptura por corrosin por

    esfuer#os, especialmente en aceros ino(ida$les, latones ! otros

    materiales suscepti$les a este tipo de corrosin.

    Se de$en evitar recodos agudos en sistemas de tu$eras por donde

    circulan Iuidos. +n estas reas donde cam$ia la direccin del Iuido

    $ruscamente se potencia la corrosin por erosin.

    Se de$en diseEar los tanques ! recipientes de una manera que sean

    fciles de limpiar ! desaguar, !a que el estancamiento de sustancias

    corrosivas provoca la aparicin de celdas por concentracin.

    Se de$e &acer un diseEo e

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    Los aditivos in&i$idores de corrosin, como el resto de aditivos, de$en

    cumplir una serie de requisitos para poder ser usados en &ormign*

    a) +fectividad en el rango de p5 del &ormign.

    $) Solu$les en agua.

    c) Saturar rpidamente la super