estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · corrosion del hierro o l p i t u l o...

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Dirección: Dirección: Biblioteca Central Dr. Luis F. Leloir, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires. Intendente Güiraldes 2160 - C1428EGA - Tel. (++54 +11) 4789-9293 Contacto: Contacto: [email protected] Tesis de Posgrado Estudio teórico experimental sobre Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro corrosión del hierro Hickethier, Carlos Federico 1922 Tesis presentada para obtener el grado de Doctor en Química de la Universidad de Buenos Aires Este documento forma parte de la colección de tesis doctorales y de maestría de la Biblioteca Central Dr. Luis Federico Leloir, disponible en digital.bl.fcen.uba.ar. Su utilización debe ser acompañada por la cita bibliográfica con reconocimiento de la fuente. This document is part of the doctoral theses collection of the Central Library Dr. Luis Federico Leloir, available in digital.bl.fcen.uba.ar. It should be used accompanied by the corresponding citation acknowledging the source. Cita tipo APA: Hickethier, Carlos Federico. (1922). Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_0152_Hickethier.pdf Cita tipo Chicago: Hickethier, Carlos Federico. "Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro". Tesis de Doctor. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. 1922. http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_0152_Hickethier.pdf

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Page 1: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

Di r ecci ó n:Di r ecci ó n: Biblioteca Central Dr. Luis F. Leloir, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires. Intendente Güiraldes 2160 - C1428EGA - Tel. (++54 +11) 4789-9293

Co nta cto :Co nta cto : [email protected]

Tesis de Posgrado

Estudio teórico experimental sobreEstudio teórico experimental sobrecorrosión del hierrocorrosión del hierro

Hickethier, Carlos Federico

1922

Tesis presentada para obtener el grado de Doctor en Químicade la Universidad de Buenos Aires

Este documento forma parte de la colección de tesis doctorales y de maestría de la BibliotecaCentral Dr. Luis Federico Leloir, disponible en digital.bl.fcen.uba.ar. Su utilización debe seracompañada por la cita bibliográfica con reconocimiento de la fuente.

This document is part of the doctoral theses collection of the Central Library Dr. Luis FedericoLeloir, available in digital.bl.fcen.uba.ar. It should be used accompanied by the correspondingcitation acknowledging the source.

Cita tipo APA:Hickethier, Carlos Federico. (1922). Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro.Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires.http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_0152_Hickethier.pdf

Cita tipo Chicago:Hickethier, Carlos Federico. "Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro". Tesis deDoctor. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. 1922.http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_0152_Hickethier.pdf

Page 2: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

ESTUDIO TEORICO EXPERIMENTAL

sobre la

CQRROSION DEL HIERRO

- T E S I 8 ­

Ireaentada a la.raou1tad de Ciencias Exactas,

Física yINaturalea

para optar a1 grado de Doctor en Quimica

por el alumno

C A R L 0 8 F. H I O KZE T H I E R.

—---_-----­

Page 3: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

La Facultad no se

hace solidaria de

las Opiniones ver­tidas en 1a tenía.

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Padrino de tesis

DOOIOR ATILIO A. DADO.

Page 5: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

L la memoria de mi padre y

de la señora

A D E L I N A I. von 8 E E L S T R L I G.

Page 6: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

L m1 madre

A los mios.

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Señores Consejeros:

Señores Profesores:

La corrosión del hierro constituye

uno de los problemas que más ha preocupado a 1a quimica por

ser muchaslas dificultades especialmente en el campoin­

dustrial,que han tenido que vencerse para evitar aquél teno­

menoen las construcciones metalicas,conductores de agua,

gas, etc.ln el presente trabajo se resumenen primer término las

teorias y estudios fundamentalesrealizados hasta la fecha

por los principales autores.-Proseguimos estudiando la co­

rrosión de los conductores de agua tomando en cuenta los

principales factores corrosivos que pueden intervenir en su

destrucción; por nuestra parte hemosagregado algunas expe­

riencias realisadas con el agua del Rio de la Plata con el

objeto de estudiar la acción corrosiva de dicho líquido,pu6s

la «nïnsflhnde los conductores de agua corriente.es un proble­

mainteresante,nc solo desde el punto de vista teórico sin6

también practico por las perdidas materiales que aquel fenó­meno acarrea.

A los Drs.Enrique Poussart,Julio J.Gatti,Enrique HerreroDuclouxflacinto LRafi'ofioraoio DamianovichflomasRus-¡.11­

iradc Sordelli,tictor J.Bernaola y al Ing.Jos6 A.Msdinade

quienes muchasenseñanzas y atenciones he recibido durante

el curso de mis estudios,mi mayor agradecimiento igualmente

a mis compañeros de curso y amigos.

Al Dr.dtilio A.Bado,que me honrará acompañandomeen 6s­

te trabajo y de quien tantas facilidades ho recibido desde

el comienzode mi carrera en el Laboratorio de Analisis y

Ensayo de Materiales de las Obras Sanitarias de la Nación

que tan dignamente dirige,mi gratitud y reconocimiento.

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ESTUDIO TEQRICO EXPERIMENTAL SOBRE LA

CORROSION DEL HIERRO

O L P I T U L O I.

INTRODUCCION.

Il estudio de la corrosión del hierro preocu­

pa desde fines del siglo pasado a numerososinvestigadores,

quienes han realizado un sin númerode trabajos destinados

a la solución de éste problema,cuya importancia aumentadia

a dia para la ingenieria y otras ramasde la ciencia.rn el año 1819,Thónardpublicó el primer trabajo sobre

la corrosión del hierro, titulado "Sur l'oxydation du 1erpar le conocurede l'air ¡t de l'eau".- Desdela fecha in­dicada hasta el año 1912 de acuerdo con Arndt (1) se habian

publicado unos 700 trabauos,dedicsdos a la explicación y

eliminación del fenómenocorrosivo,pero afin no se ha lle­

gado a solucionar este importante problema.En 1871 Grace Galvert formuló la'teoria del ácido car­

bónioo,bas6ndose en trabajos de Beraelius,Payen,usllet y

otros (2).-.La teoria del ¿cido oarbónioo fuó aceptada por

los investigadores como¡aliciente para dar una explicación

de los fenómenos corrosivos,hasta que Ihitney en el año 1903

sentó la teoria electrolitica de la corrosión, que es hoyen dia universalmente admitida.—NeItonFriend sin es parti­

dario de la teoria del ¿oido carbónico,puós dioe que no en­

cuentra que esta se halla en desacuerdo con la teoria de

Whitney por poder considerarse el fenómenodesde el punto

de vista electroquimico sin dificultad aplicando la men­cionadateoría (5).

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Ihitney al presentar su nnevateoría sobre la corrosióndel hierro dió nuevos rumbosa las investigaciones,cuyos

resultados se han podido aplicar ventajosamente en la prac­

tica.- Apesar de los numerososestudios realisados,consi­derando la corrosión del hierro comoun fenómenoelectro­

quimico,aún no se ha solucionado el problema de la protec­

ción del hierro, para evitar 1a acción de los agentes co­

rrosivos.- Conel objeto de proteger al hierro contra las

acciones corrosivae se han seguido dos mótodos.- El prime­

ro y más generalizado se basa en recubrir a1 hierro median­

te capas de diversa naturaleza y el segundo menosgenera­

lizado y que se encuentra en plena evolución consiste en

la preparación de aleaciones cuyopotencial eléctrico es

más noble que el del hierro industrial común.- Conel ob­

Jeto de obtener productos siderfirgiocs mas nobles que los

comunesse siguen dos prooecimientos apuestos en la indus­

tria.- uno de ellos consiste en preparar aleaciones de hie­rro y otros metales y el otro en la obtención de hierro de

alto grado de.Purtza, por haberse observado que éste ofre­oe una.mayor resistencia,siempre que no se prepare porelectrólisis.- El hierro electrolitico se corroe consma

facilidad por tormarse durante la electrólieie una alea­ción hierro-hidrógeno que pone hidrógeno en libertad a1

ser oxidado,aoe1erando por el aumento de la concentración

de los iones hidrógeno en el medio corrosivo la destruoución del metal.

una de las mayores preocupaciones de los directores

de usinas siderflrgicas consiste en la obtención de produc­

tos de constitución homogéneaeliminando en lo posible el

manganeso,fósforo y azfitre,elementos cuya presencia influye

considerablemente en la corrosión del hierro.- La impor­

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tancia de la constitución homogéneadel hierro se deduce

considerando1a.teoria de las corrientes locales, cuya

formación se debe a la presencia de puntos de distinto po­

tencial echtrico en la superficie del metal.- Lospuntosde distinto potencial se debena la presencia de diversos

elementos y combinaciones que no se reparten uniformemen­

ta en la mea fluida delhierro, ya sea por no poseer elmismopunto de fusión o por no ser solubles.

Ha llamado la atención de muchosinvestigadores el he­

cho de que hierros de antigua fabricación san menosataca­

dos por las acciones corrosivas que los modernos.- Por los

estudios realizados se comprobóque los primeros tenian

menos impurezas y que por lo mismo eran mas homogéneos,no

dando lugar por lo mismos la formación de corrientes lo­cales con tanta facilidad.

En el Egipto se han encontrado a1 explorar las pirá­

¡nidosútiles de trabaJo fabricados de hierro.- En la p1­rümide de Giaeh se han encontrado herramientas de hierro

cuya edad se calcula en 5000 años (4) y que aún se encuenp

tran en un perfecto estado de conservacion.- En Delhi (In­dia) se encuentra la famosa columnade hierro de Kntab Mi­

nar eregida hace unos 2900 años y que no presenta fenóme­

nos de corrosión a pesar de encontrarse expuesta a las ac­

ciones atmosféricas (5).

La corrosión del hierro constituye un problema de suma

complejidad,debido a la intervención de numerososfacto­

res que pueden intervenir según las condiciones del medio,

desempeñandoun papel principal o seoundario.- Debido a

lo expuesto, al realizar experiencias deben determinarsetodos los factores que pueden intervenir directa o indi­rectamente en éstas.

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El estudio de 1a corrosión de los conductores de agua

ha constituido y afin constituye un importante problema pa­

ra las autoridades encargadas de vigilar 1a provisión de

agua de las ciudades.

E1 primer capitulo de éste estudio se halla dedicado

a 1a corrosión del hierro en general tratando en el segun­

do 1a corrosión de los conductores de agua.

El capitulo dedicado a 1a corrosión de los conducto.

rss ¿e agua se encuentra complementadopor un apóndice

con los análisis efectuados en el Laboratorio de Análisis

y Ensayo de Materiales de las Obras Sanitarias de 1a Na­

ción.

La parte experimental de esta tesis comprendeun es­

tunio sobre la.acción corrosiva de las sales del agua del

Rio de 1a Plata y 1a acción corrosiva de dicho líquido

antes y despuós de su tratamiento por el aluminio Iórricc.

(1)- Jonndt. Chen. ztg. 19-5532-1912.

(8)- l.rriend. Chem.News.¿99. 138-(1911).

(3)- N.Eriend.The Corrosion ot Iron and Steel. gg, 1911.

(4)- NJriend. The Corrosion of Iron and.Steel. 1. 1911.(6)- Oushmanand Garúner. The Corrosion and Preservation

of Iron and Steel 1910.

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TEORILS DE LAS CORROSIONES

El problema de las corrosiones viene estudiandcse des­

de los tiempos mas remotos y a medida que se ha profundi­

'sado los estudios, el problema le ha vuelto mas complejo,

debido a los numerososfactores que intervienen directa cindirectamente en 61.

Comoera de imaginarse, cada uno de los autores que se<r—

dicaron al estudio de este fenómenotan importante para la

ingenieria moderna,trató de dar una explicación referente

al origen y marchadel proceso corrosivo, teniendo esto por

consecuencia la publicación de numerosostrabadoa,de los

cuales no pocos se contradicen los unos a los otros.xEn general podemosdecir que ninguna de las teorias

formuladas, reune las condiciones requeridas para aclarar

el origen de una corrosión de un modoamplio, siendo en

cambioposible cada una de ellas para el caso particular­

estudiado por el autor que la ha sentado.

De acuerdo con lo dicho respecto a la validez de las

teorias que anunciará a continuación, se deduce que soloes posible una interpretación satisfactoria de una corronsión cualquiera, combinando,según las circunstancias, de

un modoacertado, dos o mas de las proposiciones enuncia­das.

La corrosión del hierro, que nos ocupa en todos los

casos cs un fenómeno de oxidación, observándose siempre

comoresiduo la presencia de óxido iórrico (Fez,oa) que

es el producto final de la oxidación del hierro en lascondiciones normales.

Las teorias que se encuentran enunciadas a continua­

ción, son las que mas han preocupado a los autores que se

han dedicado a este problema, teniendo algunas un valor

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_ 2 _

puramente histórico y otras solo pueden aplicarse al caso

particular de la presencia de cierto compuestodurante 1a

oxidación del_hierro.

1 TEORIA DEL ACIDO CARBONICO

La teoria mas antigua (l) y que aúnbw tiene sus defen­sores es la del ácido carbónico.—Detodas las teorias for­

muladas, es esta la que mas se ha discutido, basándose to­

da discusión sobre si es o no indispensable el c 02,paraocasionar la oxidación del hierro.- El resultado obtenido

por los trabajos mas prolijos, nos dice que el c 02_noes

un elemento indispensable en la corrosión del hierro (2)

pero ¿{,actfia comoun acelerador, pues favorece comoaci­do 1a disolución del hierro en el electrolito.

Esta teoria exige tres factores para que se produzca

de acuerdo con ella la oxidación del hierro, siendo estos

el anhidrido carbónico, el oxígeno y el agua.

E1 proceso corrosivo, según la teoria que nos ocupa,

se efectúa en dos fases: en la primera el ¿oido carbónico

ataca el hierro,!ormando carbonato ferroso e hidr6geno.

2 Fe'f(2 0 O¡+2 Hz 0)- 2 C 03 Fe+ 2 H¿

En la segunda fase del proceso interviene el oxígeno,

precipitando el hierro al estado de hidratc Iérrico,des­prendiendo anhidrido carbónico, el cual nuevamenteentra

eh reacción atacando nuevas porciones de hierro.

2 c 05re+5 11,,o+o = 2 re (o H)¡+ 2 c oz+z 3., o.

El hecho de descomponerse el carbonato Ierroso en la

segunda fase de la reacción nos explica perfectamente la

gran importancia que tiene el 0 Ozen las corrosiones,pués

comotodo ácido actúa comodisolvente de nuevas porciones

de hierro; pequeñas cantidades de o ogpueden producir efec­tos destructores de consideración.

r Los trabajos de Dunstan, Cushmany Gardner y Heyn y

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Bauer ya mencionados nos demuestran plenamente que la co­

rrosión del hierro se efectúa en ausencia absoluta de c 02,pero a su vez son una demostración de la acción acelerado­

ra producida por éste en todos los fenómenosde oxidación

observados.

Dada la importancia del c o, en los fenómenoscorro­sivos, se ha hecho importantes estudios para eliminarlo

de las aguas conjuntamente con el oxigeno, desgasificando

el agua mediante diversos métodos. .

Esta teoria no es otra que la formulada posteriormenm

te con el nombrede teoria del acido, según la cual para

iniciar un proceso corrosivo es indispensable un acido (5).Considerandolos estudios referentes a la actividad

del hierro en soluciones alcalinas, también esta proposi­ción.dejeíáe-ségtsuficiente para darnos una'explicación de

estos fenómenos.n Ademasse ha demostrado que en ausenciade un acido también pueden tener lugar fenómenos corrosi­vos.

Esta teoria fuó atribuida erróneamente a Crun Brownl41

quién ha hecho en 1888 un resumen de los factores más im­

portantes que intervienen en 1a corrosión del hierro,haoien—

do resaltar 1a idea mas generalizada, de que un acido es el

factor primario de la corrosión.NewtonFriend (6) guión ha estudiado detenidamente ós­

ta teoria desde su crigen,nos dice que la teoria que nos o­

cupa fuó formulada en 1871 por Grace Calvert. siendo presen­

tada por su autor el 24 de Enero de 1871 en la manchester

Literary and Philosophical Society.— Conanterioridad a Gran

ce Calvert se han preocupado de esta teoria Berzelius,Payen,

Hallet,ddie y otros pero sin formular nada concreto.

(l)-Hoo . Journ.Ircn and Steel Inst.1888 pag.129; d.Proc¡Cheígááoo.nondon.lg,157 y 239 (1903); id.Jeurn.t em.Soo.89,720.(1906).

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(2)—s.H.Wa1ker,I.m.Chem.Soc.29.1251 (1907).Hsoyny Bauer.Mitt. K.Matoria1pruigs.1mt.26.1-104 (1908).

" " " " " " 28.63-137 (1910).Dunstainrooesd.Chem.Soc.19-150 (1903)

(5J- Friend.Journ.oi Iron a.3tee1 Inst. g-.16 (1908).Moody-Trans.of the Chem.Soc.London89.730 (1906).

(4)7 CrumBrownI.Iron Steel Instit.( 1888).II.129.(5)— N. Friend. ChemNews. ¿gg-138 (1911).

2 ---.--—

2 TEORIA DE LA COIBINACION DIRECTA CON EL OXIGENO (1).

Esta teoria deduoids del proceso de 1a oxidación del hie­rro en presencia de oxigeno y agua sin que intervengan facto­

res extraños, fuó prepnesta por Spennrath,Devoranoe,W.R.Dunn

stan,Heyn y otros, teniendo en 1a actualidad numerososparti­darios.

El hierro ee une directamente a1 oxigeno, formando óxidos

de diverso grado de oxidación (re o, re3 04 ,F61'05 ); Estosóxidos y el hierre metalico pueden producir fenómenosde oxi­

dación y de reducción.- El hierro actúa comoun desoxidante

sobre les óxidos superiores,aotuando el óxido magnético (Fescy)Qu“) comoun transportador de oxigeno defóxide superior al

hierro, haciendo entrar ds ese modonuevas cantidae de hieurre en reacción.

Densideaando desde el punto de vista quimico el fenóme­

no oorrosivo cansado por 1a acción directa del oxígeno sobre

el hierro, debemosconsiderar dos casos: el primero se refie­

re a la acción de oxigeno seoo y el segundo a 1 ataque pro­

ducido por el oxígeno en combinación con el agua,siendo ós­

te último el caso general.

Los tres estados de 1a oxidación del hierro correspon­

dientes a1 óxido Ierroso (Fe O), el óxido magnético (Pag-04 )

y a1 fórrioo (Fe2,03 ),son los siguientes:1° El hierro se combina directamente con el oxígeno, forman­

do un compuesto negro,pulveru1ento y no magnético de acuerdo

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con 1a reacción.Fe+OIFe 0.

Si esta reacción tiene lugar ¿n presencia de agua,se

forma hidrate ferreee, poco adherente de color verde y

aspecto cepoee

Fé+0+Hg03FO ( on h. .2°—El estado intermediario debido a una oxidación ulte­

rior del óxido ferroso ya formado, se caracteriza por 1a

fonnación de ónido magnético.de color pardo negruzco

3Fe0+0F9304.Si 1a oxidación tiene lugar en presencia de agua,se

forma el hidrato de sesquióxido que es una substancia nc­

gra muyadherente a la superficie del hierro.

33‘s (0 H)¿,+sz0+0= Fes(OH h5°- Por último se forma en el primer caso, óxido férrico

rojo pulverulento muyduro.

¿reg 04+o:5reg, 03 .y en el segundo caso, hidrato férrico de color.amari­

110 rojizo, a1 principio poco adherente a 1a superficie

y que vulgarmente se denomina "herrumbre".

¿FegMH )¡+Hg,0+0=6Fe ( OH )3 .Estos son los fenómenos de oxidación que se presentan

durante el proceso oorrosivo, pero también se producen re­

ducciones por el contacto del Fe con hidratos superiores

zFe (0 H)3+Fe+z1ï¿0 = F05 (OH )a+ Hz,

F65 (o H ):+-Fe = ¿re (o mz,

De acuerdo con las reacciones indioadas,puede esque­

matizarse el fenómenooorrosivo del modosiguiente: (2).

El hierro es atacado en el punto mas debil por 1a in­

fluencia simultánea del óxigeno y del agua, formándose a1

cabo de cierto tiempo una capa de color amarillo rojizo,

poco adherente a1 principio, formada de hidrato iórtico

(Fe (0 gh) denominado vulgarmente horrumbre.

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.k‘

e 3,;

"Y _ r " ¡ke ¿“ingvoworueíkqj.31 se separe.la herrumbrermm‘,“ ¿a “¿5%? n

ve capa de color negro muy'adfigfeñ525É.le'auñeïiioie á¿. metal, constituida por Fea (OH). "La. formaciónde

. capa se explica por la reduccióá del hidrato férrico porla acción del Fe que se encuentra en su ¿onuaotofifim.

‘ {Fe (OH)nge+szO:Fe3 (0 H)J+LH¿;_¿‘I'A‘

Esquemátioamentepuede representarse la iniciaciüá ¿elY 1' y:ataque de acuerdo con la figura

Pe (OH)5 .

I r F;5(0H)3 —l

‘Unaves iniciado el ataque del hierrouesta 1633;“

presentan dos casos, el uno se refiere al agua.enreposbo en circulación lenta y el otro al agua vivemeuteagita.­da(a). ‘

Primero oonsiúerm‘emos el caso del agua en reposo o

poco agitada.

El 01d80110del 88113ya sea disuelto o combinado ‘meca- _, "1

nicamente, transforma e'1 hidrato concepondiente al óxiu» j

6.oealino en hidrato férrico que constituyen la. herrumbre»

2 F315(OH.)a+ mom 6 Fe (o Hb.

Pero comoel hidrato fértioo'ae pone en contactó";conel hierro-metálico en los bordeade 1a oorrosiónfiiene'lun

‘gar una'reduccifin de acuerdo con 1a siguiente ecuación:

zz. (0133+:on o aires (o H )3+Hz, ‘ Ahora Meneame la. espe.del hidreto firrioo superior

permite el paaaáe del oxígeno debido a su porosidaafigu it. y“

'vezse poneencontactoconel hidreto“1.631363.“ ' . oo,ox1dándole nuevamente. 4 V

. 21‘95“)nm ELO+0=6Fe (om5.K.Pudiendocancer-ee, por este procesoreversible el

, -B¡ontocontinuo ¿,1 pmoupnumlhofi W I _VN

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La progresión del ataque puede reprebentarse medianate el esquema siguiente:* ,ggm

- ,4 J‘Jh’rum bz: en/ on 1acLo'rL, ww

F95(°H)8

Fui 2. V ‘

Es pués de interés,toda vez que fuera posible sepan

rar mediante medios mecánicos la herruabre formada,evintando de ésta forma el progreso del fenomenocorrosivo.

El segundo caso indicado se refiere a1 agua en mom

vimiento rápido, que actúa eh el sentido de favorecer la

acción reductora de las superficies metálicas.n E1 oxi­

geno disuelto en el agua por 1a acción del nbvifiiento no

encuentra.e1 tiempo necesario para actuar sobre el hi—

drato del aesquióxido de hierro,produciéndose por lo tan—

to una reducción dé’ dicho cuerpo-en contacto con el hie­

rro y por consecuencia en 1a.zona en que anteriormenteencontribamos formación de hidrato férrioo o sea herrumu

bre, encontramoshidrato Ierroso

Fes (0H)g+ l‘e 3 4 Fe (03h,

Esquemáticamente podemos expresar el fenomeno de a­

4F9LOH)¿_ )cuerdo con la figura.‘IllllnlllII'"'

f;5(0H)¿

‘ .Eq3.

El hidrato terroso formado se presenta comouna capa

coposa de color verde, poco adherente, siendo arrastran

da por 1a corriente de agua.- El hidrato terroao, debi­do a su gran oxidabilidad, se tranarorma rápidamente en

hidrato térrico de acuerdo con las siguientes ecuaciones:

BFG (03)“ Hzo WozFeflOH):

ares (011)"L ELCHO = 6 Fe (OH)5

Comono puede formarse de este modo una capa adherenn

te de herrumbre, Jamás se observa en este caso mas que

manchasinsignificantes y un polvo poco adherenteae hi­

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dratc férrico sobre 1a superficie del material férrea encuestión.

El ataque del hierro es poco intenso en todos los ca­sos de circulación violenta (véase teoria coloidal de No

Friend).- Siegmcnhace resaltar en au trabajo el hecho de

que las calderas no se corroen profundamente,como tampoco

loa conductores y recipientes de hierro en los eualea la

circulación del agua ea intensa, aumentandoen cambio ra­

pidamente 1a corrosión si se auapende 1a circulación del

agua en los mismos.

Un hecho que apoya esta teoria es el de que los apara­

tos de circulación intermitente son atacados con mayor in­

tensidad que los de circulación continua.

Esta teoria de 1a corrosión del hierro solo puede apli­

carse al caso del oxígeno disuelto en el agua comoagente

corroaivc, pero desgraciadamente estos casos ao son Ire­

cuentea,puea pocas veces interviene un agente corroaivo so­

lo en 1a acción destructora del material de hierro cuya

protección tanto ocupa a la ingenieria moderna.

(1)- Siegmon-DieUrsachen,der Zerstvrungen an wasaerrohr­kesseln im Turbinenbetrieb und die zu ergreirendenGegenmaaanahmen.—Zeitsch.der Ver. Deutsch. Ing.1919.Bd.65uN° 21n23.473»504—554.

(2)- G.1?aris-chimie Industrie.p&g.12.vo1.6 N°1 (1921) y conanterioridad SiegmcnLoc.Cit.

(5)- Siegmon. Loc.Cit.1919.

3 TEORIA DEL AGUA OXIGENLDL

Esta teoria debe su nombre a 1a formación de agua oxi­

genada comofase intermediaria del proceso corrosivo, basán­

dose eapecialmente en la acción paaivadora ejercida por di­

versas sales que actuan en contra de 1a formación del agua

oxigenada.

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La teoria que nos acupa tu! formulada en el año 1885 por

Traube (l) y posteriormente por Haber (1906) (2), fundando­

se-.en la formación de agua oxigenada durante el proceso dela oxidación.

De acuerdo con esta teoria tienen lugar las siguientesreacciones (5).

Fe + 0z+ nao = Feo+ Ego;

Fe + Hzom = Feo 4 Ego

zFeOi-H¡O¿ B Fe¿0,+H¡O

La formación de F9L°5 es iniciada según las reacciones

que preceden sin la presencia de nao, , correspondiendo a

esta la oxidación del hierro primero con producción de Feo

y luego por nueva oxidación con formación de Fea 05 .

La teoria en discusión se apoya en el hecho de haberse

comprobadola formación de vestigios de agua oxigenada en

la oxidación del zinc, pero a cansa de la gran oxidabili­

dad del hierro, esta formación de agua oxigenada durante

el proceso ccrrosivo aún no se comprobócon seguridad.

Dunstan,por los trabajos realizados para demostrar laformación de agua oxigenada durante la oxidación del cobre,

mercurio, plata. bismnto, estaño, zinc y otros metales,dice

que la Ialta de reconocimiento de su presencia en el caso

de la corrosión del hierro no excluye necesariamente la po­

sililidad de su formacidn‘a causa del gran poder de desucomposición ejercido por el hierro sobre el agua oxigenada.

Dunstan (4) apoya la teoria del agua oxigenada expuesta,debido al hecho de que los reactivos contrarestantes de la

corrosión de los metales descomponenrapidamente al agua

oxigenada.

Las sales que actuan favoreciendo al fenómenocorrosi­

vo, son las siguientes: 01 Na, ¡0105 , SO4Fe,ïá:á3?:05 K, 804nu, c1 NH4,etc, en cambio las sales alcalinas en general e­

jercen una acción contraria, es decir detienen el progreso

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de 1a corrosión, siendo las principales las indicadas a con­

tinuación: cos mi, ,803(NH4)2mas, Los; , ca (oa); , K3coaetc., ademásactúan en ese sentido las siguientes: Na¡_HPO4,

chrg 07, K4Fe (cam Gr og, la N0“ etc.Esta teoria ha sido muyatacada por diversos autores y

Newton riend llega a la siguiente conclusión:"la tepria del

perólidiuí_hidrógeno es insostenible pero es muyingeniosa

y sugestiva, siendo digna de ser tomada en consideración",

después de enumerar los trabajos realizados por Moody.Dony,

Divers y otros.(5).

Cl)- Traube-Ber.D.Chem. Ges. lg -1887 (1885)

(2).. r. Haber-Zaataoh. tophysik. Ohem.¿4-513 (1906).(3)- Liebrúicthost und Rootschutz-póg.4.

(4)—Dunstan, etc- I. Chen. Soc. London Q2-1548 (1905).

(5)- Friend- The Corrosión o! Iron and Steel-póg.4l (1911).

4 TEORIA DEL LMONIO.

La acción corrosiva de las soluciones le sales de amonio

fué estudiada en el año 1906 por John Trengore Nanse (1).

El trabajo de Nanse se refiere especialmente a las solu­ciones de Cl (N34) las cuales aceleran considerablemente el

fenómenocorrosivo, produciéndose durante la corrosión una

reacción oonFormaoión de hidrógeno y de amoniaco.—Elhierrose disuelve comosal ferrosa, no siendo precipitado en au­

sencia de oxigeno o aire y presencia de un gran exceso de

clorutk de amonio, debiéndose esta solubilidad a los guiones

H' separados hidrolitioamente del 0.1 (NH4).- Diversos en­

sayos hechos por el autor, del trabajo que nos ocupa demues­tran que la velocidad del fenómenocorrosivo depende de la

concentración de 1a solucióágïl (NH4), y de acuerdo con lo

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mencionadoarriba reapecto a los iones H‘ la corrosión

parece tener lugar por la acción catalitica ejercida poréstos. l

En 1913 Vaubel (2) formuló una nueva teoria basada

en el hecho de que el nitrato de amonio ataca más enérgi­

camente que otros nitratos a1 hierro, reduciendo éste el

nitrato a amoniaco y produciendo óxido ferroso.- A1mis­

mo tiempo, según Vaubel, una parte del hierro se disuel­

ve a1 estado deúá complejo.

El proceso de reducción de los nitratos durante el

fenómeno de corrosión estudiado por Vaube1,puede ser ex­

plicado de acuerdo ocn el estudio realizado por Droste (3)

sobre la reducción de los nitratos en general;

no, —- mos —-- m5 .

Las soluciones de ataque del hierro, una vez termina­

da la Operación, presentan, según la concentración y el

grado de oxidación, ccloraciones que varian entrelóncolc­

ro,anarillo y negro.Solución alcalinas de nos (m4) actúan poco sobre el

hierro debido a la acción protectora ejercida por los ¿1-4calis sobre éste.

Los nitratos y nitritcs de los metales alcalinas aii:ÉÉÉÉÉel hierro en menor grado que el nitrato de ambnio.

El nitrato de calcio actúa sobre el hierro de un modo

análogo que el nitrato de amonio,pués pone en libertad

amoniacohaciendo este posible la formación de nitrato

de amonio, de modo que al cabo de cierto tiempo nos en­

contramos en presencia de dos agentes corrosivos.

Por 1a acción del hidrato fárrico, formadopor anidan

ción del hidratc ferroso, pueden producirse según Vaubel,

por el contacto del aire nitritssy nitratos, los cualesen contacto con el hierro metalico producen nuevamente

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amoniacoy en consecuencia nitrato de amonio, establecién­

dose de esta forma un ciclo de reacciones que podrian exp

plicar la continuación del proceso corrosivo.

Pero comoya hemos dichc,el fenómeno de la corrosiónse realiza sin la intervención de elementosdistintos al

agua y del oxigeno, lo cual nos hace desechar, pero sdn

querer hacerlo por complete, pues en las eondieiones es­

tudiadas por Vaubel es posible la teoria por 51 formulada.Indudablementeseria interesante realizar estudios er

este sentido con las aguas de la región pampeana(Provin­

cia de BuenosAires) ricas en nitratos,siendo probable po­

der explicar los efectos corrosivos, si estos son muyinn

tenscs, mediante la teoria expuesta.c por lo menoscombi­

nandolo aeertadamente7gïgunade las teorias corrientes.

(1)- Nanoe:rrooo‘aingaethoo.ag.143-(19os).

(2)- Vaubel. Chen-ztg. 527 693-94 (19hs).

(:5)- Droste. Chen. Ztg. 3_6_-678 (1912).

5 TEORIA COLOIDAL DE LA CORROSION 21).

NewtonFriend presentó el trabajo titulado "una teo­

ria ccloidal de la corrosión l pasividad del hierro l dela oxidación de las sales ferrosas", con el objeto de lla­

mar la atención respecto a varias observaciones importan­

tes que no puede explicarse por ninguna de las teorias co­

nocidas y que sugieren una nueva teoria para explicar laoxidación del hierro.

El origen del presente trabajo se encuentra en los tra­

bajos hechos por Heyn y Bauer (Mült. knmgl Material/pru­

tungsamt. 1910. gn, 62) quienes observaron que un suave

movimiento del agua en el cual se ha sumergido hierro,ace—

1era considerablemente la corrosión; aumentandoun poco

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la velocidad de este se llega a un maximoy desde ese

momento, continuando el aumento de la velocidad del

agua, se observa una rápida y continua diminución del

grado de corrosión.

Las experiencias se hicieron suspendiendo en un

tubo de vidrio una plancha de acero, sometida luego a

corrientes de agua dotadas de variables velocidades.

Dado que con el dispositivo empleado por Heyn y

Bauer no podra alcanzarse velocidades mayores de 350

litros por hora, Friend introdujo diversas modificap

ciones en el modo Operatorio.

a- De los resultados obtenidos por Friend puede de­

ducirse, que si la velocidad del agua se aumenta su­ficientemente,no tiene lugar, practicamente hablando,

corrosión alguna.- La pérdida de peso observada a vo­locidades muygrandes puede atribuirse a ercsionesmecánicas.

Los ensayos hechos por Friend fueronjrepetidospor Dr.W.H.Hatfield a pedido del primero,llegando és­te a los mismos resultados, de modal que no hay duda

alguna respecto a la gran influencia.protectora ejer­cida por el agua dotada de gran velocidad.

Desde que el agua dotada de gran velocidad no corroe al

hierro sumergido en ella,se puede suponer que en esas condi­

ciones,separa de su superficie algún agente eataliticc.cuya

presencia provoca fenómenosde corrosión en el meta1.-En au­sencia de dicho agente catalítico el agua disuelve únicamen­

te al metal con sumalentitud a tal punto que podria consi­

derarse comopasivo.- El catalizador debe proceder del hie­

rrc,creyendo el autor que es el hidrósul de hidrato demhierrolEste se apoya en que:

19 -El hierro es pasivo en agua destilada en ausenu

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cia de un catalizador,disolviéndose con sumalentitud

debido a los vestigos de electrolitos presentes.29 -El hierro disuelto probablemente se encuentra

primero casi completamenteionizado al estado ferroso,

siendo rápidamente transformado en el sol de hidratoferroso.

38 -Este sol se ozida por el oxigeno disuelto y setransforma en 61 del hidrato superior,formándose elhidrosol de hidrato rerrico en las condiciones mas

favorables y probablemente un sol de hidrato ferroso­

férrico,caando el oxigeno se encuentra en cantidadesinsuficientes.

4a —Elsol del hidrato superior actua entonces catan

litioamente,oxidando el ion metálico con relativa ve—

locidad, teniendo lugar simultáneamente la reducción

del hidrato inferior, siendo este nuevamenteoxidado

si oxigeno se difunde háoia él.Esto se encuentra de acuerdo con la conocida acti­

vidad catalítioa del hidrato férrico y con las obser­vaciones de que hidrato ferroso "naciente" es un re­

ductor mas poderoso que el compuesto precipitado (Bau­

_dish,Ber, 1921-154-4043).

Si estetteoria es correcta, es evidente que el gra­do de corrosiGn del hierro debe depender de la forma­

cián de hidrosoles.- Si el sol es separado de la su­

perficie del hierro con la mismarapidez qnn que se forw

ma, el hierro no debe corroeree.-El mismoresultado de­

be ohtenerse si el coloide es ooagulado ya sea por me­

dios físicos o precipitantes quimicos.NewtonFriend ha ensayado diversos agentes precipi­

tantes de los coloides, llegando a resultados sumamenu

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te alasadores.- En primer término, el autor hace un es­

'tudio de la‘influencia de los electrolitos disueltossobre la corrosión, recordando los trabajos de Heyny

Bauer, referentes a la influencia de la concentraciónen el proceso corrosivo.

mediante un grafico demuestra el autor la importan­

cia delcmücnen la acción ejercida por los electroli­

tos; asi por ejemplo, muypequeñas concentraciones de

bicromatos protegen al hierro de toda corrosión, encambiose necesita concentraciones elevadas de cloru­

ros y nitratos para que pueda observarse una apreciapble diminución de éstas-Los sulfatos actúan entre los

dos casos mencionados, pues ¡aqueñas cantidades produ­

cen una marcada diminución de la corrosión, no llegan­

do, empero,acontrarrestarla.Estos resultados tiene semejanla con los obtenidos

por Hardy (Proc.Roy. 800.1900, 55,95,110; Zeitschr.phy­

sik.Chem.-1900-3_7,385), B‘reundlich (ibid.1905— 455.144)

y Linder y Picton (1.1905, Q1-1906) que estudiaron el

erecto precipitante de estas sales sobre el hidrosolde hidrato fárribo.- Todosestos investigadores en!

centraron, comoregla general, que se necesita menores

cantidades de iones bivalentes que de iones monovalen­

tes para precipitar los soles.- El órden de precipita!ción es el siguiente (Linder y Picton Loc. Cit):

Poder de coagulap

ción relativo.

Cloruros y nitratos 0.3Sulfatos 67.­

Cromatos y bicromatos 100.­

El catión indudablemente ejerce tambien alguna in­

fluencia.- Estas observaciones son consideradas por el

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autor comoapoyos rigurosos de su teoria coloidal dela corrosión.

L continuación estudia los coloidesáprotectores

que ejercen una marcada influencia retardadora sobre

la actividad catalitica de los coloides suspensoides.Considerando 1a teoria coloidal de la corrosión como

correcta, debe haber alguna relación entre el gradode la corrosión y 1a presencia de coloides protecto­res.

La importancia de la acción retardatriz depende

de 1a concentración del coloide protector.-De los tran

bajos realizados se deduce que el catalizador que in­

terviene en 1a corrosión no puede ser un compuesto so­

luble del hierro.- Interesante es el hecho que en una

solución con 0.2% de agar-agar, es reducida la corro­

sión del hierro a la décimaparte de la que le corres­

ponde si la corrosión tiene lugar en agua pura.

Otro hecho que apoya la teoria de NewtonFriend es

la acción protectora ejercida por los alcalis, siendocompleta la protección desde el momentode encontrarse

el coloide en presencia de una solución alcalina can

paz de precipitarlo instantáneamente después de su foramación.

A continuación cita la importancia del alcohol en

los fenónemoscorrosivos, el cual ejerce una marcada

acción protectora a medida de aumentar su concentra­

ción, siendo el factor principal de esto 1a poca.so­lubilidad del oxígeno en soluciones a1coholicas.-Este

hecho es considerado de nuevo comouna prueba de la

teoria coloidal por no formarse el catalizador en au­

sencia de oxigeno.De un modoanálogo actúan los acidos organicos.

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0tra.prueba para la teoria coloidal constituye 1a ac­ción ejercida por los llamados venenos oataliticos en el

proceso corrosivo, pués el agregado de pequeñas cantida=des de estos venenos retarda considerablemente 1a corrou

sión.- Estos nessa explica por otra parte 1a acción inli­

bidora ejercida por el arsenito de sodio, prOpuestoparaevitar las corrosionee en las calderas.

E1 anhidrilc arsenioso es absorbido por el hidrato

ferrico en cantidades considerables, debiendo ser por lo

mismoun protector del hierro, hecho que ha sido confir­

madopor numerosos autores.

Sumamenteinteresantes son los ensayos realizados porFriend mediante emanacicnes radioactivas con el objeto de

buscar un nuevo apoyo a su teoria.

Basándoseen trabajos anteriores referentes a la coa­

yulación del sol de hidrato térrico por las emanacionesradioactivss, creyó conveniente hacer ensayos con éstas,

pués si se trata de una acción cetalitica coloidel en elcaso de las corrosiones, tambien debe retarderse el proce­

so corrosivo por 1a influencia de 6stas.-Tal suposición

quedó plenamente demostrada por una serie de experiencias

preliminares.Tomandoen cuenta los trabajos realizados por Newton

Friend con el objeto de comprobarsu teoria coloidal de

la corrosión, llegamos a 1a conclusión de que es una tec­

ria bien fundamentaday digna de ser estudiada detenida­mente.

(1)- Norriend. Journ. Chem. Soc. London N° 704,v01,119-20pis. 932,(1921

6 TEORIA ELECTROLITICL

La teoria electrolitioa ha desalojado a la del ¿cido

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earhfinico desde el momentoen que se demostró que un áci­

do no era indisPensable para iniciar la corrosión del hie­rro. ‘

La teoria que nos ocupa Iuó prcpuesta en 1903 por

Whitney (1) quión supone que la intensidad de la corrosión

es una función entre la fuerza electromotria y la resis­tencia del circuito.

Para que tenga lugar el fenónemocorrosivo del hierro

envel agua es necesario que esta sea un electrolito es de­

cir que un pequeño número de sus moléculas debe hallarse

ionizado firoduciendc una cantidad equivalente de.iones hi­

drógeno y czhidrilo.- Ésto podemosrepresentarlo de acuer­

do con la siguiente igualdad:

N (HgO)==(N-l) EKO+H°+OH’

representando N un número elevado o indeterminado de mo­leculas.

En estas condiciones se considera los iones comouni­

dades aisladas de electricidad, siendo la carga del hidróagenopositiva y 1a del exhidrilo negativa.- Si ñntroduci:

mos en este sistema un fragmento de hierro, una porción

sumamentereducida se disuelve al estado de ión hierro y

con motivo de esta ionización pierden un númeroequivalen­

te de iones hidrógeno sus cargas elóctricas, transformán­

dose pcr dicha causa en ¿tomos de hidrógeno que se deposi­

tan al estado gaseoso sobre la superficie del metal.Es decir:

‘ FetiH'HZ. on:-..:=r.°4:,_on+n,.Este mismoescrito de acuerdo con la nomenclatura de

Berzelius seria

Fe+2H,_0'3: Fe (OHh-i- Hg,

E1 hidrato Ierroso que se ha formado de acuerdo con la

ecuación anterior es rápidamente oxidado en presencia de

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oxigeno gaseoso, formañdosehidrato f6rrico,insolub1e,decolor amarillo rojizo.

De acuerdo con 1a teoria de Whitney puede dividirse

1a oxidación del hierro en el agua en dos fases.

En 1a primera fase del proceso corrosivo el hierro

se disuelto en el agua al estado de ión ferroso, formandocon los iones ozhidrilo hidrato ferroso soluble.=La se:

gunda fase del proceso se caracteriza por 1a acción oxi­

dante ejercida por el oxigeno disuelto en el agua sobre

el hidrato ferroso, transformandoa este en hidrato férri­

co de color amarillo rojizo que precipita por ser practi­camente insoluble en el agua.

Las reacciones que tienen lugar de acuerdo con lo exe

puesto, son las siguientes:(2)Primera fase:

+ ++Fe +23 = Fe+ Hz.

o tambien:

Fe-v-ïel-zl' (-)Segunda fase:

2,]i'e o+o4X(H,,o) I= Fea, o, (H¿0)X

o generalizando, designando con 1¿un anión cualquiera

are 1+ 0+ (1+ a) (32,0) = remo; (31,0): +2153;

y electroquimica puede expresarse esta segunda fase con

la siguiente ecuaoiGn

ÉÉ ——a»+E2+-F (-)

siendo F (-) 1a carga de 96540 Coulomb,necesaria parala oxidación.

Desde el momentode ser formulada esta teoria por

Whitney se realizafion numerosos estudios todos los cuales

concuerdan con los efectuados por su,autor,siendo muchosde ellos nuevas demostraciones de su exactitud.

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Dunstan (5) demuestra en sus trabajos que el hierro

colocado en una atmósfera de oxigeno a temperatura cons­

tante no se oxida, pero,si la temperatura desciende, lahumedaddel aire se condensa sobre la superficie metáli­

ca, observándose al cabo de poco tiempo el ataque del hie­

rro..- Esto se explica por la ionizaoión del agua conden­

sada sobre el metal ejerciendo esta el papel de electro­

lito.u Este hecho puede considerarse comouna demostra­

ción oategórica de 1a teoria de Whitney, por la necesi­

dad de requerir un electrolito ionizado que contenga io­

nes hidrógeno libres capaces de actuar sobre el metal di­

solviendo e ionizindolo para que pueda entrar en reacción

con el oxigeno.

A.S.Cushman (4) demostró mediante diversos ensayos

que los iones hidrógeno, que se forman en el agua de acuer­

do con 1a teoria de Whitney son 1a causa primaria de toa

do fenómenocorrosivo, producido en las condiciones con­

sideradas, correspondiendo al oxigeno un papel secundario.

De acuerdo con lo expuesto, deducimos que 1a corro­

sión del hierro solo es posible en presencia de un elecn

trolito, siendo este generalmenteel agua.Esta teoria tuvo rápida aceptación siendo actualmen­

te la mas generalizada, pero no debemoshacerla única,pues

comoveremos más adelante, el problema de las corrosiones

es de tal complejidad que seria absurdo querer explicarlo

mediante una teoria.basada en una causa probable.

(1)- Whitney "Journ.Amer.Chem.Soc. 1903. gg, 394.

(2)—Liebreioh. Rost und nos‘áhutz pág.6.

(3)- Dunstan. Proc.Chem. 800.;27150 (1905).(4)- Cushman-Electrochem. Met.Ind._Q- 256 (1907).

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7 ¿"scan 101mm.

'La presente teoria puede ser considerada comoderiva­

da de la e1ectrolitica,pués se basa en la ionización delelectrolito sin lo cual no puede iniciarse ningún fenóme­no de corrosión.

En su articulo sobre corrosiones,G.Paris (1) nos hablade la teoria iónica de la corrosión pero sin citar datos

bibliográficos de modoque me limitaró a1 trabajo en cuesu

Ltión,¿@.notación iónica permite explicar asimismo el mecamnismo de 1a oxidación del hierro.

La ionización del agua se expresa por la siguiente i—

gualdad:

Hz 0 : H°+(0H)'

Es decir que se iorman iones H'y(OH)' .—Los iones

formados se encuentran en cantidades equivalente en el

electrolito, corre5pondiendoun equilibrio dado para ca»

da temperatura y presión.- Aumentandola temperatura,au­

menta el grado de ionización, es decir 1a concentración

de los iones libre crece.- Comosabemos, el hierro se di­

suelve en el agua y ejerce una presión de disolución elec­

trolitica mayor que el hidrógeno de modoque lo desplaza,

cargóndose con la carga de éste.

Fe"+2 H° (HH)t = Fe"(0H)z + Hz

Esta reacción tiende rápidamente al equilibrio, pues el

hidrógeno se acumula sobre 1a superficie del metal,inter=

viniendo entonces 1a polarización por hallarse el hierro

separado de los iones libres por un manto de hidrógeno

gaseoso.- En este momentointerviene el oxigeno disuelto

en el agua.- El oxigeno se encuentra igualmente ionizado

debido a su gran dilución.— Los iones oxigeno se combinan

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con los ionee hidrógeno fijados sobre el hierro, fiormando

agua:

zH°+ or = Hzo

Dada 1a separación del manto de hidrógeno que cubria

a1 meta1,puede reccmenzar entonces el proceso de disolu­

ción del hierro con formación de Fe (OH); .

El hidrato ferroao que se encuentra en solución a

causa del proceso indicado ee rápidamente oxidado por el

oxigenodisuelto, precipitandcee a1 estado de hidrato fé­rrico

4 Fe" (OH); + o.+ 2 H‘ (0H)' = 4I'e’" (omg

El grado de ionización de ía nolnoión f‘rrica es de

10d; vecee mas débil; que 1a de 1a solución Ierroea ea

decir que el hidrato férrico eolo se encuentra muydebil­

mente ionizado, siendo además eu solución muy inestable,

precipitándoee continuamente comoya hemos nicho.

El proceso, eegfin vemos, es continuo, habiendo demoen

trado el autor que cuando elimina el oxigeno del electro­

lito, el ataque queda detenido de inmediato.

Comparandoesta teoria con 1a e1ectrolitica,pcdemoe

deducir que no hay vari\acionos de importancia de modo

que 1a coneidefaremoe como_uanvariante de 1a teoria de

Whitney.

(1)—G. Parie. Chiemie Industria pag. 12 vol.6.N9 1(1921).

8 TEORIÁ.DE LAS CORRIENTES LOCALES

La teoria electrolitica de Whitneypor considerar a1

hierro comoun cuerpo homogéneo en eu composición, no pue­

de aplicarse ein reparos a los fenómenoscorrceivoe ob­servados en loa hierroe industrialee caracterizados por

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su heterogeneidad ya sea por 1a presencia de elementos

agregados por el industrial o por las impurezas que lo

acompañan.

La influencia de los elementos extraños queda demos­

trada por los ataques irregulares que se observan en las

superficies sometidas a la acción corrosiva por ejemplo

fermación de pústulas.

Para explicar esto se tomaron en cuenta los estudios

electroquimicos ynrealizados y se encontró gran semejan­za con la formación de corrientes entre dos metales de

distintos potenciales sumergidosen un electrolito.Comosabemos1a teoria electrolitica se basa en la

acción ejercida por los iones hidrógeno sobre el hierro,

considerando la presión de disolución de este uniforme

en toda su superficie, pero'si el hierro no es homogéneo,

comosucede en la generalidad de los casos,1as impurezas

que lo acompañaninfluyen sobre su presión de disolución

produciendo un desequilibrio en su superficie, por ser

mayor en unos puntos que cn otros.— Si las regiones de

distinta presión de disolución se encuentra en contacto,se desprende una corriente ellctrica de los de mayor

presión,1a cual se dirige a la región en desequilibrio

con ella.-El fenómenoes tanto mas energico cuanto mayor

sea láïductibilidafl del electrolito.La acción destructora de las corrientes locales re­

side en la disolución anódica del hierro.

Por diversos estudios realizados (l) sobre la pola­

ridad de las regiones afectadas por el fenómenocorrou

sivo, parece deducirse que una región que se inicia con

signo positivo, permanece con el mismosigno, dando lun

gar a una continua destrucción del hierro.- La.importan­

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Ïïñtutóoriá;qñé¿nbn"":xm;ñáhtn ybrg¿úshman\íifiardnér. duplicado o ¿indicádq

=naniáuáonfúrrqfiilf¿ gud_oh una ¿olunifin ¿fi

‘qñp'contiinb.iifáociahuró‘d0.potaaío.y;tei;,L g regiofinj cntddicaa son coloreadas dq ró}@¿j&f

‘1onua ani'inlas anódícan do azul por 10‘ 183?? É?

(Gamogh ini rogionés oatódicas.nl.hidrógéábgí;gápreducir primiro los ionni ferricigrtiéol a rqnáq

¿pgrgla ¿en la azul.

'Ilqutmitiozmontc fiugáe rgprqsgnxnrgé ¿l Prq .‘9¿acuerdO'conia figura 1.."

«unn¡un rngionec positivas ic aisuolygn,loi¿19ñaqhiérrordeiprendiinaose higrósbno en los puntas'áiafi

_Vih¡*-xpliaadc¿lalker (a) crée‘que.el hidrógaáo¿aqnpg un

'pgrxmeït‘bmino fina capa.proteetora, pero quá¿eü,o:;afifi0

¿ ¿(ajjodflaiuórá como,wá1kei que g; OIIEÉHÓMQQLQ1;6¿¿

í:Ïéïïhï¿55sen°'Íórm8nü67ásua pero tafibiáñ-áífié.poáíb‘"ïqná ál'hidrato férriéo en reühéíab ¿jfagibgsïbiia

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Page 36: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

les formadas de acuerdo con la teoria enunciada, consiste

en 1a aceleracion del proceso corrogivo y comoconsecuenpcia‘una rapida destrucción del material sometido a sus in­fluencias.

(1)- Toch.Mnnicipal ghemistry. pág.453.(1511).(2)- Walker. Journ.Iron and steel.lnst. lo 70 (1909(.

9 IEQRIA DE LAS CORRIENTES VAGÁBUNDLS.

En las construcciones metálicas y los conductores de

agua y gas se observan con frecuencia enérgicos fenómenos

corrosivcs culo origen se buscó en las causas ya anotadaspero dada la intensidad del fenómenoí por la composición

del material atacado se buscó una explicación mas de acuerudo con el fenomeno.

El problema quedó aclarado haciendo medidas eléctricas,

las cuales indicaban la presencia de una corriente eléctri­ca que disolvia al hierro en las regiones ancdicas.

Este caso de corrosión se observa con frecuencia en

las grandes ciudades dstadlsde tranvías eléctricos,cuyosrieles se encuentran en el suelo sin aislamiento.-Para es­

tos tranvias se emplea comunmentecorriente continua de

500vclts,circulando por el cable aereo la corriente posi­

tiva procedente de la usina para regresar luego por losrieles al punto de origen.- Comolos rieles descansan so­

bre el terreno y siendo este conductor de 1a electricidad

a causa de su impregnación por soluciones salinas dotadas

de conductibilidad eléctrica, se desprende continuamente

pequeñas porciones de corrientes que circulan en el suelo

por debajo de los rieles.

La dirección de éstas corrientes debe ser paralela a

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la de la corriente principal, es decir que se dirige desde

los puntos extremos del circuito a la usina.- Probablemenu

te vuelven a incorporarse a los rieles en las inmediacio­nes de la usina,considerab1es cantidades de corriente,pararegresar al punto de origen con la corriente principal.

Si estas corrientes encuentran en el terreno metales

no aislados,estcs pueden introducirse comoconductores en

el circuito.- En este sentido antdan las cañerias de agua

y gas sepultadas debajo de las vías de los tranvias eléc­

tricos.- Si consideramosla dirección de la corriente pc­sitiva, esta se introducirá en los puntos extremosdel

circuito en 1a red de distribución de agua o gas, para

volver a salir de ella en los puntos mas cercanos a la

usina,aiempre naturalmente si la corriente posee la in­

tensidad requerida. Los puntos alejados de 1a red de con­

ductores constituyen el catcdo y los cercanos de la cen­tral eléctrica el anodocon relación al eletrclito de te­

rreno,de acuerdo con las leyes electrcquimicas.- El punto

cpuestc a la región catódica de la cañería correspondiente

a1 riel,si es un ancdo y viceversa, es decir que se pre­

sentan dos ataquee,unc en el riel y otro en los conducto­res accidentales del circuito.

Por la teoria electrolitica sabemosque el hierro se

disuelve en las regiones anódicas y que la velocidad de

disolución se encuentra directamente ligado a 1a intensi­

dad de la ccrriente,de acuerdo con 1a ley de Faraday.-De

aqui puede deducirse la importancia de este tipo de co­

rrosión en las ciudades que se encuentran en las condicio­

nes arriba apuntadas,de modoque debe tratarse en todo

momentoreducir las pérdidas de corriente a un minimun.

Por mas detalles sobre las corrientes vagabundas comofactor corrosivc, véase e] correspondiente capitulo.

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10 TEORIA BIOLOGICL.

La teoria biológica de 1a corrosión del hierro se ha

generalizado en los últimos años a consecuencia de haber­

se comprobadoque los microorganismos, productores de te­

nómenoscorrosivos son universales.

Los microorganismos que intervienen en 1a corrosión

del hierro presentan una coloración amarillorojiza, a conysecuencia de las incrustaciones deshidrato fórrico dentro

de sus cólulas.- Winogralsky (1) se debe la denominación

de ferrobacterios a este grupo de organismoas,cuyas sepe­cies se encuentran en aguas ferrughjnosas y en los conduce

tores de agua,siempre que se encuentre hierro en disolución.

La importancia de los ferrobacterios queda revelada,por

1a enorme producción de herrumbre sobre las piezas de hie­

rro que se encuentran en un medio habitado por ellos.

Debido a las dificultades que presenta el cultivo de

los ferrobacterios, estos pertenecen a un grupo de micro­

organismos afin mal determinados

D.Ellis en su obra titulada "InnIBaoteria" London,19l9,

establece seis especies conocidas, siendo éstas las siguien­tes:

1)- Leptothriz echracea Kutzing.

2)—dallionella ferrgginea Ehrenberg.

3)s SpirOBQIIIumggggggigggg,kllis.

4)- Grenothrig polzgpora, Cohn.5 v u Cladothrix dichotoma,Cohn.

ó)- Gladothrix iusca, Schorler.Los estudios realizados por el Doctor Bianchi Lis­

chetti en el laboratorio de las Obras Sanitarias de lavNa­

ción, demostraron la presencia de cuatro especies de fe­

rrobacterios, aceptadas por Ellis,siendo estas las súguienutes:

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l)- Legtcthrix ochracea. Kutzing.2)- Gallionella ferrugingg, Chrenberg.

3)—Sgircghxllum ferrugineum, Ellis.4 v - Clonothrix ¿2522, Schorler.Por los estudios realizados en el laboratorio de las

Obras Sanitarias de la Hacióg7ïgg Ierrobacterios queda de­

mostrada 1a indiscutihle importancia de estos agentes con

rrosivos en nuestro pais.que tantas calamidades han causan

do en numerosas ciudades de Europa (2).

La teoria que nos ocupa comolas anteriores, no debe

considerarse comoúnica verdadera,pues seguramente 1a ac­

cion de los Ierrcbacterios en 1a mayoria.de los casos es

complementadapor uno o mas agentes corrosivos.

Entre los puntos afin no coloridas se encuentra el si­

guiente: atacan o nó los Ierrobacterios directamente al

hierro.- L Gartner en su obra "Hygietre des wassers" (3)

dice lo siguiente:"Se ha hecho responsable por la corro­

sión de los conductos de agua a los ferrobacterios.-Indu­

dablemente se encuentran en muchas cañerias atacadas, pe­

ro no en todas.- En las pfistulas de óxido nunca se encuen­

tran en cantidad y solo en mayor número en las regiones

de menor ataque.- Los ierrobacterios se encuentran donde

hay hierro en solución,pues cuando este es eliminado del

agua,desaparecen regularmente los bacterias wepecifioos,

no siendo 3a observables deepu‘s de poco tiempo medianteel analisis microscopico.- Esto no podria ser si estos

organismos fuesen la causa inmediata de 1a formación de

pústulas, pues en tal caso deberia continuar su creciu

miento comosucede con las pfistulas".

Gartner Opinaque los ferrobacterios no atacan direc­tamente al hierro, por necesitar el hierro ya disuelto

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en el medio por ellos habitado.A1 estudiar en particular los agentes corrosivoe mas

importantes trataremos los ferrobacterios con mas detenp

ción desde el puntó de vista de sus relaciones con la

practica.u Por ahora solo diremos de que constituyen un

capitulo importante del estudio de las corrosiones y si

no actúan comodestructores del hierro por si solos, alo menos contribuyen de un modo considerable en combinan

ción con los demasagentes en el ataque del hierro,corresu

pondiéndolea seguramente en muchos casos un papel prepon­

derante. (fl

——_——Ai—AI-L¡-.

(1)- Winogradeky, S.Über Eisenbaoterien. Botan Zeitung1888—p¿5.261.

(a)—Moliaoh. kisenbaktenceni Jena 1910.

(5)— A.Gnrtner. Hygiene des Wassers, pág. 96. 1915.

A masde las teorias'enunoiadas en el presente trabae

Jo, ae han formulado otras de menor importancia refirién­

dose éstas a casos particulares estudiados por diversos

autores.- Dada la complejidad del problema que nos ocupa,

puede decirse, que cada tipo de corrosión puede explicar­

se por eu correspondiente teoria, combinandoacertadamen­

te las teorias fundamentales expuestas.

ÚÍQÏ d. QLMJC fláradnzwlanmahblmvuúdjuadnnuu Aïue:3eúaiü4uu4llzwae¿Ltmúmiolfmun.mú241am«uL

xwtel d;umaud1 (¡whithio .

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RELACION EITRE LL COBROSION Y LA COEPOSICION DEL METAL

Al estudiar las teorias de las corrientes locales de la

corrosión del hierro,hemos visto la importancia que tienen

los elementos que acompañanal hierroren sus a1eaciones,pormodificar el potencial de este.

El punto que nos ocupa es de gran importancia para el

industrial,qu16n debe ponerse en las condiciones mas favo­

rables para ofrecer un producto noble a las inddstrias que

se surten del material por 61 Iabricado,no siendo sencillo

el problema cuando se trata de aleaciones complejas.

.Habiando numerosos ensayos con aleaciones cuyos compo­

nentes se hacen variar convenientemente,pnede Geterminarse

la composición óptima de la aleación desde el punto de vis­

ta de la.corrosión.-Pues bien, esto es lo que se hace en

los últimos años,habiéndose registrado resultados sorpren­

dentes,oomo ser la fabricación de aceros que no se ozidanen las condiciones normales.

La importancia de la composición química de los mate­

riales terreoe es tal, que debe considerarse comodefectuo­

so todo trabajo realizado sobre la corrosión de éstos,si

no se le acompañade los analisis correspondientes.- Es de

suma.importancia saber el porcentaje de los elementos erp

traños,pu6s veremos, que hay un máximopor debajo o por so­bre el cual los fenómenoscorrosivos son mas intensos.

Bien conocido por ejemplo es el hecho nur vestigbs de

algunos elementos son suficientes para alterar profundamen+

te las propiedades fisicas del hierro. ZAl estudiar 1a acción de los elementos que pueden acom­

pañar al hierro en sus aleaciones,debe considerarse el com­

portamiento electroquimico de éstoe,pn6s la intensidad de

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las corrientes locales que se producen depende de las mo­

dificaciones del potencial del hierro en los electrolitospor la influencia.de estos elementos extraños.

Para comprender comoinfluyen los cuerpos extraños so­

bre el potencial de hierro, debemosconsiderar después del

comportamientoelectroquimico, si se trata de una aleación

verdadera c de una simple mezdb e

En general,con excepción del manganeso, los elementos

que entran en discusión son mas nobles,desde el punto de

vista electroquimico, que el hierro.

Los elementos que forman aleaciones verdaderas con el

hierro,producen materiales capaces de resistir en condicio­

nes normales,a la acción de los agentes corrosivos ordina­

rios; en cambio, cuando se forma una mezcla de hierro con

otros cuerpos debido a la constitución heterogénea del ma­

terial se favorecen las acciones galvánieas que, comosabe­

mos,aceleran el proceso corrosivo.{

Determinados elementos forman entre ellos compuestos

en la masa de hierro,siendo luego descompuestos por 1a ao­

oión de los electrolitos que actúan sobre ellos,eJerciendo

los productos de descomposicidn un ataque serie sobre el

material que los origin6.-En este caso se encuentra el azu­

fre que con elymgnganeso formatsulfuro de manganesc,produ­

ciendo la descomposicignde esta acido sulfúrico,en6rgicoagente corrosivc por su carácter ácido.

Los hierros industriales son clasificados de acuerdo

con el porcentage de carbono.-Este elemento se disuelve

faitimente en el hierro, siendo su solubilidad mayorcon

el aumento de la temperatura, pudiendo llegar a 40%a

:5.soo" e.

Por la convención internacional de 1876, reunida en

Filadelfia, se distinguen variedades establecidas.

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r , oh­/Fundioión con z,3-a%.c grundición gris común ¿”tz

\Hundición blanca.3-5% c.\ combinado.

Acero fundido

Hierro fundido o.5.-2.3% c

0.05-2.3% 0. ‘ Hierro homogéneo

\ o.os-oss% c.Hierro:3

li

Hierro maleable

0.02 - 2.3% C Acero de oementación

mae-0,5% c

¡Hierro no fundido

‘o.oz-o,5% o Hierro dulce0.02 -031 o.

En los últimos años se han realizado numerosostrabajossobre las resistencias lb laa corrosiomes de diversos hie­

rros,pero aún no se llegó a conclusiones definitivas, pues

no solo depende el problema de 1a composición del material

sino tambien de 1a influencia de los agentes externos y de

las aplicaciones a las que se les destina que requieren

variadas propiedades fisicas, siendo date Justamente el pun­

to crítico de 1a cuestión por depender 1a mismade los ¡1e­mentos extraños.

Dado que los fenómenos oorrosivos son considerablemen­

te acelerados por la influencia ejercida por ciertos ele­mentos eztraños, se pensó en subsanar las dificultades,

preparando hierro puro,pero por los inconvenientes que pre­

senta esta Operacióny por las propiedades fisicas poco a»

decuadas de 6ste,pronto hubo que desistir de tal idea.-En

dicho sentido se experimentó una gran decepción ocn el hie­

rro preparado electroliticamente el cual, a pesar de su pu­

reza,era sumamenterico en hidrógeno.-Hierro de éste tipo

encierra de acuerdo con la intensidad de 1a corriente y el

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espesor de su capa entre 0.01-0.1% de hidrógeno,decrecien­

do su potencial noble con el aumentodel hidrógeno (l).­

De modoque el hierro puro preparado por c electrolisis,

presenta propiedades favorables a la corrosión,heoho con­

firmado por los estudios realizados por Aston y Burgess (2)

al querer hacer ensayos comparativos de diversas aleacio­nes con este metal.

Oushman(3) ha propuesto la.preparaoión de hierro puro,

empleando temperaturas sumamente elevadas y denominando el

hierro asi obtenido "inget-iron', cuya composiciónmediaes la siguente :

Carhono 0.008 - 0.02%

Hanganeso 0.015 - 0.02%

Silioio o. 002 - o. 006%

“am 0.014 - 0.019%Fósforo 0.001 + 0.005%

El hierro preparado por este procedimiento es relati­

vamente poco atacado por los acidos debido a la formación

de insignificantes corrientes locales.El inconveniente del empleode éste material radica

ante todo en las grandes dificultades que ofrece su prepa­

ración,siendo estas indicadas por Oushmanen su publica­oión.

Estudiaremosahora los trabajos realizados a efecto

de aclarar la importancia de los elementos introducidos

en los hierros industriales ya sea con ideas de presentara la ingenieria materiales mas resistentes a los tenóneo

nos corrosivos o por errores cometidos en las usinas side­

rflrgicas durante su preparaciónCY

Aluminio.- Poquisimos trabajos se han hecho para sn­

sayar la iniluenoia del aluminio sobre las prOpiedades co­

rrosivas del hierro, no existiendo por lo mismo,datos su­

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¡asientos para deducir al respecto conclusiones de importan­cia.

Burgess y Aston (4) hicieron ensayos con aleaciones de

hierro y aluminio, variando óste entre 0.68 y 1.33%.obser­

vandose un ligero aumentoen el ataque por los ácidos,en

cambiouna disminución en la corrosión atmosférica en laaleación con mayor cantidad de aluminïn

Arsónioo.- La influencia del arsénico en los fenómenos

corrosivos rue estudiada en 1838por Berthier (5), llegan­

do óste último a la conclusión de que la presencia de ar­

sónicc ocasiona un mayor ataque de hierro en soluciones

acidas.- A los mismosresultados que Berthier llegaron Heyn

y Bauer (6) quienes, por no poseer a las aleaciones de hie­

rro y arsénico, calentaron trozos de acero durante mediahora a 900%en una corriente de hidrógeno arseniado.-Para

Operar con las muestras comparativas en igualdad de condi­

ciones,calentaron a éstas tambien a 900 grados c en una

atmósfera inerte.- Los trozos de acero se pulimentaron a

continuación,siendo entonces sumergidos en una solución

al 1%de ácido sulfúrico; al cabo del tiempo de ataque

prepuesto, se retiraron de las soluciones, calculandose

el ataque por la pérdida de peso con relación a la supero

tioie de ataque.

Los resultados obtenidos por Burgess y Aston (7) se

refieren a.aleaoiones cuyo contenido en arsénico varia en­

tre 0.29%: a 3.56%.- En las aleaciones con poco ar­

sónico observaron buena resistencia al ataque de los ¡oi­

dos, pero ósta era disminuida considerablemente con el

aumentodel arsónico.-Los resultados deducidos por el atap

que de las acciones atmosféricas no demuestran diferencias

apreciables con los obtenidos con el hierro electrolitico.Es decir que el agregado de arsénico no otrece ventaja

práctica alguna desde el punto de vista de las corrosiones

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prpduoidas por los agentes corrosivos oomunes.-E1arsénico

modifica las propiedades fisicas del hierro,hacióndolo dé­

bil y poco resistente.Carbono.- El carbono acompañaal hierro industrial en

todas sus variedades,desempeñando por lo mismoun factor

importante en los fenómenoscorrosivos.Por el hecho de encontrarse el oarhono en diversos es­

tados en los productos siderúrgicos, es sumamentedificil

deducir conclusiones definitivas sobre su importancia enlos fenómenos corrosivos.

Los prúncipales estados son: al estado libre,cristaliza­

do en forma de ¿garito,oombinado,constituyendo oarburos y

por filtimo,formando soluciones sólidas.

El solo hecho de poder encontrarse carbono en los esta­

dos enumerados,haoever la imposibilidad de preparar hie­

rros de constitución homogénea.- Las metalogratias demues­

tran claramente la hetorogeneidad de los productos side­

rúrgicos.En las aleacttnes de hierro y carbono se han hallado

con la miorografia las siguientes substancias: ferrita,graIito,osmsntita,perlita, martensita,austenita,troostita,sorbita,troost-sorbita,eto.- Cadauna de estas substanciasejercen influencia marcada.enla corrosión del hierro.

Arnold (8) ha estudiado la influencia de lassubstanp

cias enumeradas en los fenómenoscorrosivos,llegando a la

conclusión de que el asunto merece mas atención de la quese le ha dado.

Las experiencias de Arnold se han hecho con aleaciones

de hierro y carbono de diversas composición y preparación.Segúnlos trabajos de Lrnold,encargados por la 'BÉtish

Association" debe distinguirse si se trata de perlitaal estado normal o de perlita emulsionada o de cementita.

En el caso de la perlita norma1,la corrosión alcanza su

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máximoen el punto de saturación (0.89% de C).

.- En los tipos templ/ados o endurecidosucrece1a corrosión sin alcanzar un máximodesde 0.10-O.96% de c.

Las aleaciones con cementita se corroen con mayor intensi­

dad que las templadas.- En estas aleaciones puede obser­varse una influencia de 1a temperatura disminuyendo 1a oo­

rrosión y aumentando1a temperaturadn preparación,debién­

dose atribuir esto, de acuerdo con 1a teoria de las corrien­

tes locales,a 1a repartición diferente de los carburos en1a masa de hierro.

Después de actuar a1 agua de nar durante tres semanas

sobre aceros saturados,1a perlita emulsionada:es electrOpo­

sitiva;con relación a 1a variedad difusa y escamosa.- La th_*denita es electronegativa comparada.contodas las variera­

des de perlita.Arnold,despuós de considerar en su trabajo la acción

ejercida.por diversos ácidos,11ega a 1a conclusión de que

nc existe un estado determinado ni un medio de preparación

adecuado que confiera al acero un máximode resistenciacontra la corrosión.

Por los estudios etictuados se deduce que 1a perlita y

1a cementita tienen un potencial mas noble que 1a fervümb,

es decir que el hierro pulo.-Añn cuando no se hayan hecho

medidasde potencial,por los trabajos realizados en Ingla­

terra se llega a 1a conclusión de que 1a cementita es masnoble que 1a territa ygperlita.-E1 componentemenos noble

QI! en los hierros industriales parece que el hierro puro,o llamado técnicamente territaó- Debido a esto. es de es­

perarse que las medidas de potencial con diversos tiposde hierro Ézmvariado contenido de carbono han de dar el

mismopotencial por ser el potencial menosnoble el deci­

sivc.- Esta suposición solo es vólida si las medidas del

potencial se hacen en ausencia de ozígeno,puós de lo con­

i

1

Í

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¿R

trario se presentan complicacionest9).La influencia de los diversos estados del carbono,ya'

sea libre o combinadonos demuestran claramente el por quer

dos muestras de hierro con la misma composición poseen reasistencias distintas a las acciones corrosivas, es decir

que no basta conocer el carbono tota; para deducir las pro­piedades corrosivas del material en estudio.- E1 estudio

del problema que nos ocupa queda notablemente simplifica­

do por las metalografias que nos revelan 1a presencia decada una de las variedades de carbono.

Entre los investigadores que se han preocupado del

problema se encuentran Heyny Bauer 910),los que presen.taron un trabajo en el" Iron and Steel Institute o! Lon­

don” que reveló 1a importancia del enfriamiento y templap

do del acero sobre su solubilidad en los ácidos,siendo es.ta una función de las distintas aleaciones carbón-hierro.

La mayor solubilidad corr69ponde a l ondita que se

formamlm templado a 400° .- La curva q e se encuentra

a continuación traduce los resultados logrados por Heyny Bauer. Tune-ima ¿»nan 18}...an(“­

¿a,_,_.l _l_.__L__,l__l__l_l l l

¿w en ‘70 ¡mn Op NF .x, “C K,o o “(í

n ¡ a mi {mzymin

De la curva se dednoe ¡a importancia del carbono en

el acero que ejerce marcada.influenoia sobre la solubili­_dadde éste en los ácidos,pudiéndose afirmar comoconse­

cuencia que los demás agentes corrosivos han de ser rayo­

reoidos por alguna variedad del carbono libre o combinado.La influencia del carbono comola de los demás elemen.

tos aún no ha sido estudiada con la detención merecida,den

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biendo atribuirse tal hecho, seguramente,a las dificulta­des que presenta la.preparación de las aleaciones necesa­

rias para hacer estudios que conduzcana los investigado­

res a resultados concluyentes.

gggmg.- En el año 1838,3ertlier (11) llamó 1a atención

sobre el hecho por 61 observado de que aleaciones de cromo

y hierro ofrecen mayorresistencia a las acciones corrosi­

vas que las demas aleaciones de hierro conocidas.

Después del trabajo de Berthier hasta 1892 no se re­

gistran estudios sobre la influencia del cromo en las pro­piedades corrosivas.- En el año indicado,R.A.Hadfield (12)

publicó los resultados observados con diversas aleaciones

de cromo,sometidas a la acción de los ácidos.

Los resultados obtenidos por HaXüfield quedan resumidos

en el siguiente cuadro.

Metal Composición Pérdida de pesofi c Cr en fi

Acero al cromo 0.27 1;1e 3.32

" " ' 0.77 5.19 4.78

' " ' 0.71 9.18 5.64

Acero ordinario -- -- 7.48

Del cuadro se deduce que pequeñas cantidades de cromo

aumentanconsiderablemente la resistencia de las aleaciones

al stqgus de los acidos.- El ¿cido empleadopor Haxdfieldm6 ácido sulfúrico a1 60%.

R.A.Haxdfield 913) presentó nuevos resultados obteni­

dos por el con aleaciones de hierro y cromo al "Iron and

Steel Institute" en el mes de mayode 1916.

El investigador menciona el siguiente hechp: Hace mis

o menos 80 años 001006 en su museo particular una aleación

de cromo con 0.6% de c y 10-12% de cromo,1a cual retiró

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últ1IAmente del sitio en el cual la habia colocado,encon­

trando la muestra en un perfecto estado de conservación,es

decir aún pulida.-Hagïield recomiendapor consiguiente el

acero mencionado, y manifiesta que el contenido de carbo­

no debe mantenerse bajo,pud1endo llegarse probablemente a

una aleaoián de cromono atacable,reduoiendo el poroentage

de carbono y aumentando el de cromo. .

Los trabajos realizados por Hadfield demuestran clara.

mente las deficiencias del empleode ácidos en los ensa­

yos del poder oorrosivo de los metales,pu6s el "Stainless

steel" (0.24%c-o.3o%nn-13%Or.) resultaba hasta tres ve­

ces menos resistente que el hierro común.

En 1912,Friend,Bentley y West (15) hicieron ensayos

con aceros al crano_,_stme7giéndolosen agua de mar;presentan­

do un acero con{€;3%de cromo la mayor resistencia.-La pér­dida relativa, comparadacon hierro fundido,era 23 a 100.

En el mismoaño publicó Mars (14) un libro sobre ace­

ros eBpeoiales en el que hace la siguiente observación so­

bre el problema de las oorrosiones: "la seguridad antico­

rrosiva de los diversos aceros especiales aúna no ha sido

estudiada suficientemente, pero los datos que se poseen in­

dican que no hay aleación de hierro que resista al ataque

de los agentes corrosivos de tal modoque pueda emplearse

el hierro en contacto del agua sin pigmentos protectores".El problema de los aceros anticorrosivos fue resuelto

por el Doctor Prot.B.stranp y el Doctor Ing.E.Maurer quie­

nes trabadaron desde 1909 en las usinas de lrupp.(15).

Los investigadores citados efectuaron numerososespe.

rimentcs con aleaciones de hierro,oromo y níquel,llegan­

do después de una minuciosa labor a la conclusión de que

los aceros no ataoables deben encerrar mas de un 20%de

cromo.- Los ensayos realizados por agua de mar artificial

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oompruebanéste resultado,demostrando dichos resultados

tambien que el oromo7;as ventajoso que el níquel para esate tipo de aleaciones.

LGUL‘DE MAR ABQIFICIAL.

26rdida relativa, considerandoel hierro fundido iguala 100.

Tiempo 70 dias.

C Ni Or Pérdida relativa.

0.12 - - 100

0.07 5.- 0.32 80

0.16 8.89 0.02 70'

0.33 26.25 - 40

0.13 - 5.9 30

0.38 — 9.8 30

0.49 - 19; 15

El trabajo de Strsnp y Manier se refiere ante todo a

aleaciones ouaternarias (oarbono,níquel,orome e hierro)

cuya resistencia a las acciones oorrosivae es sorprenden­

te.-( Véase "Kruppsohe Monatshefte" del mes de agostode 1922).

Reepecto a las causas que influyen en las propiedades

antioorrosivas de las aleaciones de cromo,0pina¡viton

Friend (16) que probablemente ee deban a la formación de

óxido que cubre la superficie metálica.-Probablemente ha­

brá que atribuir dicha pr0piedad a 1a posición de la alea­

ción en la serie de potenciales de los metales pues las

medidas heohas en éste sentido por Straup y Haurer oon

las aleaciones preparadas por elloe,oorre8ponden a un

potencial que se encuentra entre el del oobre y el de 1a

plata.Cobalto.

Las aleaciones de hierro y cobalto han sido pooo es­

Page 52: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

tudiadas hasta la fecha.debiéndose tal cosa seguramente

a1 costo del cobalto,pués resultaríah aleacionee de altoprecio.

-Burgess y Lstoï'(17) han estudiado algunas aleaciones

te hierro y oobalto,sometiendolas a la acción de los áci­

dos y de la atmósfera.

En la serie de aleaciones ensayadas el contenido de

cobalto variaba entre O.3-l.5%,oorrespondiendo un aumento

del ataque a mayor porcentaje de cobalto.-El mismoresul­

tado fué observado en los ensayos sometidos a las acciones

atmolféricaso

Los investigadores citados opinan que seguramente se

requerirán altos porcentages de cobalto para preparar alea­ciones muyresistentes a las acciones corrosivas,no exis­

tiendo por oonsiguiente,venta3a alguna en usar este metal

en reemplazo del níquel que goza de propiedades parecidas

y cuyo precio es menor.

Cobre.

Las aleaciones de hierro y cobre fueron estudiadas en

el año 1838por Ihreten,(18).-El investigador citado lo­

gró en general un aumentode la corrosión mediante la in­

tggggïoián de cobre en las aleaciones.

Estudios realizados posteriormente parecen demostrar

que no es necesariamente el cobre el elemento que favore­

ce 1a corrosión del hierro sinó el azufre que acompañaa1

cobre al estado de sulfuro.

F.H.Williams (19) demostró que 1a influencia del co­

bre sobre las propiedades corrosivas del hierro depende

del porcentage de este metal presente,enoontrando una ma­

yor resistencia para aleaciones con pequeñas cantidadesdel elemento en cuestión.

Steed y Wigham(80) obtuvieron resultados análogos,

ensayando alambres de hierro que contenían oobre.-Los in­

Page 53: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

vestigadores erpusieron el alambre durante nueve meses a la

acción del agua corriente,demostrandc los resultados que los

alambres cuprosos se han oxidado menos que las correspondien­

tes aleaciones con cantidades pequeñas de cobre.vLa aleación

con 2%de cobre es la que mayor resistencia posee contra los

agentes corrosivos.-Del cuadro que acompañanlos autores al

trabajo puede deducirse que tambien ejercen una acción apre­

ciable los demás elementos que van unidos al cobre en sus a­

leaciones con el hierro.

P.Breuil (21) ha ensayado una serie de aleaciones,en­

centrando un máximode resistencia para aceros cuprosos con

1 y 2%de cobre.-Los ensayos fueron hechos mediante un dis­

positivo ideado por su autor y el liquido corrosivo empleadoera acido sulfúrico.

unller y wedding (22) atribuyen la mayorresistencia de

los aceros cuprosos a un manto de sulfuro de cobre y cobra

que se forma alrededor de los cristales de ferrita.

Burgess y Aston (23) manifiestan que 1a influencia del

cobre sobre la corrosión del hierro y acero constituyen aúnuna cuestión de controversia.-Eziste asimismouna tendencia

no apoyada aún por ensayos concluyentes,a crear que los an

gregados de cobre aumentan igualmente la resistencia de las

aleaciones a los ataques de los agentes atmosféricos.-Los

autores ensayaron varias aleaciones en las que el cobre en­

tra en un 0.089%a 7.05%, observando la esperada resisten­

cia elevada al ataque de los acidos y una mayorresistenciaa las acciones atmosféricas mediante el aumentodel cobre.­

Burgess y Aston llaman la atención sobre las aleaciones con

1.2% de cobre que presentan además la mayor resistencia a

los agentes corrosivosïpropiedades físicas inmejorables.­

La calidad,tanto mecanica comodesde el punto de vista de

las corrosiones es en todo comparable a la que resulta em­

pleando las cantidades correspondientes de niquel,siendo

Page 54: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

el costo del agregado considerablemente menor.

La razón por qué con la adición del cobre se obtiene ma­

yor resistencia a las acciones oorrosivas, es un punto aún

mal dilucidado.-Burgess y Aston dicen:"lonsiderando que el

hierro y el cobre forman soluciones sólidas hasta un 3%de

cobre,es de esperar que la estructura de la aleación resul­tante sea de una homogeneidadperfecta.-Por consiguiente no

deberia haber influencia interna tendiente a producir un au­

mento de la acción electrolitioa,desempeñando el cobre un

papel neutral en lo que se refiere a las acciones corrosivas,

En erecto, podria esperarse mas bien un aumentode la resis­

tencia a las acciones corrosivas desde el momentoque la so­

lución sólida de los dos elementos podria disminuir la ten­dencia de disolución del hierro o si el hierro llegara a di­

solverse,deberia dejar un depósito de cobre,tormando un man­

to protector del metal situado debajo del punto de ataque,

protegiendolo contra ataques ulteriores.-La presencia de esemanto de cobre ha sido descubierta repetidas veces en nues­

tras estudiadas microsoópicamente.-Esto mismofué notado por

otros investigadores de modoque la hipótesis parece ser

confirmada por los estudios enumerados.

En vista de la importancia de los resultados logrados

con las aleaciones de hierro y cobre, se han hecho en Ale­

mania,cn los últimos años,trabaJos importantes en este sen­tido.-Los primeros resultados conseguidos se refieren a la

influencia ejercida por el cobre en el hierro fundido,ob­

¡servandose que un 0.3% de cobre retarda nonsiderablemente

la corrosión de óste,expuesto a las acciones atmosféricas

(24).-Con el objeto de aclarar el asunto,se realizaron esa

tudios bajo la dirección de O.Bauer (materialprufungsamt­

Berlin) quién publicó un extenso informe sobre los trabajos

efectuados (25).-0 Bauer realizó dos series de ensayos,una

empleando grandes planchas de hierro ouproso con el manto

Page 55: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

i

de laminado,sometiéndolas a las mas diversas acciones natu­

rales y otra con pequeños trozos librados del manto de la­minado.

De los resultados obtenidos con la primera serie se de­

duce,que, al se observa un ataque por acidos (presencia de

mayor cantidad de ¿oido carbónioo y de acido suifuroso en

el aire) es ventajoso para la práctica la adición de pe­

queñas cantidades de cobre (y tambien de n1que1),pués se

prolonga considerablemente la vida de las planchas.-Perosi no intervienen los ácidos mencionados en el fenómeno

oorrosivo, un pequeño agregado de cobre no ejerce una mar­cada influencia sobre la velocidad del f inuuhorrosivo.

El resultado de importancia deducido de la segunda se­

rie de ensayos es la mayorresistencia de los hierros cu­

prosos a la acción del acido sulfúrico, fiÏÉÉÏÏÉÏÉÉoun pe­

queño agregado de cobre una protección oonsiderable.-La

presencia del fósforo en el hierro favorece considerable­

mente el ataque del acido sulfúrico y un pequeño agregado

de cobre hace desaparecer en parte la acción perjudicialde éste elemento.

Estos trabajos de Bauer nuevamentenos hacen ver la

importancia de considerar la acción corrosiva de los ¡ci­

dos comoun caso especial de las corrosiones,no debiendo

por esto utilizar los resultados obtenidos con estos agen­

tes corrosivos con el objeto de Juzgar el comportamiento

de un material en otras condiciones.

Mhnggneso

De los elementos que acompañan generalmerme al hierro

técnico,el manganesoes el único menosnoble que el hierro

desde el punto de vista electroquimico.

El estudio de 1a acoiónedercida por el manganesoen

sus aleaciones con el hierro aún no ha sido aclarado com­

pletamente habiendo numerosas contradiciones entre los tra­

Page 56: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

bajos publicados sobre su influencia en la velocidad de co­rrosión.

La opinión general es que debe reducirse a un minimo el

porcentaje de manganesoen los hierros destinados a cons­

trucciones expuestas a las acciones atmósféricas y a las

influencias de los_agentes corrosivos acuosos (26).

El manganesces añadido a los productos siderúrgicos

con el objeto de eliminar el azufre que ejerce una acción

afin mas perjudicial sobre las propiedades generales delhierro.

El aumento de la corrosión de los aceros modernos,com­

parados con los hierros antiguos, se atribuye a la pre­

sencia de manganeso en los primeros como consecuencia de

los procedimientos actuales de preparación.

Según Mallet (27) Berthier fue uno de los que primero

llamaron la atención sobre el aumento de la velocidad de

corrosión del hierro por 1a introdualón de manganesoen

sus aleacionee,eiendo esto compubadopor trabajos poste­riores de 8nelus,Siemens,Tinkener y otros (26).

dïhman (28) ha analizado numerosos alambres para cer­

co y obaervó que los que resistian satisfactoriamente a

1a corrosión,no contenían manganeso o menos del 0.2%,en

cambio los alambres atacados de mayor grado contenían mas

del 0.4% de ¡ste e1emento.- En los ensayos de Cushmanse

registraron algunas excepciones,pues algunas muestras re­

sistieron perfectamente las acciones corrosivas con mas

de 0.4% de manganeso.

Heyny Bauer han publicado un trabajo sobre 1a influen­

cia del manganesoen los fenómenos corrosivos (29).-Los

resultados se encuentran en el cuadro siguiente:

Page 57: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

COEgosición del metal Afi Perdida de Corrosión re­peso en gran lativa.

giïïsï; .31. s. P. un “"2”3.45 2.7573.06 0.655 0.072 cía 0.0662 100

5.55 2.97 ¿.43 0.077 0.071 0.70 0.0515 92

3.66 ¿.17 ¿.56 0.076 0.072 0.99 0.0563 100

3.50 3.02 2.48 0.065 0.082 1.90 0.0525 94

3.70 3.10 2.61 0.052 0.082 2.83 0.0535 95

3.94 2.79 8.063.071 0.053 ¿.08 0.0500 es

Influencia gg; manganeso¿g la corrosión de; higrggLos resultados muestran considerables irregularidades

y parece que cantidades de manganesoentre los limites in­

dicados ejercen acciones corrosivas semejantes,correspon­

diendo aparentemente un ataque menor a las muestras con map

yor cantidad de manganeso.-El trabado de Heyn y Bauer hu.

biera sido masvalioso ai los ezperimentadores,hubieran a­

compañado sus ensayos de una muestra y de la misma composi­

ción y libre de manganeso.

Burgess y Aston (30) han realizado ensayos con aleacio­

nes de hierro y manganeso, variando este 833:. 0.50%y 10Q4zfi

Los resultados obtenidos no indican nada digno de mención,

sin embargolos ensayos atmosf‘ricos parecen indicar un pe­

queño aumento de la corrosión para un aumento del contenido

de manganeso.- Los resultados obtenidos por Burgess y Aston

son comparados con ensayos realizados en igualdad de condi­

ciones empleandohierro electrolítico por ellos preparado.

Las aleaciones de hierro manganesoexperimentadas son so­

luciones sólidas,como las aleaciones hierro-cobre,es decirse tiene una estructura homogeneay ninguna causa interna

para la acción electrolitica.- En vista.de las propiedadesmuysemejantes de los dos metales,la solubilidad de alea­

ción,comparada con la del hierro, ofrece muypoca diferen­

Page 58: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

cia.- Comoconsecuencia de estas semejanzas no se produci­

rá un manto protector,oomo en el caso ya mencionado de las

aleaciones de cobre.-Por consiguiente una vez iniciada la

corrosión de la aleación hierro manganeso, la herrumbre

formada, ayudara el proceso ulterior de la corrosión.

Níguel.

El níquel es uno de los elementos que se agrega; con

mayorffiiíuencia al hierro con el objeto de preparar ace­

ros especiales.- Dadala importancia de este metal por sus

aleaciones, era lógico que se hiciesen ensayos con el ob­

Jeto de determinar su influencia sobre el hierro desde el

punto de vista de las corrosiones en general.

El hecho de mezclarse con el hierro en toda preporción,

hace que sus aleaciones con 61 mismosean de estructura

perfectamente homogénea,eadecir que no da lugar a la Ior­

macián de acciones electroliticas, cuyas consecuencias co­nocemos.

En 1889,James Riley (31) presentó en el "Iron and steel

Institute' una comunicaciónsobre aleaciones de hierro y

níquel haciendoresaltar en ella la gran resistencia deestas aleaciones a las acciones corrosivas.

En 1895 Iiggin (32) ensayó aceros que contenian hasta

3%de niquel,obteniendo una menor intensidad del ataque

con el aumento del níquel.

Burgess y Aston,demuestran en sus ensayos la gran re­

sistencia de las aleaciones de nfitel e hierro tanto parael ataque de ácidos comopara los ataques debido a las ac­ciones atmosféricas.

La tendencia general de todas las muestras ensayadas

es un aumentode la resistencia,para un aumentodel porcen­taje del níquel.

Para un 3%de níquel se observa una marcada disminu—

ción de 1a corrosión atmosf‘rica,siendo ¿sta 1a aleación

Page 59: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

hierro-níquel másusada en la práctica (53).

El elevado precio del nfitel, desgraciadamente no peru

mite la generalización de su empleo en los materiales 16­

rreos comunmenteusados en las construcciones expuestas a

los agentes corrosivos naturales.La gran resistencia a las corrosiones del hierro me­

teórico, se debe en gran parte a la presencia de un gran

porcentaje de níquel en el mismo.Plomo.

La presencia de plomoen los productos siderfirgicos

puede considerarse oomumuyrara, debióndose a ello el

escaso número de trabajos realizados aan el objeto de a-—clarar su intervención en los fenómenoscorrosivos.

Burgess y Aston (54) han ensayado muestras de hierro

con 0.06% de plomo, observando una velocidad de corrosión

igual a 1a observadapara e1 hierro electrolitico para elataque de los ácidos,en cambiola corrosión atmosférica

comparadacon el ejercida sobre el hierro electrolíticocorresponde a un medio de ósta.- Sin embargono se dis­

ponen de auticientes datos para hacer alguna dedubión

concluyente sobre la influencia de óste elemento en losfenómenos corrosivos.

Fósforo.

El fósforo existe en los productos siderúrgioos a1estado de fóstáro de hierro (re 2 P) y comosolución s6­

lida si su contenido no pasa de 1.70% (35).

En vista de la fragilidad que confiere el fósforo alhierro en general,los industriales tratan de reducir aun mínimoel fósforo en los productos siderúrgicos.

Diegel (36) ha ensayado planchas de hierro con 0.01 a

0.86%de fósforo,sometidas a la acción del agua de mardurante 16 meses.-Los resultados obtenidos se encuentran

en el siguiente cuadro (37).

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róstoro % Area expuesta sq.dcm. Perdida de peso.

0.01 6.35 44.40

0.09 6.36 38.83

0.23 6.36 36.37

0.45 6.36 34.87

0.84 6.35 32.77

0.85 ¿.35 31.35

0.062 12.45 74.47

1.08 13653 60.66

De acuerdo con los resultados obtenidos por Diege1,1a

adición de pequeñas cantidades de fósforo retardan la co­

rrosión de este último si se encuentra expuesto a la ac­

ción del agua de mar,aumentandosu resistencia considera­

blemente con el aumento del fósforo.

Heyny Bauer, han realizado tambien estudios sobre la

influencia del fósforo en la corrosión del hierro,empleanu

do cantidades de este elemento mayores que Diegel, pero

loe resultados demuestrangrandes irregularidades,que pue­den atribuirse a una repartición irregular de este elemen­

to en las sleaciones.- La heterogeneidad del materia1,comosabemos,es causa de la producción de las corrientes loca­

1es,pudiendoatribuirse a estas las irregularidades obser­

vadas en los ensayos efectuados por estos investigadores.

Para aclarar 1a acción ejercida por el fósforo desde

el punto de vista de las corrosiones se imponennuevos y

proliJos estudios.

Élllng;El silicio forma con el hierro numerosos compuestos,

pudiendo combinarse tambien con el manganeso a1 estado si­

liciuro de manganeso; si el manganesose encuentra presen­

Page 61: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

te en cantidades bajas,puede formar un silioiuro doble de

hierro y manganeso.-El silicio pareceáïíírsolución sólidacon el hierro (38).

Desde muchotiempo los quimicos se encuentran de acuer­

dc acerca de que la presencia de silicio retarda los fenó­menoscorrosivos del hierro (39).- La mayorresistencia de

hierro rico en silicio,se refiere especialmenteal atqgue

de los ácidos,siendo observado esto por primera vez porMallet en 1838.

Turner (40) observó que un lingote de hierro con 18%

de silicio expuesto durante muchosaños a los vapores del

laboratorio de la Universidad de Birmingham,no presentap

ba una cantidad apreciable de herrumbre.

Jouve (41) demostró que hierro con 20%de silicio no

es atacado por los ¿cidos,presentando solo un ligero atan

que por la influencia de las acciones atmosióricas.

Burgess y Aston (42) han hecho ensayos con aleaciones

cuyo contenido de silicio varió entre 0.23 y 2.82%L-Los

resultados obtenidos son contradictorios,pu6s han obteni­

do valores altos para 1a corrosión atmosfórica, observan­

dose ademas un ligero aumento de 1a corrosión para.un su­

mentodel silicio.- En cuanto a los ensayos con ácidos,los resultados se encuentran mis de acuerdo con los obten

nidos por otros ezperimentadores,puós aumentandoel silicio

se observa un aumentode la resistencia.- Segúnlos auto­

res, las cantidades de silicio comunmentepresentas en los

hierros comerciales,parecen ser desventaJosos tanto para

la corrosión ¿cida comopara la atmósferica.

Desde el punto de vista de las corrosiones las alea­

ciones hierro-silicio tienen muchasemejanzacon las alea­

ciones hierro-niquel,puós aumentandoel silicio se obser­

va una mayorresistencia a las acciones corrosivas,obte­

nióndose unamaterial casi inatacable para un 20%de éste

element0.-Desgraciadamente el silicio ejerce una marcada

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influencia sobre las propiedades fisicas del hierro, han

ciéndolo duro y frágil,adem‘s su trabado es sumamentedi­

ficil,asi por ejemplo con 5-15% se puede forjar an frio,

pero no en caliente.- Estas son las causas principales del

porque no se preparan aleaciones con cantidades aprecia­

bles de silicio para los materiales generalmente empleadosen la induÍtria.

Anita.El azufre es uno de los elementos que más estimulan

los fenómenos corrosivos, de modoque su eliminación del

hierro es uno de los problemas más importantes de la si­

derurgia moderna.

El azufre se encuentra al estado de prota/sulfuro de

hierro y de manganesoen los hierros industriales.El sulfuro de hierro funde a menos de 1000° de modo

que durante el proceso de solidificación del hierro se re­

parte de un modoirregular en la masa de este y comocon­

secuencia se obtiene un producto de estructura heteroge­

nea que favorece 1a formación de corrientes locales.-Si

se añade manganesoa la masa fundida de hierro el azufre

se combina primero con el manganeso,fcrmando sulfuro de

manganeso cuyo punto de fusión es mayor que el del hierro,

de modo que se separa en forma de glóbulos dispersos que

favorecen,ccmo en el caso del sulfuro de hierro,1a formanción de corrientes locales.- En este caso nos encontramos

con dos elementos,e1 azufre y el manganeso que actúan con­

Juntsmente comoaceleradores del proceso corrosivo.En 1893 Weinsurnv(43) estudió las causas de la corro­

sión de planchas de acero de una compañiade ferrocarri­

les austriacos,que se atacaban enérgicamentefilegando a

1a conclusión de que era debido a la presencia de no me­

nos de 1.08% de azufre.- E1 manganeso que contenian estos

aceros no superaba a 0.20%; ahora bien, comoen los aceros

Page 63: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

de buena calidad, el azufre se encuentra totalmente combi­

nado al estado de sulfuro de manganeso (44),oorresponderian

en el caso estudiado por Ibimuurm 1.86% de manganeso,de mo­

do que se trataba de un acero de muymala calidad. (Friend).

El azufre,en el caso de hallarse combinadoformando sul­

furos, favorece las acciones galvlnicas,y Catas en determi­nados casos descomponenal sulfuro,ozidando luego al azu­

fre puesto en libertad se forma acido sulfúrioc,ouyas ao­

ciones corrosivas energicas conocemos.La formación de acido sulfúrico durante los fenómenos

oorrosivos,ha sido observado con frecuencia en la corro­

sión de calderas cuyas planchas de acero se atacaban ener­

gicamente,formúndosepústulas en el interior de las cualesse encuentra un líquido formado de una solución de sulfato

ferroso y ¿oido sulfúrico libre.otros elementos.

Los elementos considerados son los que ejercen una

marcada influencia en los fenómenoscorrosivos,ya contra­restandolos o acelerandolos.- A continuación considera­

remos algunos otros que no intervienen con tanta frecuen­

oia en los productos siderurgicos,pero que han merecido la

atención de los investigadores.

giga;Dadoel elevado precio de la plata,‘ste elemento poca

importancia tiene en el problema de las corrosiones,pu6ssus aleaciones con el hierro sesultarian sumamentecosto­

sas y seguramenteno aventajaria en resistencia al ataque

de los agentes corrosivos ordinarios a otras aleaciones demenor costo.

Burgess y Aston,han estudiado aleaciones de plata,pe­

ro los resultados obtenidos no indican nada de particular

que hiciese sospechar una ventaja de ‘stas aleaciones.

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Estaño.

El estaño tiene muypocas qplicsoiones comoaleación con

el hierro.-Percy (45) dice que uns fundición que contiene un

9%de estaño, es sumamenteresistente a las acciones corro­sivsS.

Burgess y Aston (46) han estudiado tambien la influen­

cia ejercida pon el estaño sobre la corrosión del hierro.­Lss aleaciones sometidas a las acciones atmosféricas y e le

acción de los ¿oidos contenisn desde 0.28%- liSflL- En losprimeros tórminosde ls serie,ls resistencie el staque delos ¡oidos es buena, pero el grado de corrosión aumenta s1

aumentar el est-ño presente.-Los ensayos stmosfóriccs no

presenten nada digno de mención,compersdo con los obtenidos

con el hierro electrolitico,perc s pesar de todo se nota unaleve disminución con el aumento del estaño.-Oomo nc se po­

seen m‘s datos experimentales no puede deducirse afin,con­

clusión alguns respecto a le influencia ds estaño en losfenómenos corrosivos.

Selenio.

Burgess y Aston tambien hen estudiado la intluencis del

selenio,preperando aleaciones con un contenido muybajo de

selcnic (0.017%) no pudiendo deducirse conclusiones respec­to a su influencie en la corrosión del hierrc.-De los en­

sayos realizados por estos experimentedores,se desprende

una elevada resistencia e les acciones atmosfóricss,en cam­bio es baja el ataque de los ‘oidos.

2.93122;Fereday y Stadert (47) han preparado aleaciones de hiea

rro con 11%de platino, observando que ósts aleación es su»

msmenteresistente a las acciones corrosivas,no habiéndose

formado herrumbre despuós de haberse expuesto s la corrosión

durante varios meses (Friend).

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gggig.- Faraday y stodart (47) han encontrado que alea­ciones con 50%de rodio pueden resistir durante muchotiemp

por a las acciones corrosivas (Friend).

Icliramio.- Burgess y Aston han estudiado detenidamente

la influencia ejercida por éste e1emento,preparandcpara ello

aleaciones cuyo contenido variaba entre 0.40 a 23.86%.oEl

resultado in‘ una gran resistencia de las aleaciones a la ac­

ción de los acidos y de los agentes atmosf‘ricos,observ‘ndo­se un aumentode la resistencia en las aleaciones con mayor

cantidad de wcliramio.- Pero desgraciadamente,estas aleacio­

nes nc ofrecen las ventajas esperadas desde el punto de vis­

ta de la corrosión,pussto que ocn los grandes agregados de

Woliramio entramos a 1a serie de los aceros al tungstnc de

elevado costo y dureza extrema.

Conclusiones.- La importancia de la influencia ejercida

por determinados elementos que acompañanal hierro es ing

negable de modoque este punto del estudio de las corrosic­

nes deberia estudiarse con masproliJidad a fin de aclarar

las dudas numerosas que aún subsisten respecto a la acción

aceleratriz c protectora de determinados elementos que pue­

den considerarse ccmocomponentesnormales del hierro tlc­nico.

Los elementos considerados en el presente capitulo,que

actúan comoaceleradores o iniciadores del proceso cprrosi­vo deberian ser eliminados del hierro.introduciendc las

prcporcicnes óptimas, los elementos cuya acción protectora

es marcada sin que por ello se alteren notablemente sus

propiedadesfisicas.En general,lcs elementos que forman una soluciGn solida

con el hierro, es decir,los que se reparten uniformemente

en su masa y que ennoblecen su potencial,intervienen aumen­tando la resistencia de la aleación contra las acciones cc­rrosivas.

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No solo deben estudiarse las propiedades conferidas al

hierro por un solo elemento si/no es indispensable ver el

comportamiento de aleacionesccon diversos elementos en su

seño,-dado que todos los productos siderúrgicos industria­les van acompañadosde una serie de elementos extraños que

según las proporciones en que se encuentran, confieren a

‘stcs sus propiedadesfisicas especiales.-Vestigios de cier­tos elementos pueden ejercer una acción marcadaperjudicial

sobre las propiedades fisicas del hierro,en cambiopueden

hacer a ¿ste tambien muyresistente a la corrosión.-Como ve­

mos, el problema de las corrosiones de los productos siderur­

gicos no puede ser resuelto mediante un simple agregado de

algún metal o metaloide sin preocuparse de las prepiedades

fisicas que los elementos agregados le confieren.

(l)-!l'h.Richards y Behr.- Zeitsch. hphvsochem. 58-301 (1907)

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ACCION CORROSIVL DE LOS ACIDOB¡BASES Y SALES.

Los fenómenos corrosivos que se observan en 1a práctica

son en general tan complejos,que antes de emitir alguna opi­

nión sobre su origen,deben estudiarse as condiciones del

medio peaáeetqneatez-La influencia ejercida en un fenómeno

corrosivo por los ¿oidegglas bases y las sales es tal queeliminando o agregando algunoJle ellos,puede detenerse com­

pletamente la acción ddlkruotora.En el capitulo preoihente hemos observado que los ensa­

yos realizados por diversos investigadores con el objeto dedeterminar la facilidad de corrosión de un material de hie­

rro,se refieren a 1a resistencia anticorrosiva de éstos enlos ácidos y a las acciones atmosféricas; en cambiopocos

son los datos que poseemos sobre 1a acción de las bases y

sales.-Las bases y las sales desempeñanun papel sumamente

importante en la practica de modoque en el presente capi­tulo las estudiaremos con cierta detención.-El hecho de no

haber estudiado tambien 1a acción de estos elementos en los

fenómenoscorrmsivos,encuentra probablemente su explicación

en 1a circunstancia de considerarse, durante muchotiempo,

a un acido comofactor indispensable de 1a corrosión (teo­

ria del acido).

La práctica ha demostrado con frecuencia que no hay que

generalizar los resultados logrados en un medio ya sea ¿oi­

do,aloalino o neutro,con el objeto de deducir la resisten:

cia anticorrosiva en general de un producto siderfirhico,pués

es facil exponerse a una gran decepción.-La demostración de

esto la encontramos en los hierros ouprosos estudiados por

Bauer,quién observó gran resistencia a la acción del ácido

sulfúrico,en cambio nada digno de mención en cuanto a las

acciones atmosféricas.-La presencia de fósforo, por ejemplo,

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favorece la acción corrosiva del acido sulfúrico mientras

que 1a resistencia a la acción del agua de mar aumenta con

la adición de mayores cantidades de fósforo.

De modo que consideraremos la acción corrosiva de los

lcidos,las bases y las sales comocasos especiales de corro­sión.

Acción corrosiva de los ácidos.

Hasta el momentode presentar Whitney (1903) la teoría

eléctrolitica de la corrosión,era creencia general que lacorrosión solo se debia a la intervención de un acido cuyo

papel era disolver¡e1 hierro,colocándolo en situación de

oxidarse en contacto con el oxígeno del aire.

Despuésde aceptarse la teoria de Whitney,se hicieron

numerosos estudios a efecto de comprobar si era o nó indis­

pensable un acido para iniciar el fenómenocorrosivo.oLos

primeros trabajos presentados no aclaran la cuestión,puésmuchos de los ensayos realizados son defectuosos por elio

minar completamente el ácido carbónioo cuya acción catali­

tica en los fenómenos corrosivos ya conocemos.-Dunstan (l)

fue el primero en decir que el agua y el oxigeno eran in­

diSpensables para la corrosión, no asi el acido carbónico

que solo actuaba comoacelerador.—Divers (a) después de pro­

liJos ensayos,d&mostr6que el hierro se oxida en presencia

de agua y oxigeno sin que intervenga un ácido.

E1 problema de 1a infleunia de un ácido sobre 1a corro­

sión fue prolijamente estudiado por Friend (3) quién afin es

partidario de la intervención de los ácidos en los fenóme­

nos corrosivos sin desconocerpor ello la teoria electroli­tica de Ihitney.

Lambert y Thomson(4) han preparado un dispositivo es­

pecial para evitar todo acceso de ácido carbónico en un en­

sayo de corrosión: de los resultados obtenido deduce 1a si­

guiente conclusión: "El hierro puro no es oxidado visible­

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mente en contacto de agua y oxigeno puro,pero 1a presencia

de rastros de impurezas en el hierro produce 1a oxidación

en igualdad de condiciones, afin cuando esa impureza no sea

de carácter ácido o capaz de producir un ácido durante lareacción".

Vamosa considerar ahora 1a acción de los ácidos sobre

el hierro desde el punto de vista quimico.-Cuandoactúan

soluciones acuosas ácidas sobre el hierro,éste es disuelto

con fonnaoión de una sal Ierrosa,desprendiéndose durante

el ataque una cantidad equivalente de hidrógeno.-Conside­

remos en primer término al ácido clorhídrico que ataqa al

hierro de acuerdo con la siguiente. ecuación:Fe+ 2 HCl = Fe Olaf-H2.

Esto es lo que tiene lugar en ausencia de oxigeno.-Si

la reacción tiene lugar en presencia de ogígeno,e1 hierroferroso se ozida pasando a férticogla velocidad de trans­

formación depende del exceso de ácido presente,siendo rin

pida si el exceso de acido clorhidrico es pequeñoy lentaen el caso contrario.

4 Fe 012+—oa-+4 Hal = 4 Fe 0154-2 H20

La completa oxidación de la sal ferrosa depende de 1a

cantidad de oxigeno presente.

En presencia de vestigios de un acido,e1 hierro es di­

suelto comoion ferroso y este es oxidado por el oxígeno,

formandohidrato ferrico que precipita.Si el ácido que actúa sobre el hierro forma una sal in­

soluble,6sta se deposita sobre su superficie,protegiéndolocontra la acción de ataques ulteriores.-Bsto sucede en el

caso del ¿oido sulfúrico concentrado,siempre que no se en­

cuentre en presencia de agua (5).Interesante es el caso de la acción de los acidos oxi­

dantes, siendo caracteristica 1a acción del ácido nítrico.En tal caso no se desprende hidrógeno,pués éste es oxidado

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por 61 oxigeno puesto en libertad durante 1a reacción,fiora

mando agus.

El ácido nítrico actúa de acuerdo con su conoentraí

ción.-E1 ácido nitrico monohidratadoparece no atacar al

hierro,en cambioel ácido nítrico ordinario lo ataca viva­mente.-Si se sumerge el hierro en ácido nitrico monohidra­

tado y luego se le pasa a1 ¿cido ordinario,óste ya no lo

ataca,dicióndose entontes que el hierro se ha vuelto pasiavo (véase diferentes estados del hierro).

De acuerdo con lo erpuesto vemos que 1a acción de los¿oidos sobre el hierro depende del carácter de los mismos

y de su concentración.

Los ácidos cuya influencia se observa con mayor fre­

cuencia en el estudio de la corrosión del hierro en 1a

próctica,son el ócido carbónico y el ¿cido sulfúrico y,ensegundotórmino,e1 ¿cido clorhidrico y nítrico.

Loción del ácido carbónico.

La importancia del ¿cido carbónico en los fenómenos co­

rrosivos tuó reconocida hace muchotiempo por haberse ob­

servado su presencia en casi todos los estudios de las co­rrosiones.­

Al estudiar la teoria del ácido carbónico,hemoshecho

referencia a algunos estudios realizados sobre su accióna

aceleradcra de 1a corrosión del hierro,dejando para éste

capitulo su acción en genera1,para discutir su importancia

en 1a práctica en el capitulo de los gases disueltos en el

RECIC­

El ácido carbónico actúa sobre el hierro en ausencia de.

oxigeno de un modoanálogo a1 ácido c10rhidrico,es decir se

desprende hidrógeno durante la reacción.

Pci-2 ¡1204-2 002 “2 Fe HZ (003)2+H2.

Si 1a cantidad de ácido carbónico es limitada y existien­

do exceso de hierro presente,1a reacción tiene lugar de a­

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cuerdo con la siguiente ecuación.Fe+ H2 CO3 3 Fe 0034-32.

La.sclucidn permenceincclora hasta tanto intervenga o­

xígeno en 1a reacción,precipitando en dicho caso hidrato fé­

rrico,es decir nos encontramosante el caso de 1a corrosión

del hierro por 1a acción del acido carbónico,e1 cual por ser

puesto en libertad,vue1ve a atacar nuevas porciones de hie­

rro,estab1eciéndose un aiclo.4 Fe 0034-6 H20+0 = 2 rea (OH) 6+4 coa.

A esto le debe 1a Iunesta acción de pequeñas cantidades

de ácido carbónico en las aguas de consumoy en las destina­

das a usos industriales,sobre los conductosy los recipien­tes destinados a recibirlaso

El acido carbónico se consideraba antes tan poco energi­co que se llegaba a dudar de su acción apreciabf%aïïsclven—

te sobre el hierro.-Mcody (6),mediante sencillas experien­

ciasm demostró claramente 1a importancia de esta acción.-La

experiencia de Moodycansistia en determinar 1a perdida de

peso de tn troao de hierro bien pulido,sumergido en una so­lución saturada de acido carbónico.

Los resultados quedan representados por el siguientecuadro:

Tiempo. Gramos de Fe 0por IItro20 horas 0.2546

‘30 " 0.5771‘56 "

96 " 0.8172

26 dias 2.139

Si se mantiene el recipiente de la experiencia perfecta»

mente cerrado, la solución permanece inclora, pero con 1a

presencia de oxígeno,“ forma inmediatamente una mezda de

carbonato Ierroso,hidratc ferroso e hidrato I‘rrico,coloreán­

dose 1a solución de pardo rojizo.

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Acidosulfúrico

El ácido sulfúrico actúa sobre el hierro,disolviéndolocon desprendimiento de hidrúgeno.—81 el ¿cido es muy con­

centrado,e1 ataque se detiene rápidamente por formarse so­

bre el hierro una capa insoluble que lo protege de un nuevoataque, siendo suficiente el agregado de pequeñas porciones

de agua para que se reinicie 1a reacción.-Dado que en la prágtica,uno se encuentra en presencia de ¿oido sulfúrico dilui­

do,1a.impsrtancia de la acción.de ¡ste ¿cido es nada despre­ciable.-Al estudiar la composiciónde las aleaciones,hemoscitado el caso de 1a formación de ácido sulfúrico durante

el proceso corrosivo a expensas del azufre ya sea combinado

al estado de proto‘ulfuro de hierro o de manganeso.-Ademússe forma ácido sulfúrico en 1a atmósfera de las ciudades ing

dustriales por el anhídrido sulfúrico deeprendidc de los

combustibles ricos en azufre cuyo efecto desastrczo puede

observarse en los techos de hierro galvanizado.

Debido a las razones expuestas,el ¿cido sulfúrico ha me­

recido especial atenciGn de parte de los inwestiggdores quie­

nes hicieron ensayos comparativos con el objeto de determinar

la mayoro menorresistencia de los diversos tipos de hierroa 1a acción oorrosiva de late.

La intensidad del ataque de hierro por la acción de los

¡oidos en general,dismunñye con el grado de su pureza.-N'Ib

ton Friend (7) cita un ensayo hecho con hierro puro,fundi­

ción y acero,sometidos a la acción de ¡cido sulfúrico al

25%.-Lap‘rdida de pesos del hierro puro (99.95%) es casi

insignificante,comparada con los otros dos tipos de hierrosindustriales.

Por los trabajos citados de Burgess y Aston no debemos

confiar exfiageradamenteen la pureza del hierro para dedu­

cir su resistencia a los iidos, dependiendo¡sta ante todo

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del modode preparación y del tratamiento posterior.-Asi,

por eJemplo,e1 hierro e1ectrolitico,se muestra propgenso a¡»úüadín

la.pseparlnrúh si se le usa directamente, en cambio, some­

tióndolo a un calientammientopróvio,la facilidad de corroer­

se es redudica en alto grado.

¡a explicación de óste fenómenose debe a Foerster quión

determinó la presencia de hidrógeno en el hierro electroliu

tico,el que con el metal forma una verdadera aleación,corres­

pcndiendo a ósta una posición determinada en 1a serie elec­

troquímica.-Según Fcerster,el hierro puro posee una pequeña

presión de disolución comparadacon la de su aleación hidro­

genaúa5de modo que solo disuelve un escaso número de iones,

es decir que el hierro puro libre de hidrógeno es relativa­

mente pasivo, siendo en cambioactiva la aleación hierro­

hidrógeno.­

Los resultados contradictorios obtenidos por diversos

autores se deben al empleode hierro dectrolítico,no exento

de hidrógeno.-Ls acción ejercida por el ¿cido sulfúrico di­

luido depende tambien,eomo hemos visto,de la composición del

material atacado de modoque cada aleación debe ser ensaya­

da previamente antes de poder fallar sobre su resistencia

al ataque de óste ácido.Accióndel leido nítrico.

La acción del ¿cido nítrico sobre el hierro dependedesu concentración.

El hierro reacciona enórgicamentesobre el ¡cido nitri­

oc ordinario de densidad l.42,en cambio es inactivo en con­

tacto con el ácido nítrico fumante.-Si se le pone primero

en contacto con el ¿cido fumante,pierde su poder de reacción

con el ¡cido nítrico crdinaric.-E1 hierro que no reacciona

con el ¿oido nítrico de densidad l.42,se denominapasivo,

siendo observado esto por Faraday por vez primera,quión atri­

buyó óste fenómeno a la formación de una capa de óxido y más

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tarde a un_manto gaseoso de bióxido de nitrógeno (8).

Los diferentes estados del hierro tienen gran importan­

cia para el estudio de las corrosiones,dado que óstas no

pueden tener lugar en el caso de hierro pasivo de modoquees conveniente dedicar alguna atención a los misnms.

Diferentes estados del hierro.

El hierro desde el punto de vista de sus propiedades

químicas se clasifica en hierro activo y pasivo,correspon­

diendo a estos estados un papel importante en el estudio delas corrosiones.

Solo el hierro activo puede ser oxidado,puós elsel único

eaplz de lilolverse para entrar luego en combinacióncon ¡L

oxigenogólectroquimicamentela actividad del hierro consis­

ún en ls producción de iones Fe" ,quedando expresada ósta

producción de iones de acuerdo con Liebre%h (3) por la si­guiente fórmula:

Fe ——v Fe” + 2 Fi (-)(l)

siendo r (-) la carga por valencia necesaria para la oxida­ción o sean 96540 Coulomb.

Tratandose de hierro pasivo no se efectúa la transfor­

mación indicada en la fórmula (t) puós ¡ste no se disuelve

produciendo iones capaces luego de oxidarse por la acción

del oxigeno.

Siendo ósta propiedad del hierro sumamenteimportante

desde el punto de vista de la protección del mismocontra

los fenómenos corrosivos,indioaró los mótodos más comunes

para obtenerse este estado y las teorias emitidas para ex­plicarlo.

La primera observación sobre el estado pasivo del hie­

rro Iuó hecha por James Keir (23 a rines del siglo 18,quión

disolvió plata en acido nítrico puro,introduciendo en óstssolución un alambre de hierro pulido; observó primero una

reacción entre el hierro y la solución,oon depósito de pla­

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ta sobre el hierro,pero pronto cesó esta reacción y la pla­ta se disolvió nuevamente.-E1hierro permaneció en el li­

quido durante varias semanaspulido y sin presentar el más

leve ataque ulterior.-Keir observó 1a inestabilidad de ós­

te estado,puós raspando el hierro o acercando a1 mismo ou

otro trozo de hierro, ¿:5 perdia completamente.-Despuósde

estas observaciones,e1 asunto quedó olvidado hasta 1827,

siendo nuevamnntedescubierto por Wetzler (ll).-Este inves­

tigador observó las diferencias electroquimicas entre el

hierro inactivo y el hierro comúny a raiz de óstas inves­

tigaciones Feohner (12) hizo medidas electricas las cuales

comprobaronque la combinación del hierro con la plata en

una solución de plata era positiva con relación a una pila

mientras el hierro era capóz de disolverse;una vez desan

parecida ósta prepiedad,ee volvió electro-negativo.

En el año 1836,30hbnbein (13) continuó los trabajos de

Fechgir y comprobóque el hierro se veria inactivo si se

polarizaba anodioamente en soluciones salinas o de acidos

oxigenados diluidos.-E1 nombrede hierro pasivo se debe aSohvnbein.

Para explicar el fenómenode la pasividad de los meta­

les se han planteado diversas teorias de las cuales in­

dicaró las más importantes.

1°-Teroria del óxido, ósta teoria establece comocausa

de 1a pasividad la formación de una pelicula de óxido tan

tónue que escapa a la cbesssvaoión.-1 favor de ésta teoria

hablan los hechos siguientes:,pm'n'chui.

3)-Los fenómenosde oxidación producen fasiiiíid en losmetales.

b)-oalentamiento en una atmósfera de oxigeno es causa

de pasividad.

c)-La polarización anódica produce el fenómenode la

pasividad.

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d)-La acción de los oxidantes sobre los metales produ­oenmóstos.1 “1:;ch pasiéo.

La objeción principal a ¿sta teoria se debe a Hittorf

quión observó que tambien en soluciones de Éianuro de patas

sic se produce 1a pasiïidad de diversos metales.z)-Tenria de la Valencia (14) esta teoria tuó formula­

da,basóndoae en 1a hipótesis de que el hierro al estado me­

talico puede ser bi o tritalente,debióndoae el estado pasi­

vo a1 pasase del hierro invalente menosnoble a1 trivalehp

te.-Esta teoria no pudo sostenerse por las numerosasfallas

que presenta en la practica.

3)-Teoria de la capa gaseosa ¡e JKumerosoaautores tra­

taron de explicar la pasividad del hierro por una capa ga­

seosa que se forma en la superficie del petal y que no perb

mite el ataque directo de los acidos sobre óste.—Este gaz

puede ser,segúnhos agentes que han actuado:oxigeno,nitróke­

no,ózido de nitrógeno o cualquier otro.

Fredenhagen (15) hace resaltar en su trabajo que el

hierro vuelto pasivo por la acción de la polarización anó­

dica,posee propiedades distintas que el hierro vuelto pasi­vo por la acción del acido nitrioo,atribuyendo ósta dire­

rencia a las capas gaseosas diterentes;en el primer caso

se forma una capa.de oxígeno y en el segundo una de óxido

de nitrógeno.

4)-Teoria fisica, la pasividad del hierro es atribuidatambien a una alteración puramentefisica de la superficie

del hierro,pero la naturaleza del cambioes aún un punto

muydiscutido.

5)-2¿gria de la velocidad de reacción,916) según ósta

teoria, la pasividad de los metales se debe a que los iones

del metal pasivo se disuelven lentamente en el electrolito;

en cambio,1a separación del oxigeno en la solución pasivan

dora o en la polarización anódica se realiza con mayor ve­

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locidad.-E1 oxigeno asi separado,descmpeña un pQPcl de uncatalizador negativo, y no interviniendo en la corrosión

del meta1.-E1 proceso de disolución del meta1,de acuerdo

con la expresión

Fo '—>Fo"+2 F (-)

es retardado de tal modc,que puede ser considerado comoa­

nulado,una vez vuelto pasivo el metal.

6)-Teoria.dg¿gqrgtqg (17).- Forster partiendo de 1a teo­ria de Le Blanc,consideró a1 hierro activo comouna alea­

ción de hierro e hidrógeno,atribuyendc la pasividad del hie­

rro a un fenómenode oxidación,que elimina al hidrógeno,to­

mandoasi el hierro un potencial mas noble.-El hidrógeno ,

según 1a teoria de Forster,tiene el carácter de un catali­

zador positivo,considerado comoel oxigeno en la teoria de

Le Blanc,que desempeñael papel de un catalizador negativo.

La teoria de Forster nos permite explicar la acción pa­

sivadcra de las legías de concentración media,que se carac­

terizan por la reducida.concentraoión de iones hidrógeno.­

El hierro desprende en ellas hidrógeno, dejando de ser porlo tanto en estas soluciones una aleación de hierro e hidró­

geno saturada.

7)-29.2r..1.e_221_9id.ei¿a ¿ilegalidad- ­

Newton Friend (17 bie),en su trabajo sobre la teo­

ria ooloidal de la corrosión del hierro,presenta una nueva

teoria con el objeto de explicar de un modocientifico 1a

pasividad de los metales.

La teoria se basa en la observación hecha por su au­

tor de que los pasivadores comunes,actúan todos comopreci­

pitantes de los coloides positivoe,-Eeta observación hizo

pensar a Friend que la acción pasivadcra de diversos liqui­

dos se deba a la destrucción del gg; catalizador,formadoprobablementepor hidrato ferroso-Iérrico coloidal.

El estudio de las teorias mencionadas nos demuestra que

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el problemade la pasividad del hierro,aún no ha sido re­

suelto y probablemente no todos los fenómenosde pasividad

podrán ser explicados por una teoria única,dependiendo se­

guramente la explicación en cada caso de los agentes pasi­

vadores que intervienen.

NewtonFriend (18),explica la pasividad del hierro por

la acción de los alcalis,en que este fija en sus poros alalcali.-Para explicar este caso de pasividad,el autor sebasa en los trabajos realizados por 61 que consistían en

pulir el metal pasivo y luego sumergiándolo en agua desti­

lada completamentepura,el metal cedia al agua el alcali,

perdiendo luego su pasividad.

El hierro pasivo obtenido por la acción de un alcalí

pierde esta propiedad sumergiéndolo en una solución debil­

mente ácida,-El anhidrilo carbónico del aire hace perder

la pasividad de una plancha de hierro al cabo de poco tiem­

po.-Este caso de pasividad no puede explicarse por fenóme­

nos de oxidación,de lo cual Frgnd deduce que debe haber di­

versas clases de pasividad.

El hierro se vuelve pasivo si se polariza anódicamen­

te durante cierto tiempo,debiéndose la pasividad en este

caso probablemente al contacto del hierro con el oxígeno

naoiente.—0tros pasivadores son los oxidantes enérgicos

comoser el acido nítrico,el acido crómico,el permangan

nato de potasio,eto.,y por último tenemoslas legías de

mediana consentración, (K.OH,Na.OH,Ca(0H)2) que tambien

vuelven pasivo al hierro que se introduce en ellas duran­

te cirrto tiempo.En 1909 Krassa (19) ha hecho un interesante estudio

sobre la pasividad del hierro por la polarización anódi­

ca.-En la polarizacidn anódica el estado pasivo se presen­

ta con tanta mayor rapidez cuanto mayor sea la intensidad

de la corriente.-Si se empleacomoelectrolito una legia

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alcalina, la rapidez del fenómenodepende de la concentran

ción,siendo tanto más rápido cuanto menor sea la concentran

ción.—Sise deja a1 hierro vuelto pasivo en el electrolito,

cortando la corriente,recobra su actividad poco a poco.-En

la pasivaoión lenta por corrientes poco intensas,se coloreala solución de verde azulado por disolverse el hierro,ade­

más los electrodos se cubren de un manto negro muy delgado.

'El análisis de la capa negra de los electrodos dió por re­

sultado que se compone de productos de oxidación menores en

el grado de oxidación que el óxido Iórrico (re 2 03) pero

si se disuelvéeïn ácido,presenta reacciones correspondientesa las sales Iérrioas,debiendo considerarse por lo tanto oo­

mouna combinaciónferroso-férrica.-Por polarización catódi­ca el manto es reducido a Fe metálico.

Estos ensayos de Krassa apoyan 1a teoria.de Haber y Gold­

sdmidt que explican la pasividad del hierro en soluciones a1­

oalinas por la formación de una capa de óxido (20),pero se

encuentran en contradicción con los trabajos de Müller y

Kbnigiberger (21) quienes llegan a la conclusión de que 1a

pasividad se debe a una modificación del hierro,pero sin

formación de un manto protector,dado que el poder de refle­

xión del hierro pasivo 3%el mismoque el del aotivo.—Este

trabajo fué discutido por Krassa quién sostiene que un es­

pesor del manto de óxidos que cubren al hierro,ccrrespcn—

diente a un centésimo de longitud de onda da la luz emplea­

da,provoca 1a pasividad pero escapa a las observaciones 6p­

ticas.-Muller y KDnigsberéïÏhan comprobadoquáwgapaiuóxido‘

de plomo de 0.8¿7’de espesor que se tornan sobre una super­ficie pulida de platino, disminuyenel poder de reflexiónde éstchonsiderablemente (22).-A los mismosresultados ha

llegado en 1913 Bigger (23) quien ha hecho medidas del po­

der de reflexión del hierro activo y pasivo,emplesmdcrayosMATQ

rojos.

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Le Blan4ha considerado el grado de solubilidad del me­tal pasivo comomuchomenor que el del metal activo y par­

tiendo de ésta concepción,FUrster y Grave,admiten que el

estado pasivo en el estado ordinario del hierro,pués éstesolo se vuelve activo en presencia de un catelizador.-Be­

guónFnrster el catalizador es el hidrógeno, el cual Ior­

ma una aleación con el metal,y según Grave son los 53333­

. 'uwolos verdaderos catalizadores.-Apoyan esta última

afirmación los hechos siguientes: el hierro se vuelve ac­

tivo cuando se calienta en una atmósfera de hidrógeno y se

vuelve pasivo cuando se calienta fuertemente en una corrien­

te de aire,de nitrógeno o en el vacio.- El hidrógeno mole­

cular después de haber estado en contacto con el hierro no

cambia el potencia1;pero el hidrógeno ionizado vuelve al

metal activo,mientras que el nitrógeno ionizado lo vuelve

pasivo.-Lcs iones de hidrógeno quedan en libertad cuando

un metal pasa del estado activo al estado pasivo y cuando

el hierro vuelve activo en un punto de su masa por contac­

to con los iones de hidrógeno,1as otras partes del metal

vuelven activas por difusión.

Dunstan e Hill, alegan en favor de la teoria del óxi­

do,que el hierro vuelve activo calenta#do en hidrógeno a240°,pero permanecepasivo calentaldo en el vacío a 400°.­

Estos resultados se explican perfectamente por 1a teoria

de la actividad producida por el hidrógeno y los presenta

el propio Grave comoconfirmación de esta última teoria.­

Esta proPia hipótesis del hidrógeno explica tambien el 1e­

nómenodel hierro que vuelve pasivo en los alcalis,lo cual

es de difícil entender con 1a teoria de la película de óxi­do (24).

De lo expuesto se deduce que el problema de la pasivi­

dad del hierro afin no ha sido aclarado,no pudiéndose por

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lo mismodesechar o aprobar definitivamente ninguna de las

teorias erpuestas.-Lo cierto es que el hierro pasivo no se

orida en contacto con los medios corrosivos ordinarios por

no tener lugar la disolución del hierro de acuerdo con lo

expuesto.

Acción del ácido crómico (25)

La importancia del ácido crómico en el estudio de las

corrosiones se debe a1 hecho de que soluciones acuosas de

éste ácido ejercen una acción pasivadora sobre el hierro

protegiéndclo contra la formación de herrumbre.La influencia del ácido crónico sobre los fenómenosco­

rrosivos ha sido estudiada por numerososexperimentadores,

dado que el hierro vuelto pasivo por éste medio,ofrecia una

gran resistencia a la corrosión.El hecho de que el ácido crómico ejerce una acción pro­

tectora sobre el hierro,parece encontrarse en contradicción

con los expuesto anteriormente,es decir,de que los ácidos

por aumentar la.ooncentración de los iones hidrógeno,aoe1e­

ran los fenómenos corrosivos.- La duda queda disipada in­

mediatamentesi aceptamosla teoria del óxido,para explicar

la pasividad del hierro,pués dado el carácter de enérgico

oxidante que tiene el ácido crómico,se forma una películade óxido insoluble en el ácido diluido.

Si se añade una sal soluble a la solución acuosa de áci­

do crómicc,lcs fenómenos corrosivos no son detenidos y se

observa en ciertos casos un aumentodel ataque.-Asi por

ejemplo,agregandocloruro de sodio,tiene lugar la siguien­te reacción:

2 Na 01 + Hz,Or 042m2 Or o4+a Hc1.

El ácido clorhídrico,puesto en libertdad,disuelve a1 óxi­

do formadc por la acción del ácido crómico formando cloruro

ferroso y dejandd a 1a superficie del metal expuesta a un

nuevo ataque.

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Heyny Bauer,han estudiado la acción del ácido orómico

sobre el hierro y llegan a la conclusión de que se ennoble­

ce su potencial proporcionalmente a1 aumento de la concen­

tración del acido,es decir; a medida que crece el ppder oxi­dante del medio.

Al estudiar la acción corrosiva de las sales,veremos la

importancia de los cromatos y dicromatos en la fabricación

de pinturas antioorrosivas.Acción corrosiva de las bases.

Las bases actúan en el sentido contrario que los ácidos

sobre el hierro,es decir,eJercen una determinada acción

protectora sobre éste,contrarestando su disolución y.evi—tando de ese modosu corrosión.- Berzelius fué uno de los

primeros que observó que los alcalis cáusticos preservanal hierro de los fenómenoscorrosivos.

La acción de los áloalis depende ante todo de su con­

centración y así tenemos que soluciones alcalinas muydi­

luidas no protegen a1 hierro de la corrosión.

Heyny Bauer (26) han estudiado la influencia de lacon­

centración de las soluciones sobre el ataque del hierrogve­

remos sus resultados en el capitulo de las soluciones sa­linas.

La concentración limite que corresponde a una solución

alcalina se encuentra en relación directa con la temperatu­

ra aumentandorápidamente si se eleva esta última.

Las bases se caracterizan,en que en el equilibrio(á). (611i = z

los iones (OHf dominan sobre los iones (Hi; de modo que el

efecto disolvente ejercido por los iones (Hf es completa­

mente contrarrestado por la concentración muysuperior de

los iones (OH)2

Heyny Bauer,en el trabajo ya citado,han estudiado la

acción de soluciones diluidas de hidratos de calcio y sodio,

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‘determinando las concentraciones limites de acuerdo con 1a

concentración iónica,cbservando que la concentración limi­

‘te obtenida prácticamente es algo superior a 1a calculada.

NewtonFriend,llega a la conclusión de que soluciones

alcalinas muydiluidas,libres de carbonatos,no corroen a1hierro.

Las soluciones de hidratos alcalinos y alcalino-tégecs

muyconcentradas protegen al hierro de la corrosión duran­

te un tiempo indefinido.A continuación se encuentran resumidos los resultados

obtenidos por Heyn y Bauer (27) con planchas de hierro de

514.50m.de area suspendidas en soluciones de hidrato de

calcio de sodio y de potasio durante 22 dias.Hidrato de calcio

Grs. Gao %o Tiempo Pérdida en grs.

0.0 22 dias 0.0546

0.57 23 ” 0.0000

1. 35 (saturado) 22 n o. oooo

Hidratc de sodio.

Grs. Na OHfio Tiempo Pérdida en grs.

O.0 22 6.18.8 0a

10. 22 " 0.0002

100. 22 " 0.0005

Saturada 28 " 0.0002

Hidratc deppotasio.

Gre. K.0H %o Tiempo Superficie Pérdida en grs

0.0 28 5 x 4 cm. 0.0685

2.8 28 ' 0.0000

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28.- ze 5 x 4 cm. 0.0001

168.- 28 n 0.0003

Saturada 21 " 0.0002

.La acción pasivadcra ejercida por las soluciones alcan

lines de mediana concentraci6n,consideradas por Heyny Bauer

se funda en otra causa que la ocasionada por los oxidantes.

La pasividad del hierro en soluciones alcalinas es debi­

da a la falta de iones hidrógeno,en cambio en la provocada

por los oxidantes,el hidrógeno es oxidado a medida que se

forma,de modoque no puede influir en la presión de disolu­

ción del meta1,de acuerdo con las observaciones de Ebrster

ya tratadas anteriormente.

Los alcalis fundidos ejercen una intensa acción corro­

siva sobre el hierro,siendo ésta particularmente intensa

para la soda cáustica.-La intensidad del fenómenoes consi­

derablemúnte agravada con el aumento de la temperatura.

Según Scheurer Eestner (28) el hierro dulce es atacado

con mayor intensidad que la fundición por los álcalis run­didos.

La acción de los alcalis sobre el hierro solo presenta

interés para las industrias que Operancon éstos productos,dado que en 1a naturaleza no se encuentran libres.

Acción corrosiva de las sales.

La acción corrosiva de las sales ha merecido muchaa­

tención de parte de los investigadores dado que intervienen

en todos los ataques corrosivos,dependiendo la intensidad

de éstos en primer término de la concentración,además de

la temperatura y de la presión.

El estudio de los fenómenos corrosivos ocasionado por

las soluciones salinas puede considerarse desde dos puntos

de vista.—El uno considerando la sal disuelta en agua des­

tilada libre de oxigeno y de otros gases,es decir,observan—

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do la acción corrosiva “de1a sal pura.-E1\‘%5nsiste en estu­

diar la relación que existe entre 1a intensidad del fenóme­no corrosivo en las condiciones normales,es decir,permitión­

do el acceso de los gases libremente a la solución salina.

De las investigaciones hechas por Heyn y Bauer (29) se

deduce que 1a corrosión del hierro industrial es un proceso

individual no comparablea 1a disolución del hierro en los

ácidos.-Por ésta causa es erróneo querer utilizar los datosobtenidos g; la acción de los ácidos o sales ácidas sobre

el hierro para deducir su resistencia a las acciones correasivas ordinarias.

El estado primario del proceso corrosivo en agua es idén­

tico a 1a disolución del hierro en.1os ácidos,pués ambos

procesos se caracterizan por la separación de hidrógeno,que

tiene lugar cuandonl1a ecuación de NeÉ‘st(30) es satisfecha:

VS-l>siendo C la concentración de los iones metálicos y c la de

los iones,hidrógeno, refiriéndose el indice 1 al metal y el

2 al hidrógeno y ni representa la valencia del metal.Los iones metálicos de signo positivo deeplazan al hi­

drógeno que pasa entonces al estado melecular;1a condición

necesaria para satisfacer 1a ecuación de NGQEtgesditár,que

1a tensión de disolución del hierro debí ser mayor que 1atensión del hidrógeno,es satisfecha tanto en el proceso co­

rrosivo en el agua,comoen el caso de disolución del metal

en un ácido.-Es decir, que las condiciones iniciales sonlas mismas en los dos procesos.

Unavez iniciados los dos procesos,difieren éstos fun­damentalmente.-La concentración creciente de los iones me­

tálicos durante el proceso de disolución llega a un máximo

en el caso de tratarse de un 6oido,pero si se trata de corro­

sión en agua,ésta no tiene lugar por precipitar el oxigeno

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presente continuamenteel hidrato ferroso disuelto a1 es­tado de hidrato férrico.- La velocidad de 1a oxidación y

precipitación es proporcional a 1a concentración del oxi­

geno y a la del Fe (OH)2.

Heyn y Bauer (31) han detenninado para el proceso co­

rrosivo durante el tiempo z la siguiente disminución de

paso:1 .(34.111g1+T°

c representa el peso de una molécula de hierro en gra­

mos, c1, 1a concentración del oxigeno,m1,1a concentración

de los iones hierro necesaria para el equilibrio, A la con!

tante de velocidad de la\solución dethierro y B la constan­te de velocidad de la oxidación y precipitación de los io­nes hierro.

Si se considera 1a disolución del hierro en soluciones

ácidas,1a concentración del oxígeno es tan pequeña que pue­

de ser despreciada,de modoque 1a fórmula arriba indicadase induce a:

c m1.z.

La velocidad de disolución del hierro L.se expresa por:

P1 z l. (m1 - m)donde g_es 1a concentración que se obtiene después de ser

reducida 1a concentración máximapor 1a acción precipitan­

te del oxigeno.-La velocidad de oxidación y prtoipitaoión

se halla dada por 1a siguiente expresión:

(flv:B.c'.m

Vamosa considerar ahora el caso general referente a

1a acción corrosiva de las soluciones salinas,aJust6ndo­nos a los trabajos realizados por Heyny Bauer (32) titula­

dos '80bre el ataque del hierro por el agua y solucionesle—salinas", publicados por el "kggglichen materialgpnztunggamt"

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Berlin,por ser estos’que más luz han arrojado sobre ésteproblema.

El proceso corrosivo originado por soluciones salinas

neutras,sigue una ley caracteristica de acuerdo con 1a con­

centración de laamismab-Enprimer termino decrece ligera­mente la velocidad de la corrosión con un aumento de la con­

centración.-En una concentración determinada,llamada por los

autores,concentración critica, se observa un ataque máximodel hierro.-Continuando el aumentode la concentración,a

causa de la disminución del oxigeno disuelto, se reduce con­

siderablemente el ataque que puede reducirse en determinados

casos a cero;Heyn y Bauer han denominado la concentración

correspondiente a 1a iniciación de la acción protectora de

la solución,concentración máxima.

El órden de la importancia de las sales por sus efectos

corrosivos,considerando el cation,es : manganesiosodio y

calcio,correspondiendo a los aniones el siguientezcloruros,sulfatos y nitratos.

Friend (33) clasifica los electrolitos en dos grupos

con el objeto de facilitar el estudio de los mismos,siendo

-6stos los siguientes:

ler.Grupo. Electrolitos que admiten soluciones limites.

2° Grupo. Electrolitos con soluciones limitesimaginarias.

Vamosa considerar en primer término a1 primer grupo de

electrolitos tomandoen cuenta los resultados obtenidos por

"Hezn l Bauer" y "Friend z Brown."

Los primeros ezperimentadares citados han utilizado en

sus experiencias hierro maleable y acero dulce,en cambio

Friend y Brown,han hecho sus ensayos con hojas de hierro

puro de Khhlbanm.

La curva B c D E, dada por Heyn y B auer,representa la

acción oorrosiva del terrooianuro de potasio sobre el hierro

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¡"L siendo este un electrolito característico del primer grupo;¿{l El punto B representa loá eteetoe del agua destilada sobre

’el hierro y F los de la solución saturada de'electrolito

considerado. LLa curva.noe muestra que múypequeñas concentraciones

del electrolito ejercen una acción retardatris sobre la co­rrosión,correepondiendo este fenómenoal trazo Bee-Conti- g

nuando el aumento de la concentración ee inicia un mayor V

ataque,siendo representado esto por la parte ascendente CD

de la curvae- En D es alcanzado un máximo que corresponde

a la concentración eflitioa.qDesde la concentración crítica

el ataque disminuye rápidamente hasta la concentración lia

mite (máxima) eorreepondiendo esta al punto E.- Si se con. iï¿%tinua aumentandola concentración no tiene lugar ningún fe- ‘nómeno oorroeivo.

>ewQ5

EG oczoawnufixti-uu.

_ ' ‘ ¿lCmdnhecmn eu motuukm-n «No x“, Qe. pz159.41 i un ,ubuimuunu

¿ggigg corroeiva del Ierrooigggro de potggig.(fieyn y Bamr

Se ha observado en general,qne al alïïïar la soluciónla oonoentraoián crítica,se producenataques locales enérgi­

ooe repartidos irregularmente sobre la enperfioierde 1a mues­

tra en eneayo.-Probab1emente se debe este fenómenoa la re­

partición heterogénea de las impurezas en el hierro que dan

7{' lugar a la formación de corrientes looalee,(como hemosvie­-to en el capitulo anterior).

La acción de los electrolitos sobre el hierro no solo ­

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r

9',"Y.

dependede la concentreíion temreratnre,preeión y otros tac-'H

toroa,sin6 tambien dé la intensidad de la lun cono ha podi­do demostrar Friend en sus trábajos,de modoque todoa.los

resúltados obtenidos tienen un carácter aproximativo;'

l Heyn y Bancr;han hecho interesantes observaciones con tw

soluciones de carbonato de sodio y de potasio,quedando ésa

tas representadas por la curva que se encuentra a continuanción.

C omusica:etaïiua.

4, i5.—¡,vsz-á 0+4Conceutnmos‘x rnoúcuftu glavnb 7°.:

cxpzesadu Gn Ïcoazílnxns

Curva demostrativa de loa efectos corrosivoa de loscarbonato: alo íios en diferentes concentraciones(nezn y“«‘*ïtBauer)¿ ‘

El cuadro que se encuentra a continuación noc da la

concentración critina y máximade los electrolitos corresi'

pendientes al primer grupo. ‘fi

Concentra- Concentran ,Metaltti- Electrolito ción criti-ción limite Obser­lizado. ca,gramoe gramos por vaciones.»,l

por litro litro ’

Hierro dulcc(5) K 4 Edema

Hierro puro K4 re(CN)6Kahlbaum (4)Hierro dulcefls) K3 Femmó

" n Kun04

" ' ñ . K2 cos

n n img?"e " Ken

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Hierro dulceN

Acero (3)l?

K Br O3

K 01 03

CeclzNe 2 3-9H20

Hierro dulce(3)NeH005

---(2)Hierro duloe(3)NaZB407,10H20

(Hierro puro¡Khhlbanm(4)

Hierro dulce

¡Hierro puro

(5)

Ne 2 003

Na 2 003

Nezflro4,lznao

GH3,COONH4

(NH4) 2 ¡204

Oro 3

Oro 3

K2 Oro4

K2 creo?

K2 Or207

me Kehlbamnü) K2 0r0'7

c;9;;1.27Ibi.-419

1._o

0.795

0,1

0.1

74.5

510100

1 - 1

1 - 1

1.06 - 1

17 ­

1 _

01 ­

1.0 ­

o}

o

59

10

10

¿p10

¿puuuüadáea 10° J-2¿""""‘tL

La ooncen»tración li­mite y elpunto de santurgzicnlgagzLMQ pndmv

Hierro atancado visible­

0.01 —o.05 mento en so­

0.056luciones ocn­centradas

0.01 - 0.1 Vuelven alhierro pasi­

0001 - 001 700

00075

0.084

El cuadro indicado es de NewtonFriend (The Corrosión

o! Iron and steel pág 133 ) correspondiendo los datos sin

número a Heyn y Bauer (1908 -l910).W(2)- Gribb y Anual. Analyst. 1905. gg 225; hierro de

(3)- "Analysis" pág.129

composición desconocida.

(4)- Friend "I.Ircn Steel Inst.1911.(En prensa).(5)- Cushman. "Bulletin N° 30

culture Washington (1907S.U S.Departenent of Agri­

A las concentraciones críticas subrayadas,ccrrespon­

de una acción corrosivs mayor que la del agua destilada.

El segundo grupo de electrolitos no posee concentra­

ciones limites,es decir,que por más que se aumente la con­

centración nunca se llega a una detención del renómenooo­rrosivo.

Vamosa considerar en este grupo cepecialmente al

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\'.

f,. +. . .cloruro y sulfato de sodio y el de potasio,t5míhdo on cuenta los

gráficos de "Hezg y Bauer". y de “Friend y Brown" que ae encuen­tran a. oontinuáoión (34). . ¿ u.­

‘VHJ. »,.“yfl“¿no , 2*“- .

Couosíovx“cetutx;a

o l ' l l400 ¿00 30°

ConcentzacLo/n def CZK enjwnxos ego

La acción oorrosiva del 01 K‘detorminadaLpor "Hola y

Bauer” ly "Friend y Brown". ‘

Il, o

43,11

J

3 5;”moy,1o

U

4;"; ¿Zn no Iso

KmncunL’LucLo’nIde ¿of ¿11311114105'%o.

Acción oorroaiva de aoluclggos de sulfato y cloruro de sodio;

Í

i K/VOJ‘ no! t5MB“)an

K 5 \

L ÚÁ '¡HE'HH ¡1 Büufin)

LottoSLón."¿eL-xhozx

l l 1

1m: zoo 2.50

Concentzqu'on (¡zumos paz ¿MitoH \

Loción corrosiva.de soluciones de gglfato y nitrato.de potasio.

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En el capitulo correspondiente a 1a corrosión de los

conductores de agua por la acción de las sales disueltas

consideraremos las principales,de acuerdo con su importancia.

A oont inuación ee encuentra un cuadro que resume las con­

centraciones criticas de los principales electrolitos corres­pondientes a éste grupo.

ElictrolitosdelPm (1)Hierro empleanElectrolito Concentro- Autor.do ción críti­

2355:?agronm.)

Hierro dulce K Cl 50 Heyn y Bauer

Emu de Kahl- K oi 5‘ FriendHierro dulce Kg,3,04 10 Heyn y Bauer

Hierro Kahlbaun K2804 10 Friend y Brown

" " 'K l 03 1.15 " "

" dulce Na Cl 10. 06 Heyn y Bauer

" Kahlbemn Ha el 5. Friend y Brown

" dulce Haz 304.10H¡,O 10. Heyn y Bauer

" Kahl'baum Na ¿304.10H,,o lo. Friend y Brown

" dulce Ia N03 {‘¿gï' Heyn- y Bauer

" Kahlbaum Na N03 50 Friend y Brown

" dulce OtHZ(OOe)2: 0.14 Heyn y Bauer

" " Oa 304 2. 034 "

Loem S Ca. 0.0014 "

Hierro dulce Ba Olz, anzo 100. "

" Kahlbaum Ba 017,,232,0 10. Friend y Brown

" dulce Fe 304.7320 100. Heyn y Bauer

" " As; 03 O.064 "

" " Mg 011,6H¿0 100. "

" Kahlbaum Mg c1), , 632,0 :0. Friend y Brown

" dulce Mg 804.7H¡0 10r50 Heyn y Bauer

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Hierro Kahlbsum M3so4.73;o 10:50 Friend y Brom

" dulce un 804 Enzo 0.1 Heyn y Bauer.

" " (¡Hh)CNS 0.01 "

" n 01(nn4) 100. "

” ” 804 (NH4)2 200. "

" " no; (NH¿) soo,_ "

(1)- El cuadro es de NewtonFriend "The Corrosión of Iron and

steel, pag.138o

Influíncia de la temperatura en la acción corrosiva delos electrolitos.

Este es un punto afin poco estudiado,pero puede decirse

que un aumento de temperatura trae consigo un aumento del fe­

nómeno corrosivo como consecuencia de la presencia de un map

yor númerode iones F6" en la solución.- El aumento de la

concentraoiGn de iones Fe" no solo se debe a la mayor solu­

bilidad del hidrato Icrroso a temperaturas elevadas,ein6 que

con el aumentode ésta tambien crece el grado de disolución.

El aumentodel poder corrosivo no es preporcional al aun

mento de la temperatura,a causa de la disminución de la so­

lubilidad del oxigeno elevando 1a temperatura,de modoque

llega un momentoen que éstas acciones cuyos efectos son o­

puestos,se anulan.-La curva representativa del fenómenocc­

rrosivo aumentando la temperatura nos mostrará un máximode

ataque,correspondiente a la'temperatura críticsypor encimade dicha temperatura decrece el ataque gradualmente.-8egfin

Heyny Bauer se encuentra la.temperatura critica para solu­

ciones de cloruro de sodio y de :2:g::z;do a 80° o.

Soluciones diluidas de cos Na; pueden provocar a 95° c

acciones corrosivas locales sobre la superficie del hierro.Por encima de la temperatura de caballición prácticamente

no puede tener lugar ningún fenómeno corrosivo en el seno de

la solución comoconsecuencia de la ezptlsión del oxigeno de

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la misma,pero si puede disolverse el hierro por la accióndisolvente del electrolito y del agua que siempre se en­

cuentra algo disociada.La corrosión del hierro en soluciones calientes depenu

de de una serie de factores, cuyo estudio afin no se ha he­cho con detención.

La composición del material es en este caso comoen

los anteriores decisivef, dedo qne de ella dependela for­maciónde corrientes locales,cuya influencia en los fenó­

menos corrosivos ya conocemos.

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(:)AFUrster-Elektrochemievvasseriger LUanngenFIle.

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(27)-Heyn y Bauer,Mitt.K.Mat.mtofi_, 1-104- (1908).

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(32)-Heyn y Bauer-Loo.c1¿. (1910) .

(33)-Heyn y Baner-Loc.cito(1908) y (1910).

(34)—Friend-TheCorroeion of Iron and steel,pág.150.

(55)-Fr1end The Gorrosion of Iran and Steel.pág.139.

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0 A P I T U L 0 II.

Corrosión de los conductores de_gg!g¿

El problema de las corrosiones de los conductores

de agua es uno de los tantos de la ingenieria moderna que

afin espera ser resuelto.Numerososestudios se han realizado con el objeto de

resolver ésta cuestión pero dada la complejidad de la mis­

ma solo se obtienen éxitos locales cuyas enseñanzas solo

en pocos casos pueden aplicarse con el real provecho,por

ser raro el caso de una corrosión que tenga lugar en igual­dad de condiciones.

Se han hecho numerosos ensayos con el objeto de deter­

minar cuál de los productos siderúrgicos es el más adecua­

do para los conductos de agua,pero a pesar de los proli­

jos ensayos de Kruhuke (l) aún no se ha llegado a una so­

lución del problema pués todo depende del conjunto de ac­

ciones corrosivas que intervienen en 1a práctica.

Indudablemente la composición quimica del agua ejerce

una gran influencia sobre la corrosión de las cañerías de

hierro,siendo su acción tanto más anérgica cuanto mayor

sea su residuo mineral y la cantidad de gases disueltos.

Antes de iniciar el estudio de los diferentes agen­

tes corrosivos que intervienen generalmente en las corro­

siones ordinarias,haremos un pequeñoparénttsis para ha­

blar de los tipos de corrosión más frecuentes en.los con­

ductos de agua.

La corrosión de los caños no siempre presenta el mis­

moaspecto exterior pudiendo diferenciarse dos tipos capracteristicos de corrosión.

El primer tipo es el ¡ne presentan los caños con man

yor frecuencia y cdhsiste en una capa de óxido férrico

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hidratado adherida a las paredes de los caños,en capas

más o menos gruesas según el origen y la antiguedad del

ataque.- Si la capa presenta puntos de mayor ataque nos

encontramos con las llamadas fistulas, siendo óstas cen­

trosde enérgicos fenómenoscorrosivos cuya explicación de­bemosbuscar en las teorias de las corrientes locales.

Este tipo de corrosión se observa con frecuencia en

los hierros expuestos a 1a corrosión atmosférica y en lasrüüwuaó

calderas,siendo sapecialmente molesto en estas IÉIIIB por

disminuirse 1a resistencia a 1a presión.

E1 segundo tipo de corrosión consiste en la formación

de una capa de herrumbre,poco adherents y de color pardo

amarillento.-Separando el manto de herrumbre se observa

sobre el material una substancia de color pardo negrusca,

siendo esta óxido ferroso que aún no se ha oxidado.-Si

1a corriente de agua es intensa el producto de 1a oxida­

ción del hierro se deposita en 1a parte inferior del ca­

ño en forma de lodo,facilitando de esa forma el proceso

corrosivo,por poner en descubierto nuevas prociones de

hierro.-En este caso no se obstruyen los conductores por

disminución del diámetro, comosucede en el primer caso

considerado,pero si por depósitos considerables de herrum­bre.

El tercer tipo de corrosión se va observando con fre­

cuencia desde el uso de 1a energia electrica en gran es­

cala y especialmente desde que se establecieron los ser­

vicios tranviarios electricos en las grandes ciudades.­Se caracteriza 1a corrosión producida por las corrientes

vagabundas por la ausencia de hsrrumbre acumulada en los

puntos de ataque.-E1 fenómenoconsiste en una electró­

lisis,disolvióndose el hierro en las regiones anódicasquedandoéïmïïïáïïía al cabo de cierto tiempo unicamente

el armazóndel caño constituido por los elementos extra­

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ños que acompañana la fundición originaria.-Este tipo de

corrosión se ha observado en BuenosAires,00rrientee y

Salta.siendo en ésta última ciudad una verdadera calamidad

comoveremos en la parte experimental de éste trabajo.-Ob­

servando un caño atacado por las corrientes vagabundas só­

lo puede oanprobarse el ataque mediante medios mecanicos

o por medio de la observación microscópica de la partearma/minterna,haoiendo premianmnnfieun oorte.-A1 hacer el corte

del material se observa en primer lugar la poca resisten­

cia que ofrece,pu6s puede cortarse con un cortaplumas sin

dificultad.-En algunos casos puede reconocerse afin perfec­

tamente la capa de protección y si se hace una incición

con un cortaplumas éste se introduce sin dificultad en el

material,llegando a perforar la pared del caño si su des­trucción ha sido completa.-Esta transformación del hierro

se denomina."egponjosa".

La esponjosidad del hierro puede ser loca1,aíectando

pequeñas porciones del material,o tambien genera1,depen­

diendo ésto de la intensidad de la corriente ql‘ctrica

que ha actuado y del tiempo del fenómenoelectrolitico.­

En algunos caños ¿ïíïïíïe de Salta he observado superfi­

cies de ataque de varios centimetros cuadrados.

Una cuestión afinanoresuelta esílahde¿ios mgteïialesmás ventajosas paraÍla provisión de agua potable a las

grandes oiudades.-Hab16ndose estudiado el punto por di­

versos autores,no se ha llegado a ninguna conclusdón a

causa de las ventajas y desventajas que presentan.

Asi por ejemplo los caños de fundición a causa de la

menorlongitud presentan facilidades para su manejo,en

cambio son más pesados y no pueden unirse mediante roscas,

ademaspresentan con frecuencia fallas en su masa que pue­

den ocasionar roturas si deben soportar grandes presiones.

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Krbhnke (2) ha realizado un encomiable trabajo con el

objeto de establecer cuál de los materiales destinados ala fabricación de conductores es el más ventajoso.-El re­

sultado de los ensayos realizados con este objeto no ha si­

do seguramente el esperado,pués Krohuke termina su trabajo

diciendo."La elección entre caños de fundición y de hierro

forjadc,de acuerdo con lc dichc,debe someterse a una obser­

Vación especia1,desempeñando en ésta el problema de la co­

rrosión un papel secundaric,en cambiodebe considerarse es­

pecialmente la protección y el medio de evitar toda des­trucción.

Conanterioridad a la publicación,mencionada,Krvhnke(3)

publicó un resumende sus experiencias sobre la cprrosión

de caños de fundición y de hierro fchado,llegando a las

siguientes ccnclusiones:Las variaciones del material em­

pleado en la fabricación de conductores,nc ofrecen pronun­ciadas diferencias en su oxidación.-Sin tomar en cuenta

la contextura de 1a superficie del material (mantode óxi­

do de hierro c elementos protectores),todos los caños de

hierro,que solo se diferencia4por su composición quimica,deben oxidarse uniformemente.-Cuanto mayor sea el porcenta­

Je de las impurezas,tanto mayor será la velocidad de co­

rrosión inicial.-t causa de esto se explica que la velo­cidad inicial de la corrosión en conductores de fundición

es mayor que la del hierro maleable.-La perforación de

los caños en puntos aislados g; ga.primer término una

consecuencia de 1a destrucción del manto superficial'pre­sentado en éste sentido la fundición una ventaja sobre el

hierro maleable por ser éste manto producido durante la

solidificación de la fundición más resistente que el for­

madodurante el laminadc.- Krbhuke termina diciendo que

debieran tonbinarse las ventajas de la fundición con las

del hierro maleable,con el objeto de obtener un material

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de óptimas condiciones para la fabricación de oañerias.¡Hit (4) ha estudiado la corrosión de caños de fun­

dición'de hierro fundido y de acero mannesmann,expresan­do el grado de corrosión de acuerdo con el oxígeno consu­

m1d0e

Tiempo Fundición Hierro fundido Maunesmann.

5 dias 39 42 80

30 " 161 437 549

70 ' 286 731 870

122 " 416 949 1132

Wblbling (5) pone en discusión los resultados obteni­

dos por Áght comoconsecuencia de sus ensayos realizados

de acuerdo con el método de Krvhnke,siendo los valores ha­

llados para los tubos Mannesmannmuy inferiores a los de

Ágdt.-Segfin éste autor consumenen el primer dia los ca­

ños de fundición seis veces más de oxigeno que los tubos

Mannesmann,el tercer dia el consumoes tres veces mayor,

en cambio el promedio diario de oxigeno consumido después

de un més,en unos casos era menor para los caños de fun­

dición que para los caños de acero Mhnnesmann,peroen otros

era dos veces mayor.-Caños con el manto de laminación so­

lo presentan poco poder de absorción para el oxigeno.

¿Eat (6) dice en una publicación anterior a la de

WOlbling que el oxigeno consumidopor la fundición,el hie­

rro fundido y pg: acero mannesmann,en el término de 45

dias se encuentra en la relación siguiente: 1: 2: 4.

En 1913 wvlbling (7) nuevamente consideró los resultan

dos obtenidos por giht.-E1 autor dice que los resultadosaltos de Ímdt,se explican probablemente,por desgarramien­

tos de la superficie del caño o por la condensación del

agua sobre los mismosy que queda descartada la posibi­

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lidad de una mayor corrosión del hierro laminado con rela­

ción a la fundición.-Segfin woibiing la suceptibilidad de

corrosión es major en la fundición que er el hierro y

acero fundido.-La acción protectora ejercida por 1a capa

de óxidos es mayor en el hierro laminado que en la fundi­

ción,en cambio parece formarse en 1a fundición con mayor

prontitud una capa de herrumbre, que la protege de un ar

taque ulterior, que en el hierro forjado,de modoque se

llega a un equilibrio.-La rápida detención del proceso co­

rrosivo hace pensar en su eliminación al cabo de poco tiene

po si se eliminan sus causas mecánicas y quimicas.—Enuna

atmósfera húmedapresentan lbs caños de fundición,un con­

sumo de oxigeno menor que los de hierro laminado.—En estas

condiciones la velocidad de corrosión es tan ezigua que

se necesitarian años de observación para poder deducir una

conclusión útil.-En arena húmedapresentan durante el pri­

mer medio año mayor resistencia los caños de hierro forja­

do que los de fundición.-Al cabo de dicho tiempo el consu­

mo de oxigeno continuó siendo aún tan considerable que de­

bia contarse con una prosecusión del fenómenocorrosivo.­

Cubriendo caños de fundición y de acero Mannesmanncon ba­

suras húmedas,el proceso oorrosivo parece detenerse al cah

bo de cinco meses para los caños de fundición, en cambio

los caños Mannesmann,segúntodas las apariencias,continúan

atacóndose,pero calculdndo el oxigeno consumido en el mis­

mo tiempo,corr65ponde a éstos menor cantidad que a los de

fundición.

Para dar una idea sobre la duración4ie los caños de

fundición 0.8%Éreker (8) en su obra sobre provisión de a­

gua'cita los caños expuestos por la administración sanitapria de Berlin que habian permanecido durante 50 años en el

suelo sin presentar al cabo de dicho tiempo deterioros de

importancia.-En la misma obra,e1 autor dice que nada pue­

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de decirse con seguridad de los caños de hierro forjado o

de acero por no existir aún casos prácticos de muchatu­

raci6n¡debido a su empleoreciente.Richardson (9) en un trabajo reciente,11ama nuevamen­

te la atención sobre 1a mayor adherencia de 1a herrumbre

sobre la fundición que otros tipos de hierro.-Como 1a he­

rrumbre,proteje en muchoscasos al hierro,se ha querido es­

tablecer una relación entre 1a adherencia te ésta y su ac­

ción protectora mas,nada se ha obtenido en este sentido.­En determinados cascs,1a herrumbre puede acelerar 1a co­

rrosión,aotuando en estas ocasiones comocatcdo y depolap

rizante,observandose profundas picaduras en 1a superficiemetálica.

Comovemos,6sta cuestión del empleo de caños de fundi­

ción o de otro material aún no se ha resuelto a causa de

los numerososfactores que intervienen en su destrucción,

quedando el asunto a merced de las condiciones de trabajo

y del criterio de los ejecutantes de las obras.Con el objeto de estudiar 1a corrosión de los conduc­

tores de agua en genera1,debemos considerar en primer

término, 1a composición quimica del agua conducida por és­

tos,1uego 1a composición de los suelos que se encuentran

en contacto con éstos y por último los agentes corrosi­

vos accidentales que puedan intervenis diracta o indirec­tamente en su destrucción.

Acción delgggga sobre los conductores.

Un problema de importancia constituye 1a mayor o menor

egrasividad del agua sobre los conductores,pués de ella

depende, en primer término,1a duración de los mismos.

E1 agua actúa sobre los conductores por los gases diu

sueltos,por sus sales y por los microorganismos,siendo los

primeros los agentes corrosivos más enérgicos y mejor es­tudiados.

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non el objeto de tratar con mayoramplitud la inter­

vención del agua en la destrucción de los conductores,

estudiaremos en primer término la acción de los gases di­

sueltos y luego los demás elementos destructores que se

encuentran en el agua.

La intensidad del fenómenocorrosivo depende entre o­

tras de la velocidad de la corriente de agua comolo han

demostrado Heyn y ;Baner y Friend (10).

Acción corrosiva de los gases disueltos.

Cuandose encuentra hierro en contacto con agua'es­te manda iones hierro a la solución desalojando a1 mismo

tiempo los iones hidrógeno,hasta que la presión osmótica

de la solución se equilibre con la presión de disolución

del metal.-Si el agua no contiene oxigeno,6ste proceso se

detiene al cabo de poco tiempo.-Si hay oxigeno en la so­

lución,el hidrato ferroso formadoes precipitado inmedia»tamente al estado de hidrato ferrico.- En estas condicio­

nes el agua se encuentra nuevamentefacultada de recibir

iones hierro hasta saturación y el Oxígenonuevamentepre­

cipita hidrato férrico de la solución,continuando el pro—

ceso indefinidamente,manteniendo iguales las condicionesdel medio.

Vamosa considerar separadamente 1a influencia de los

sdguientes agentes corrosivos: aire,oxigeno y anhidrido

carbónico,que pueden hallarse disueltos en mayor o menor

prepcrción según el origen del agua.-Comoya hemos dicho

el ácido carbónico ejerce un papel acelerador,pero no es

indispensable.

Intervención del aire y del oxigeno en los fenómenoscorrosivos.

Ensayos realizados por diversos autores demostraron

que no es la misma1a acción corrosiva ejercida por el

oxigeno introducido en el agua directamente que la del

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oxigeno que acompaña al aire.

Richardeson (ll) llega en su trabajo publicado en 1920

a_los siguientes resultados: En las resoluciones salinasla intensidad de la corrosión depende en primer término de

1a concentración del oxigeno y en segundo término de la ao­

ción de las sales que se encuentran en dichas soluciones.

En ausencia del oxigeno,la corrosión tiene 1ugar,pero se

va deteniendo poco a poco hasta volverse despreciable.-La

corrosión producida por la intervención directa del oxige­

no,es muchomás enórgioa que la del aire,pero en ciertos

casos al actuar el oxigeno directamente puede formarse una

capa de hsrrumbre adherente que ejerce una acción protec­

tora sobre el hierro de modoque considerando la intensi­

dad del ataque por la perdida de peso del material ensaya­

do al cabo de cierto tiempo se obtienen valores más altos

para el aire que para el oxigeno.

GastonParis (12) repone la importancia de ¿te factor

de un modoclaro y sencillo,basándose en la ley de H:;3L

La solubilidad del aire en el agua es proporcional a 1a

presión e inversamente proporcional a la temperatura.-Cap

da uno de los gases que componenal aire se disuelve pro­

porcionalmente a su presión paroial,como si se encontrara

solo.-como el aire se componede cuatro volúmenes de ni­

trógeno para un volúmende ozigeno,siendo por lo tanto la

presión parcial del nitrógeno igual a 0.8 y la del oxige­

no 0.2.- A‘la temperatura y presión ordinaria (20° y VdOmm)

el agua se satura eon 18 cm5 de nitrógeno y 35 cm3 de oxi­

geno.- Los volúmenes de dichos gases que se disuelven por

litro seran.por lo tanto:Nitrógeno : 0.8 18 14 cm3

Oxígeno : 0.2 35 7 om3.

De acuerdo con esto el aire ddsuelto en el agua será

mas rico en oxigeno que el atmosférico,conteniendo alrede­

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dor de un 35%de este elemento.

¡1 calentarse el agua'el oxígeno disuelto se desprende.“¡los 70° 0,51 no se agita el agua,ee produce un fenómeno

de sobresaturaoión,luego el agua se ÉÏÏGïe en pequeñas bur­

báïjas adheridas a las paredes del recipiente.51evando p0­

co a poco la temperatura se desprenden lentamente y cuando

se llega a la ebullición el desprendimiento se hace tumul­

tuoso.-En este momento,e1 agua que contenía 70m; de oxige­

no,no contiene mas de 2.10m3.- Si la ebullición continúa,

el vapor se encuentra en gran exceso con :ïeación a los

otros gases,siendo estos arrastrados a1 desprenderse el va­

por del liquido;nááegïïzgáhae una prolongada;e¡ullición pa­

ra arrastrar la totalidad de los gases disueltos.Estas indicaciones nos permiten darnos cuenta de que

los aparatos más expuestos a la acción del oxigeno son a­

quellos en los cuales no se llega a la temperatura de ebu­

llición del agua,es decir, cuandolas burbduas de aire sefijan sobre el hierro y la corriente de agua.no es suficien­

temente intensa para arrastaar a estas burbidas.

Considerando agua saturada de oxigeno en frio (7am5 de

o fl) y actuando la totalidad del oxigeno sobre el hierro

expuesto en dicho medio formándose comoproducto final

re (0H)3, veremos que 1 m3 de dicha agua es suoeptible de

atacar 23. 1 grs. de hierro.

Heyn y Bauer (13) despues de demostrar que el oxigeno

es un elemento indispensable para la corrosión del hierro,

hacen algunas consideraciones sobre el oxigeno comoagente

corrosivo.-Reemplazando el oxigeno consumido por una oo­

rriente de aire,el ataque es más enérgico que difundiendo

el oxigeno del aire desde la superficie,siendo tanto mayor

el ataque cuanto mayor es la presión parcial del oxígeno

en la atmósfera que se encuentra sobre el liquido.-Para

evitar tecnicamente el proceso corrosivo por 1a acción del

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czigeno no basta una capa de aceite sobre el agua,por poseer

estos un gran poder disolvente para el oxigeno,permitiendo

de este modoel contacto del oxigeno con el agua.-E1 mejor

protector del hierro sumergido en agua es el Iarbón de man

dera,e1 cual posee un gran poder de gelución-para el oxi­

geno.pudiendo reducirse mediante este,el fenómenocorro­

sivo a i -l/5 de lo normal.

Acción protectora del carbón de maderas

Pérdida de peso de laNaturaleza del ex- plancha de hierro en Corrosión rela­perimentc grs.(Media de 2 ezpe- tiva.

riencias)

Agua destilada o. 0377 100

l Trozo de carbón 0.0256 68

Polvo de carbón en 0.0077 20la superficie

El cuadro de Heyn y Bauer nos demuestra claramente la

importancia del oxigeno disuelto en los fenómenoscorrosi­vos.

La acción del oxigeno no se hace sentir tanto en 1a co­

rrosión de los condugtores de agua debido a la corriente

intensa que no permite que el oxigeno puede adherirse so­

bre las paredes del caño en forma de burbiïjas producien­

do ataques intensos en forma de pústulas,como sucede con

los ataques de hierro y las calderas.

El agua de los rios 7: especialmente el de lluvia ejer­cen una acción corrosiVa intensa.como consecuencia de la

aereación que experimentan,encontrándose generalmente sa­

turadas de gases.-El agua de lluvia en las ciudades indus­

triales es más corrosiva que en la campaña,debido al anhi­

drido sulfúrico y el óxido de nitrógeno que disuelve foru

mandoácido sulfúrico y ácido nítrico.

De los estudios realizados por Sohglhaase (14) se des­

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prende que la acción corrosiVa del oxigeno es considerable­

mente aumentadapor la presencia de ácido carbónico,actuan­

do óste comodisolvente de los pigmentos protectores y an­

te todo acelera la disolución del hierro por aumentarla

concentración de los iones hidrógeno en el medio de ataque.

El ácido carbónico fuó y es aotualmezte un punto de discu­

sión para numerosos experimentadores,puós unos quieren exa­

gerar su importancia en cambiootros desean despreciarlo,

lo cierto es, que no es nada despreciable su intervenciónen los fenómenosde corrosión.

Intervención del acido carbónico en los fenómenoscorrosivos.

¡1 tratar las teorias de la corrosión Eáiggggvisto qu)

durante muchotiempo se consideraban tres factores comoin­

dispensables para que tenga lugar la corrosión del hierro

siendo estos,e1 agua,e1 oxigeno y un ácido.-Como ácido se

consideraba generalmente al ácido oarbónicc por hallarse

éste en casi todas las aguas corrosivaso-Por los estudios

realizados por Spennrathlonunstan y otros,quedó demostra­

do que solo eran suficientes dos factores,el agua y el

oxigeno,desempeñandoel acido un papel secundario durante

1a destrucción del metal.-La intervención del ácido cer­

bónioo,a pesar de ser secundaria,es nada despreciable,puós

actúa comoacelerador del proceso oorrosivo,aún encontr‘n­

dose en pequeñas cantidades en el medio,es decir, que su

acción puede considerarse comocatalitica.La acción corrosiva del ¡cido carbónicc se hace sentir

especialmente en las calderas alimentadas con agua no des­

gasificedas;tratándose por ejemplo, de aguas de pozoÍ'ricasen ácido carbónico,este puede inutilizar rapidamente todala instalación.

Por las experiencias ooncluyentes de Dunstan,cushmany

Heyn y Bauer y otros,no vamos a considerar al aóido carbó­

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nico comoelemento indispensable,pero si comouno de losagentes corrosivos más teggiblcs en 1a práctica.

Blacher (15) en su estudio sobre “novedades en la qui­

mica del agua" hace un resumende la corrosión del hierro,

presentando de acuerdo con las ideas de Heyn,e1 fenómenocorrosivo.oomo sigue:

Ante todo ágbemos dejar sentado que

el ¿cido oarbónico no acelera el proodso oorrosivo,pues en

ausencia de agua y oxigeno que son los factores fundamenu

tales,solo ejerce una acción despreciable.-El proceso fí­sico quimico tiene lugar comolo ha descrito walker,os de­

cir: primero tan solo poco hierro es disuelto,siendo pre­

cipitado el ión ferroso al estado de óxido,repitiendoseestic proceso oontinuamente.-La intensidad del proceso es

proporcional a la concentración del oxígeno en 1a supern

fioie del hierro.- La prepiedad oorrosiva de las solucio­

nes acuosas dependen de dos factores,de 1a acción especi­

fica del cuerpo disuelto y de 1a solubilidad del oxígeno

en dicha solución.- La acción corrosiva capacifica clece

por lo general con la concentración disminuyendo 1a solu­

bilgdad del oxigeno con ella,de modoque la acción corrosi­

va que es primeramente aumentadapor la oonoentración,lle­

ga a un valor critico; para luego volver a digminuir,pordecrecer la solubilidad del oxigeno en la solución.-La

diqminuoión del proceso corrosivc puede ser tal que éstellega a detenerse completamente degïominándose ésta con­

centración,concentraoión máxima.

De acuerdo con lo expuesto nos encontramos con un ca­

so especial de corrosión,que dificilmente podremosencon­

trar en la práctica,de modoque ¡sta suposición sobre el

lenómenocarrosivo,no quita la importancia del ¿cido car­

bónico,pu‘s este raras veces actúa solo,en cambiosiem­

pre en combinaciónde los dos factores indispensables.

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Vamosa considerar ahora algunas observaciones hechas so­bre la intervención del acido oarbónioo en la destrucción de

conductos de agua. o _,Wehner (15) ha observado,en diversas redes de ¿ÉÉÉÉÉÉÉÉKh

de agua potable,efectos desastrosos ocasionados por el ataque

de los conductores.-En un caso citado por el autor,el agua

proveniente de los depósitos y que lleiaba 27 mgrs de ácido

oarbónico libre por litro,perdia a éste regularmente con 1adistancia recorrida en los conductores.

En los barrios de la ciudad donde el consumode agua era

mayor a causa de las industrias y de una población mas den­

sa llegaba a ser utilizada el agua con un pocentaje de acido

oarbónioo relativamente alto,en cambio en los sitios de me­nor consumoel ácido oarbónioo era nulo o solo se observa­

ban vestigios del mismo.-Este fenómenolo explica Wagnerpor

1a intervención del ácido oarbónico en los fenómenos corro­sivos.

Se ha hecho un cálculo interesante sobre el poder disol­

vente del ácido oarbónioo sobre el hierro.-Calculando,que

por litro se encuentre un término medio de 15 mg,de acido

carbónioo libre,combinab1e con el hierro de la oañeria,oorres­

ponderian a un consumo diario de 30.000 m3 de agua 286 kg

de hierro disuelto o sea un total de 102.390 kg por año.­

Estas cifras demuestran claramente que la inportanoia del

acido carbónico no es despreciable y que en su presencia en

cantidades puede ocasionar serias calamidades al cabo de po­cos años.

KrUhnke(16) ha estudiado un caso interesante de corro­

sión ooasionada por ácido carbónico;el agua oorrosiva conte­

nia 30 mg %ode éste ácido,pero un cuarto de año antes su

contenido era de 240 mg.%o.-El agua considerada angostó un

caño de 26 mm. a 7 mm,¡al cabo de poco tiempo las paredesdel caño cuyo eBpesor era de 5%mm quedaron reducidas a

Page 115: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

1 mm.-Para demostrar 1a importancia del ácido carbónico elautor colocó-en un recipiente cerrado lleno de agua cargada

de dicho ácido,un trozo de hierro dulce,observando a1 cabo

de 5 dias una pérdida de 900 gramos de hierro,para un litro

de agua. ,.

De acuerdo con las investigaciones de Scheelhaase (17)

cuando en presencia de exigeno en el agua se encuentra tam­

bien ácido carbónico,éste forma primero carbonato de hierro

primario,e1 cual por 1a acción del oxigeno es descompuestoen óxido férrico hidratado insoluble en ácido carbónico.­

Este proceso presenta el inconveniente de que el óxido de

hierro hidratado no permanece adherido a1 lugar de su for­

mación sinó que se deposita en forma de un precipitado que

es facilmente arrastrado por la corriente de agua,producien­do inconvenientes con frecuencia sumamentemolestos por las

dificultades de subsanarlos.

Scheelhaase ha hecho algunos estudios interesantes en

la red de provisión de agua.de Francfort srel Nh- E1 tipode corrosión estudiado en dicha ciudad ee encuentra indica­

do en el croquis adjunto.

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El ataque de los caños era originado por el agua semi­

surgente,demostrándose,en cambio,comoinofensiva el agua

procedente de las vertientes.

.En el cuadro que se encuentra a continuación se hallan

los datos referentes al agua de 1a vertiente y a 1a subte­

rránea empleadaspara 1a provisión de Francfort que intere­san al estudio de 1a corrosión.

Agua de vertiente Agua subterránea.

Dureza total 2° 5 1° 5

Oxigeno 10. 3 6.­

Acido libre 8. 5 30.­

El comportamiento del agua vertiente era normal en cam­

bio 1a subterránea se caracterizaba comomuyagresiva.- A

pesar de 1a mayor cantidad de oxigeno el agua de la vertien­

te no ofrecía nada anormal desde el punto de vista de lasoorrosiones.

Una serie de ensayos de contralor condujeron al resulta»

do de que los caños alfaltados de uso corriente ofrecían pro­

tección suficiente hasta para aguas con considerable canti­

dad de ozígeno,pero se demostraron comoinsuficientes a1 ata—

que del ácido carbónico.- La ciudad de Francfort oontralorea

rigurosamente en las fundiciones el pintado de los caños,oe­

pillando su superficie inmediatamente después de haberlos su­

mergido en 1a masa fluida de alquitrán.-En estos ensayos tam­

¡ien se han experimentado conductores de hierro dulce pinta!

dos con los pigmentos usuales,oomprobándose su menor resisten­

cia a las acciones corrosivas que los caños de fundición.

De sus experiencias Soheelhaase deduce las siguientes con­clusiones:

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a)-La acción del oxigeno en aguas neutras solo es facti­

ble cuando el hierro es puesto en descubierto por separación

del pigmento protector.4No forma pústulas grandes,ni tampoco

produce el enturbiamiento de las aguas.

b)—Laacción del acido carbfinico cuando no hay oxigeno

consiste en disolver el hierro,pero no produce herrumbre.-La

protección por alquitrán no ofrece ninguna seguridad contra1a acción del ácido carbónico libre.

c)-La acción del ácido carbónico y oxigeno en combina­

ción,producen los dos efectos citados,es decir; el acido car­

bónico disuelve al hierro y el oxígeno lo oxida a continua­

ción.-Se forman pústulas en los conductores y enturbiamien­

to del agua.—E1poder de disolución del ácido carbónico au­

menta disminuyendo la concentración del oxigeno.

Estas investigaciones de Scheelhaase con sus conclusio­

nes se encuentran en contraposición con los estudios de Bla­

cher,pero lo cierto es que el ácido carbónico libre ejerce

una acción destructora sobre el alquitrángasfalto empleado

en la protección de los caños facilitando de esa fonna el

ataque ulterior.

Según Wehner (18), pueden observarse dos formas de depó­

sito‘herrumbre cuando actúan el oxígeno y el ácido carbóni­

co comoagentes corrosivos,dependiendo éstas de 1a cantidad

de oxígeno presente.-Cuando la acción del ácido carbónico

es ejercida durante cierto tiempo y cuando 1a adhesión no

es muyfuerte;ggsla fuerza de 1a corriente de agua y deltratamiento ejercido por pustulas ya separadas,e1 óxido que

se vá formando es arrastrado.-En el segundo caso,se presen­

ta el producto del ataque en forma de una masa pulverulenta

de color pardo amarillento,formada por la combinacióndirec­

ta del ácido carbónico con el hierro,a1 estado de bicarbona­

to ferroso soluble en el agua,siendo precipitado a expensas

de éste,hidrato férrico en presencia de oxigeno,e1 cual se

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deposita en los puntos de menor corriente.-F1 agua cargadade oxigeno y de ácido carbónico se ihoifláïïfa la formación

de pfistulas,en cambio habiendo poco oxigeno en el medio co­

rrosivo,se formará con frecuencia un depósito de hidrato fé­

rrico de a8pecto homogéneo.

I.Tillmans (19) hace un interesante resumen de 1a acción

oorrosiva del agua sobre el hierro en presencia de oxigeno y

acido oarbónico.- En la práctica se presentan dos casos de

ataque de hierro por la acción corrosiva del agua.- En el

primero el agua contiene oxigeno y ácido carbónico.-En este

caso el hierro disuelto por 1a acción del ácido oarbónico

al estado de bicarbonato ferroso no puede permanecer en la

solución,dado que el oxigeno lo precipita inmediatamente alestado de hidrato férrico.

Distinto se presenta el fenómenocuando el agua desde

su origen no contiene oxigeno,sin6 únicamente ácido carbó­

nico,pu6s en dicho caso el hierro disuelto y que se encuen­

tra a1 estado de bicarbonato ferroso,no es precipitado per­

maneciendoen solución.-Si el agua rica en bicarbonato fe­

rroso se deja a1 aire o se hierve inmediatamenteprecipitael hidrato férrico enturbiándose.-E1 autor ha encontradoen

el agua de una red de distribución 24 mgr. de hierro,en.cam­

bio el agua que servia a dicha provisión era exenta de hie­

rro en el momentode gggggi en la misma.-E1 agua contenia

80 mgr. de ácido carbónico libre y nada de oxigeno.-Por sus

observaciones hechas en 1a práctica Tillmans,refiere que la

ferrificación del agua tiene lugar en mayor grado en caños

galvanizados,explicando éste fenómenopor el hecho de encon­

trarse dos metales,e1 zinc y el hierro,en contacto;produ­

oiendo de éste modocorrientes locales,siendo aumentada. poréstas considerablementela disolución del hierro.­

Tillmans cree, que agua rica en ácido carbónico,pero

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que no contiene ácido carbónico,agresivo contra marmol,actúa

sobre los pigmentos y sobre el hierro no protegido por la ac»

ción disolvente del ácido que lleva oonsigo.-Pero comoenéstas condiciones es disminuida la cantidad de ácido carbóni­

co necesaria para los bicarbonatos,tiene lugar comoconse­

cuencia lógica preoipitanión de carbonato de calcio.-En los

puntos en los cuales el agua se encuentra en contacto direc­

to con el metal,se producen con el tiempo depósitos crista­linos de carbonato de calcio.— Este manto de carbonato de

calcio puede proteger al hierro de un ataque ulterior tanto

del ácido carbónico comodel oxigeno.- Ahora bien, en el ca­

so precedente,Tillmans consideraba agua sin acido carbónico

agresivo contra marmol,perosi este se encuentra presente,

el ácido carbónico de los bicarbonatos no es gastado o so­

lo una pequeñisima cantidad es utilizada.- En estas condicio­

nes no tiene lugar la precipitación de carbonato de calcio

y por lo mismo tampoco se forma una capa protectora como en

el primer oaso.-Esta explicación se encuentra de acuerdo con

las experiencias y con la practica.

La importancia del ácido carbónico es innegable comofac­

tor acelerador de los fenómenos corrosivosmporfléolo hecho de

aumentar la concentración de los iones hidrógeno en el elec­

trolito por su carácter de ácido,quienes son los verdaderosdestructores del hierro.

Por lo que antecede,vemos lo dificil que es llegar a

una conclusión definitiva sobre la importancia de 1a acción

del ácido carbónico sobre los conductores de agua.-Tomando

en cuenta un agua.de composición normal,pueden presentarse

para el oxígeno y el ácido carbónico los siguientes casos:

1)-Presencia de ácido carbónico y de oxigeno,no habien­

do ácido carbónico agresivo.

En este caso el acido carbónico disuelve al hierro,sien­

do éste inmediatamenteprecipitado al estado de hidrato f6­

Page 120: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

rrico.-Desde el momentode faltar el acido carbónico nece­

sario para la estabilidad de los bicarbonatos,estos se des­

oomponencediendo ácido carbónico y precipitando carbonato

de calcio oristalino,que se deposita sobre las paredes del

oonduotor,protegiéndolo contra nuevos ataques.

2)-Presencia de ácido carbónico y de oxigeno,con ácido

earbónicc agresivo.

Habiendo ácido carbónioo agresivo contra el mármol,1a

segunda fase del proceso anterior no tiene 1ugar,es decir

que no se forma un manto protector de carbonato de cal­

cio.-E1 proceso corrosivo se caracteriza por 1a disolución

del hierro y su precipitación por el oxigeno,siendo conti­

nuamente puesto en libertad una nueva porción de ácido car­

bónico combinadaen 1a primera fase,i1 estado carbonato te­rroso.

3)-Presencia de ácido carbónico y ausencia de oxigeno.En este caso el ácido carbónico actúa comodisolven­

te del hierro,pero no tiene lugar precipitación alguna,de—

teniéndose 1a acción disolvente cuando 1a presión osmótica

de 1a solución se equilibra con la presión de disolución

del bierro.-E1 agua cargada de carbonato ferroso ¿a incolo­

ra cuando sale de los conductores,pero una vez en contacto

con el aire inmediatamente se oolorea de amarillo rojizo,

precipitando hidrato fórrflco al cabo de poco tiempo.

4)-Presenoia de oxigeno.

El oxígeno separa a1 hierro de sus soluciones.-Cuan—

do el agua contiene menos de 5 mg fio de oxigeno,puede con­

siderarse comoinoíensiva.-E1 oxigeno es el elemento indis­

pensable para 1a formación de herrumbre en un medio corro­

eivo.

En Francfort se han hecho ensayos con el objeto de eli­

minar el ácido carbónico agresivo de las aguas,obteniéndoae

Page 121: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

muybuenos resultados mediante el método propuesto por Scheel­

haase el cual consiste en hacer pasar el agua sobre mármol en

trozos, el ácido carbónico actúa sobre el carbontato de cal­

cio,formando bicarbonato de calcio,soluble en el agua.-Para

combinar 10 mg.de ¿cido carbónico libre en l m5 de agua se

necesitan 22. 5 sr. de mármol.-Laparte técnica del procedi­

miento es sencilla y su aplicación es poco costosa.

Muchos industriales han ideado aparatos destinados a la

desgasificación del agua destinada al uso de las calderas,con el objeto de contrarrestar 1a acción corrosiVa del áci­

do carbónico combinadacon el ozígeno,obteniendo resultados,

que Justifican los gastos que ocasionan esas instalaciones.

Sobre éste punto muchose ha escrito,siendo imposible ha­

cer un estudio detallado de los métodos de desgasificación

hoy en dia en uso.

(l)—%r3h¡ke-Über das Verhalten son G und Schsniederühren1911).

(2)-Krbh¡ke Loc. 0112.1911.

(3 )-Krvhnke-Gesundh. Ingenieur. 95-395-404- (1910).

(4)-&.Chem.ns. 54- 1078-7941910).(5)-wmb11ng-Meta11urg1e- g -513-17-(1911).

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(1914) g. gg.

(15)-Biaoher-chen.1911.pág. 598.

Page 122: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

(15 b)—wahner.Dic Sauerkeit der Gebrauohawaaaer gáá Uraaoheder Roatluat. Frankfurt (1904).

(16)- KrUhnke. Geeundheét.wehaohr.Brauarei. 11 -253-(1900).(17)- O.Lueger. Loo.cito(18)- thner.Loc.oito(1904)o

(19)- J.Tillmane-Dio chemiaohe Uhtersuohung von Wasser und¡Ivaaaer.pág.111-(1915)o

-—---.----­

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LOS FERROBACTERIOS Y LA COEBOSION DEL HIERRO.

A1considerar la teoría biológica de 1a corrosión

del hierro hemos llamado 1a atención sobre 1a importan­

cia de los ferrobacterios en los fenómenoscorrosivos.

Los inconvenientes producidos por los ferrobacte­

rios en los conductores de agua no solo se deben afpre—

sencia sinó tambiónpor su intervención directa en los

fenómenosoorrosivos e los cuales seguramente intensi­

fican y aceleran por acción de sus secreciones.Tomandoen cuenta 1a escasa cantidad de materia or­

ganica existente en el ague,esto último resulta eviden­

te.—Lamateria orgánica presente en el agua potable esinsuficiente para. que por su descomposición, suminis­

-tre a los ferrobacterios 1a energía necesaria para su

metabolismo, por estoq debemosaceptar que gran parte

‘de la energía necesaria para el desarrollo de estos mi­

croorganismos procede de la transformación de los com­

puestos ferrosos en férricospor oxidación.

De acuerdo con la transformación de los compuestos

ferrosos en fórricos’se produce un fenómenoanálogo, alque se observa en los sulfobacterios.- Por el hecho de

no poder desarrollarse ningún ferrobacterio en un medio

libre de sales ferrosos, compruebala necesidad por para

te de éstos de producir esta oxidación:

2 re 003+ 5H¿0+o = Faz, (011“ 2 copy x calorias.

En 1a red de provisión de agua de 1a ciudad de Bue­

nos Aires se han encontrado diversas especies de ferro­

bacterios, siendo la Gallionella ferruginea 1a másáfun­didae

La caracteristica del desarrollo de los ferrobac­

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terios en los conductores de agua, es la formación de

manojos de filamentos viscosos, que se encuentran adhe—

ridos a las paredes de éstos.

Estos filamentos, que no son otra cosa que ferro.

bacterias, al principio provistos de una delgada mem­

brana.- Conel tiempo se incrustan fuertemente con ani­

do férrico hidratado, aumentandoen consecuencia consi­derablemente el diámetro de los filamentos.— Por 1a in­

crustación 1a membranarecibe cierta solidéz y los fiu

lamentos forman una red resistente, sobre cuyas mallas

queda retenida gran cantidad de compuestos de hierro,

haciendo que el conjunto se constituya en un núcleo com­

pacto, fuertemente adherido a la pared del conductor,

formando al cabo de cierto tiempo una incrustación más

o menos voluminosa, que crece constantemente por pro­

liferación de los filamentos de los ferrobacterios yacumulación de nuevo material.- El crecimiento de las

incrustaciones originadas por los ferrobacterios, deutermina una gradual reducción de la luz del caño,lle­

gando a obstruir al cabo de cierto tiempo al mismo.

Los ferrobacterios no solo producen los inconve­

nientes mencionados en los conductores de agua, sinó

que su desarrollo tiene por consecuencia un aumento de

la materia orgánica, dado que la corriente separa con­

tinuamente trozos de las vegetaciones favoreciendo el

aumentode la materia orgánica el desarrollo de los mi­

crobios especificos del agua.“ El desarrollo de los mi­

crobios puede llegar a constituir un serio peligro para

la población, resultando mala un agua que quimicamente

es potable.

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Los ferrobacterios acarrean según lo mencionadolos

siguientes inconvenientes:1)-Aumento de la materia orgánica en el agua.

2)-Diminución de la luz de los caños.

3)-Por el anterior, reducción de la cantidad de agua

conducida por los caños.

Molisch (1) cita una dicertación del Profesor J.Co

Brown (2) sobre 1a corrosión de los conductores de agua

desde el punto de vista quimico y biológico.

Brownmenciona en su trabajo dos tipos de incrusta­

ciones,debiéndose el primero a 1a acción corrosiva de

los factores quimicos y el segundo a la intervención

de microorganismos.- Los análisis que acompañael autor

dan una idea sobre 1a composición de las incrustaciones._

Una incrustación reciente, que no contenía ferrobao­

terios y que se habia fonnado en un conductor no alqui­

tranado, fué analizada por Brown, dando el siguienteresultado:

Humedad 2. 52%

Pérdida a1 rojo 24.19"

Oxidoférrico 57.96"

Oxido ferroso 9.17"

Oxido de calcio 2.06"

Oxido de magnesio vestigios

Acido sulfúricd sos ) 1.43%

Azufre libre vestigiosIsoluble en HCl 2.58"

Esta incrustacidn era debida únicamente a acciones

químicas pués'no se ha encontrado en ella rastros deVidaú

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El residuo formadopor los ferrobacterios analizado

par este investigador presentaba un sepeoto mucilaginoso,

teniendo la siguiente composición:

Oxido férrioo 42.23%

Oxido de manganeso 5.98"

Peroxido de manganeso 9.58"

Oxido de calcio 1.67"

Oxido de magnesio 13.74"

Sulfatos vestigiosPérdida por calcinaoión 26.80

Los compuestos del manganeso son los que confieren a

1a masamucilaginosa la coloracion osoura.- Por un tra­

tamiento de 1a inorustación por ácido ozálico, que disuel­

ve al hierro y a1 manganeso, pudo observar Brown 1a pre­sencia de las vainas de los bacterics.- La formación de

éstas incrustaciones es explicada por Browndel modosi­

guiente:Los gérmenes de los ferrobacterios son conducidos a

los caños por el agua.- Al encontrar éstos un medio pro­

picio se desarrollan,incrustando en sus membranasóxido

férrico.- Comolas particulas suspendidas en el agua se

adhieren a las superficies mucilaginosas de los bacte­

rios, se forman con el tiempo los depósitos analizados.

Baumert y Holdefletk (3) comunicanla ostrucción deuna red de distribuoión de agua potable al cabo de al­

gunos meses.- La investigación microscópica dió por re­

sultado la presencia de Cregïothrix en las incrustacio­nes de los caños.

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Schorler (4) atribuye a los ferrobaoterios un rol

esencial en la formación de herrumbre en las cañerías,siendo de 1a Opinión de que la kallionella debe encon­

trarse, si no en todas, por lo menosen la mayor parte

de las redes de provisión de agua, pudiendo desarrollar­se en ellas considerablemente si las condiciones le son

favorables.- Molisch es de la creencia, que la ¿allioneu

11a se encuentra muydifundida, pero no en todas partes,

pués no ha encontrado a ósta en todos sus estudios rea"

lizados sobre ferrobacterios en diversas redes de pro.

visión de agua potable.

En los conductores de agua de Praga, Molisch nunca

ha encontrado 6allionella,perc en cambiosiempre obser­

vó la presencia de Crenrothriz, Leptothriz y Clonmothrix.muyinteresantes son las conclusiones dadas por Mo­

lisch (5) al terminar su estudio sobre ferrobacterios.

Según este investigador la formación de herrumbre en los

caños, que no pocas veces ha producido la obturación

completa de los mismos, no tiene siempre igual origen.

Las incrustaciones se forman ya sea por acciones quimi­

cas o acciones biológicas acompañadas de fenómenos qui­

micos.» En aguas pobres en materia orgánica, el fenóme­

no de la corrosión e; puramente químico.- En aguas co­

rrientes ricas en materia orgánica y en las cuales los

ferrobacterios encuentran condiciones de vida favora­bles, actúa estos considerablemente en la formación de

concresiones, asimilando a1 hierro que pasa en solución,

oxidándolo en sus ramas, donde queda depositado, forman­

do con el óxido férrico ya precipitado en el medio ex­

terior una masa compacta.

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Una cuestión afin no dilucidada constituye el hecho

de ii los ferrobaoterios intervienen o no en la forman

ción de pústulas.

Algunos investigadores creen que las pústulas en los

conductores de agua tienen un origen puramente quimico,

en cambiootros atribuyen cierta influencia ae los ferro­bacterios en su formación. ‘

Ellis (6) es partidario de la primera creencia, es

decir,que los ferrobacterios nó intervienen directamen­te en'la-formación de pfistulas.- Unaexperiencia efectua­

da por Casagrandi (7) citada también por Ellis compruebaesta creencia.

Indudablementela presencia de los ferrobacterios

ejerce una acción aceleradora sobre la formación de pus­

tulas por poner continuamente ácido carbónico en liber­

tad, cuya acción en los fenómenos corrosivos ya conoce­

mos.- Ellis dice que el papel desempeñadopor los ferro­

baoterios en las corrosicnes con producción de pfistulas,

es muysubordinado, pero lo cierto es que favorecen los

cambios que tienen lugar en el interior de éstas forma­

ciones por producir al descomponerel carbonato ferroso,ácido carbónico.

Gartner (8) es de la mismaOpinión que Ellis, dicien­

do que las pústulas no se forman a expensas del hierro

disuelto en el agua, ni tampocopor la acción de los te­

rrobacterios.- Si el aguadisuelve el hierro de los con­

ductores y si falta oxigeno para oxidarlo y en consecuen­

cia precipitarlo,pueden desarrollarse en ella ferrobac­terios, pero éstos no producen las pfistulas.

Page 129: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

En los puntos de formación de las pústulas,es decir,

en puntos de ataque del hierro, en los cuales deberan en­contrarse los ferrobacterios si intervinieran directa­

Imente en el fenómeno corrosivo del hierro,no se encuen­

tran nunca según Gartner, por lo menos este investigador

afirma no haberlos encontrado en dichas regiones.

En los Conductores de agua se deposita con frecuen­cia un lodo ferruginoso, procddente de la corrosión de

los conductores o del agua ferruginosa.* En muchos casos

esta masa se encuentra intimamente mezclada con ferro­

bacterios.- El lodo puede endurecerse con el tiempo for­

mandoincrustaciones, cuyo aspecto puede ser análogo al

de las pfistulas y comooriginariamente se encontraban

en esa masa ferrobacterios,logicamente deben hallarse

después del endurecimiento." Basándose en esto dice Gart­

ner, que reconoce la presencia de ferrobacterios en in­

crustaciones ferruginosas pero discute la intervención

directa de estos organismos,en el ataque oorrosivo delhierro.

Por las Opiniones contradictorias emitidas por los

diferentes investigadores citados, llegamos a 1a con“clusión de que es imposible establecerse de un modoca­

tegórico, el rol desempeñadopor los ferrobacterios co­

moelementos de alteración del material de hierro que

constituye los conductores de agua.

La dificultad que presenta la resolución del pro­

blema se encuentra principalmente en el hecho de que

no ha sido afinposible verificar experienciastracti­cadas a base de cultivos de ferrobacterios puros.

Las experiencias que he practicado concuerdan en

sus resultados con los obtenidos por los observadores

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que sostienen que el ataque puede producirse en ausen­

cia de ferrobacterios, pero, por otra parte, en ningúncaso he observado 1a formación de las púatulas y con­

crecionei que se forman en los conductores y en las que

aparecen los ferrobacterios.Si los ferrobacterios intervienen en la corrosión

de los conductores no por eso seran la única causa, ni

la mayor importancia, pués las corrosiones se producen

con gran intensidad también en su ausencia.Teniendo en cuenta la afinidad de los ferrobacte­

rios por los compuestos del hierro, es indudable que

han de aprovechar de la energía puesta en libertad por

las reacciones exotónndcas que se producen al trans­

formarse unos en otros los compuestos del hierro.­

Biológicamente no se podria explicar de otro modoesa

afinidad.- Bien puede pensarse entónces que, asi como

los sulfobacterios producen la oxidación del azufre

los ferrobacterios sean capaces de oxidar directamen­

te al hierro, en cuyo caso seria innegable su inter­vención comoelementos de corrosión.

En cambio no puede negarse que los ferrobacterios

por su acción, por su presencia y por 1a intensidad

de incrustación de su membrana, contribuyen a conso­

lidar el depósito de los compuestosde hierro, actuan­

do asi comoagentes de formación de pfistulas y concre­

siones, cuyos perjuicios son mayores afin que la corro­sión en si.

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(.1)­

(2)­

(3)­

(4)­

(5)­(6)­(7)­

(8)­

Molisch. Die Eisenbakterien. Jens. (1910).

Brown. J.c. Deposito in pipas and other channelsconvoy/ing potable water. The institut ion of ci­vil ïngimera Paper N° 5453.(pr1vate) London (1905­1904 .

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ACCIÓN'CORROSIVA DE LOS SUELOS.

La intervenci6n de los terrenos en la corrosión de las

construcciones metálicas,puede llegar a ser nada despre­

ciable bajo condiciones favorables.

Este problema, comomuchos otros relacionados con las

corrosiones aún se encuentra mal estudiado,dado que es di­

fícil hacer estudios experimentales en igualdad de con­

diciones que en la práctica.- Unmismosuelo por ejemplo

actúa distintamente sobre un mismomaterial, puesto que

a mayores profundidades se hace mas dificil el acceso del

oxigeno.—En cambio, el agua con sus sales disueltas pue­

de llegar a atacar lentamente al hierro sin producir oxi­

daciones por la ausencia del oxigeno.

La acción corrosiva de los suelos depende en primer

término de su composición,pudiendo deducirse de esto la

complejidad del problema.-No siempre es 1a composicióndel terreno mismola causa de fenómenos enrrosivos ener­

gicos; estos pueden ser debidos tambien a influencias ac­

cidentales comoaer la acción de corrientes iagabundas,,infiltraoiones ácidas etc.

Con el objeto de realizar un estudio provechoso dela influencia de los suelos sobre los fenómenosde con

rrosión,debe tomarse en cuenta los siguientes factores:

origen del terreno, reacción, composición quimica,hume­

dad,pnrosidad, gases presentes si es poroso, condiciones

bacteriológicas, conductibilidad electrica, temperaturay otros de importancia menor.

Vamosa considerar en primer término el origen del

terreno para pasar luego a los demásfactores.-Al consi­

derar el origen de los terrenos,debe cuidarse ante todode si estos son o nó naturales.-En las ciudades se ena

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cuentra con frecuencia terrenos de relleno, debido al a­provechamiento de baJos o nuevas extensiones de tierra

ganadas al rio comosucede por ejemplo en la región por­

tuaria de Buenosdires.Por el hecho de emplearse residuos de toda clase y no

faltando la materia orgánica que por la intervención del

agua de lluvia entra en descomposición, pueden formarse

productos cuyas acciones corrosivas no pueden sospechar­

se.- Entre los residuos puede haber productos inorgáni­

cos solubles en agua que poco a poco son disueltcs por

el agua de lluvia, siendo arrstradc por ésta a través

del suelo para llegar a ponerse en contacto ya sea con

los caños u otros materiales metálicos, destryyóndclc si

su acción corrosiva es enórgica.- La infiltración en es­

tos terrenos es más fácil que en los naturales por no

formarse inmediatamente una masa de tierra compacta; a»

demásinfluye el origen de los productos de relleno.­

Por el solo hecho de obtener por el relleno suelos porc­

scs; es de imaginarse que se hace más fácil la interven­

ción del oxigeno en los fenómenos corrosivos y comodu­

rante la descomposición de la materia orgánica, pueden

formarse considerables cantidades de ácido carbónico,suinfluencia aceleradora sobre los fenómenoscorrosivos se

hace sentir inmediatamente.

Cuandose consideran suelos naturales, hay que tener

en cuenta si son arcillosos o arenosos, dado que su ac­

ción es distinta a causa de 1a mayor porosidad de lossuelos arenoscs.

Se han presentado casos de caños sepultados durante

20 a 50 años en terrenos arcilloscs que no presentaban

.ataques de oxidación debido a 1a poca permeabilidad del

suelo, dependiendotal circunstqncia,naturalmente,también

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de la profundidad.La reacción del suelo es comunmentelneutrao alcali­

na, pero también se han encontrado en determinadas re­

giones terrenos de reacción ácida.- Comosabemos, la reac­

ción más favorable para el hierro es la alcalina por neu­tralizar sus iones (0H)' los iones H' que son los verda­

deros agentes disolventes del hierro.- La presencia desuelos ácidos naturales es felizmente muyrara pero tal

cosa no sucede con terrenos de relleno por poder proceu

der los residuos de fábricas de productos quimicos y,si

no son ácidos de por si, pueden llegar a serlo por las

reacciones que pueden tener lugar a causa de la inter­

vención del agua y otros constituyentes residuales.-La

acidez de un suelo puede producirse también por infil­

traciones de aguas residuales procedentes de industrias

que utilizan ácidos o que los fabrican.- Si la acidez

del suelo es debida a las aguas residuales de algún es­

tablecimiento industrial, estas deben conducirse a otraparte y a fin de evitar la acción del ¿cido ya presente

sobre el conductor que debe pasar por dicha punto, no

queda otro recurso que hacer grandes encavaciones y reno­

var totalmente la tierra que circunda al caño en la re­

gión contaminada.— Ultimamente se ha observado un caso

de corrosión de un caño por la acción de ácidos proceden­

tes de una fábrica de productos quimicos.- La acción

destructora de los ácidos es sumamenterápida de modo

que deben subsanarse de inmediato los inconveniente. pa­

ra no renovar continuamente los conductores, siempre,nar

turalmente, que no se emplean caños de productos insta»

cables por éstos.

La composición quimica de los suelos tiene igualmen­

te su importancia,correspondiendo a las sales solubles

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en agua el papel primordia1.- La acción corrosiva de las

sales solubles en agua puede considerarse comoen el capso de las soluciones salinas,de nodo que no entraremos

en mayoresdetalles.

Medinger (l) ha hecho un minucioso estudio sobre laacción oorrosiva del sulfato de calcio disuelto en el a­

gua sobre el hierro, aplicando los resultados al caso de

las arcillas selenitosas.— Medinger, explica el fenóme­

no, por la ionización del sulfato de calcio, que aumenta

la concentración de los iones calcio, llegando ésta a talgrado que provoca una disoïgzión del bicarbonato de cal­

cio disuelto en el electrólito.(agua).- La disociacióndel bicarbonato de calcio forma iones hidrógeno (H’) y

(H005)' .- La presencia de estos iones produce una ace­

leración en el proceso corrosivo del hierro por sus pro­

piedades disolventes.— La acción aceleradora del ácido

oarbónico ya la hemosvisto en el capitulo correSpondien­

te de modo que no entraremos en mayores detalles.

La aoidéz de las soluciones de carbonato de calcio

por el ácido carbónico puesto en libertad,debido a la

adición de sulfato de calcio,quedó demostradapractican

mente, por el autor mediante indicadores.

Los nitratos y fosfatos actúan de un modoanálogo

que en sus soluciones acuosas.- Las sales de amonio ace­

leran considerablemente el fenómenocorrosivo,produoién­dose durante la corrosión una reacción con formación de

hidrógeno y de amoniaco.- El estudio de la acción corro­

siva de las sales de amonio fuó hecho por Nance (2) que

sentó 1a teoria del amoniocon el objeto de explicar cier­tos fenómenos corrosivos.- Vaubel ( 5 ) ha estudiado 1a

acción corrosiva de diversos nitratos, llegando a la con­

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clusión de que el nitrato de amonio es el que produce los

fenómenos corrosivos mas enérgicos.

La presencia de substancias húmicas (ácidos húmicos

etc) en general no parece ejercer una marcada influen­

cia en los fenómenos corrosivos, dado que hasta la fecha

no se ha realizado estudios de importancia sobre ésta

cuestión nada seguro puede decirse al respecto.

La importancia de la humedadde los suelos en los

fenómenos de corrosión, se desprende del hecho de ser el

¿gba uno de los elementos indispensables para que se oxi­de el hierro en las condiciones normales.- Aumentandola

humedad, si hay muchas sales solubles en el terreno, se

observará con seguridad un aumentode la corrosión,debi­da a la acción misna de las sales o a fenómenoselectro­

liticos que pueden tener lugar en la superficie del con­

ductor por la presencia de puntos de distinto potencial,

comunicadosentre si por el electrólito (agua sales di­

sueltas gases).La porosidad del terreno desempeñaun papel importan­

te en los fenómenosde corrosión, por permitir el acceso

de los agentes corrosivos considerados,con mayor o menor

facilidad según los casos.

La acción del oxigeno y del ácido carbónico en la co­rrosión de construccibnes de hierro subterrráneas es la

misma que en las soluciones salinas, de modoque no en­

traremos en.mayores detalles.— La presencia de estos ga­

ses depende de dos factores que son la porosidad del te­

rreno y la profundidad a la cual se encuentra el metal.

En terrenos contaminados desempeñ robablemente los

bacterias un papel considerable en la.destrucoión de lds

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conductores de agua, debido a la formación de ácidos ora

génicos y de ácido carbónico durante su actividad vital.Por las secreciones ácidas consideradas son solubiliza­

dos fosfatos, silicatos y carbonatos alcalinos y alcali­no terreos, estos últimos especialmente por la acción del

¿cido aarbónico.— Estos compuestos, una vez solubilizados,

son disueltos por el agua para intervenir en los fenóme­

nos corrosivos del modoya expuesto.

Los sulíobacterios desempeñanprobablemente un papel

de importancia en los fenómenoscorrosivos.nEstos bacte­

rios pueden producir la reducción de los compuestos sul­

furados orgánicos con formación de hidrógeno sulfurado y

también formar productos de oxidación si hay un fácil aan­

so de oxigeno al punto de su actividad.- Por otra parte,existen otros bacterios con la facultad de oxidar los

sulfuros, formandosulfatos.- De estas transformaciones

es dable deducir la importancia de los sulfobacterios en

los fenómenoscorrosivos si consideramos la enérgica ac­

ción corrosiva de los sulfatos en general.Gaines (4) dice que la acción corrosiva de los sue­

los se debe en parte a la actividad bacteriológica que

reina en los mismos.- Según el autor, es posible que losfenómenoscorrosivos se deban a la acción directa de los

organismos eSpecificos o al medio ácido producido por es­

tos bacterios durante su desarrollo.- Gaines propone el

drenaje del suelo con el objeto de separar las solucio­

nes ácidas y, si tal cosa no fuera practicable, recomien­da colocar una capa de cal apagada sobre el metal.

A1considerar la acción de las corrientes perdidas,hemos llamado la atención sobre la importancia de la ma­

yor o menorconductibilidad eléctrica del suelo,pues si

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el terreno era mal conductor, los fenómenoscorrosivos

podian producirse tan solo a distancias pequeñas del

conductor principal siendo por lo general de poca impor­

tancia; en cambio,en terrenos buenos conductores,1a in­

tensidad de la corrosión esitaïegronto se hacen sentirlas consecuencias de 1a'eleotrolisis en las cañerías uotras construcciones metálicas.

La temperatura del tirreno ejerce marcada influen­

cia, puesto que la acción corrosiva de los electrolitos

depende de ella comotambien la actividad bacteriológi­oa.

Comovemos, los fenómenos oorrosivos observados en

el hierro sepultado en la tierra son en general análogos

a los que se producen en soluciones salinas, siendo los

sulfatos, oloruros y nitratos los agentes mas oorrosivos.Uh error frecunntemsnte cometido consistía en colo­

car las cañerias de fundición sobre una capa de cenizas

cuya acción,por la presencia de carbón y sulfatos y lafácil absorción de agua, es francamente corrosiva.-Eor

la presencia de carbón se fonmancorrientes locales en­

tre el hierro y este e1emento;estas corrientes disociana su vez,a los sulfatos,producióndose enórgicos agentescorrosivos que rápidamente destruyen al conductor.

En general se ha obserVado que los suelos,malos con­

ductores de la electricidad,atacan poco o nada los caños,

formándosetan solo una ligera capa de óxido férrico de­

bido al oxigeno y al agua presentes,siendo óste el caso

de las tierras arenosas.-A causa de 1a propiedad mencion

nada se ha empleado en Norte América como medio de pro­

tección de los caños,una capa de arena de unas cuantas

pulgadas de espesor,obteniéndose resultados francamentesatisfactorias.

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(l).-Medinger -]er. Dtaoh. Chem. Goa. _5_]_.- 270 -71.(1918).

(2).-Na.nce q Proceeding'a Chem.Soc. ¿g - 143 41906).

(SL-Vaubcl - Chem. Ztg. _3_’_7_- 693 - 94. (1913).

(4).-R. H. Gainoa .. I. Ind. Eng. ehem. g- 135 41910).

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INFIMENCIA DE LAS CORRIENTES ELECTRICAS.

La acción destructora de las corrientes ellctriqutgggbundasl denominadas también perdidas, constituye un

problemapara las construcciones subterrineas en las ciu­

dades,siendo las mas influenciadas las cañerias de agua

corriente y gas que se reparten por toda la ciudad en for­ma de una red.

El origen de las corrientes vagabundas debe buscarse

en primer termino en la mala colocacián de los rieles de

los tranvias y luego en los cables de energia electrieamal aislados.

Las corrientes que se sep-ran del conductor princi­pal siguen una dirección paralela a este.

Dadoque las vias de los tranwias descansan directa­

mente sobre el terreno sin mayoradslaldennc,eetos son

los principales productores de corrientes vl'lbundas.Los tranvias empleancorrienteheontihu. dl 550‘volt.

saliendo de la usina la corriente palitttl,eiriudlhdo por

el cable aereo,para luego regresar a ll mismapor ios rie-a.les.-La corriente que circula por los rieles,por hallarseestos rodeados de tierra,que a causa de su impregnaeión

con soluciones salinas es/condustora, desprende continua­mente pequeñas porciones de electricidad que circulan en

el suelo paralelamente a la dirección de 1a corriente prin­

cipal.-Si estas corrientes encuentran en el terreno con­ductores metalicos no aislados, los incorporan a1 cir­cuito.-Si consideramosla porción de la corriente positi­

va,esta se introducirá en los puntos extremos de los con­

ductores para volver a salir de los mismosen las inme­diaciones de la usina.-La destrucción de los conductores

de agua se efectúa en las regiones anódicas,observándose

no pocos ataques por éstas corrientes en las ciudades.

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El hierro aparece a primera vista poco alterado,pero

si se analiza con más detención y si se emplea medios me­

cánicos, se observa que el material primitivo duro se hatrasfcrmedo en una masa blanda facil de cortar.-La corro­

sión de óste tipo,segfin hemos visto, se denomina "espon­

Josafi,observjndose con frecuencia en las ciudades dotandas de tranvias elóctriccs.

Las corrientes Vagabundasse introducen en los con­

ductores de hierro a pesar de los medios de aislamiento

comunmenteempleados,dado que estos no ofrecen ninguna

seguridad por su mala preparación.- El alquitrón y el

asfalto son los medios de protección empleados con más

frecuencia,teniendo óstos el inconveniente de desgarrgsecon facilidad,dejando al hierro en descubierto;permitiensdo el exceso de la humedaddel suelo,los fenómenos de

electrólisis tienen lugar comoconsecuencia primera en

las regiones anódicas.El electrolito que impregnaal suelo,puede conside­

rarse comoun agua de pozo común,es decir, como una solu­

ción diluida de sales alcalinas y alcalina-terrosas.-Los

aniones presentes generalmenteen estas sales son Cl’t,

304", coa" y HCOg'' .

En soluciones diluidas de este tipo con corrientes

poco intensas,el hierro es activo,es decir,el hierro des­prende re", habiendo polarización anódiea.-El comportan

miento seria otro si las soluciones fuesen alcalinas,esdecir,si contuviesen un carbonato alcalina o:algún hidra­

to alcalino,pnós entonces el hierro se volveria pasivo

ya con muypequeña: intensidad de corriente;en este pro­

ceso se desprenderian en el anodo OH' y de la.solución

se conducirún al anodo continuamente 005", siendo favo­

resido el equilibrio para la formación de HCOg'.

oo,"+qo‘áncos '+ on'.

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Sd por último, estos aniones son descargados,se forma¿cido carbónico libre

2 Ecos '+ ze ..> zoom- H¿.0+o.

En presencia de electrolitos ligeramente ácidos,elhierro no mantiene su pasividad,volviendose otra vez ae­

tivo (l).- Esto mismotendrá lugar en soluciones alcalinas,

si estas alcanzaran una concentración de 01',sugíi¡lenteno muyeleVada.- Esto sucederá siempre si en un suelo al­calino se efectuara una electrólisis con un ¡nodo inso­

luble,gracias a la descarga de los iones GH'y una con­

tinua.migración de 01' hacia el anodo.- Dado que en el

suelo se encuentran ambos, o uno de los dos factores ae­

tivadores, en estos no tendra lugar,seguramente,la pasivi­dad del hierro ancdicamentepolarizado,debiendolo consi­

derar siempre comoactivo.—00mola separación de los iones

ferrosos es un proceso que debe vencer determinadas resis­

tencias,el potencial necesario para que se produzca el

fenómeno,debe ser algo mayor que el potencial de equili­

brio del hierro en la solución considerada (2).

En el caso de 1a.polarización catódiea del hierro en

la solución considereda,el proceso principal consistiráen la separación de H' .-00nsiderando la descarga de los

iones hidrógeno comoreversible con formación de gas hi­drógeno,el potencial presente en el catodo seria poco di­

ferente que en el anodo.-Del punto de salida de la corrien­

te del conductor de agua habra pasase de corriente con di­

terenuhsde tensión muypequeñas,sicate por ejemplo 33:4­

eilntls 0,2 a 0,3 volt.- En estas condicionee,todos los

caños mel aislados,ei se encuentra en 1a dirección de

corrientes vagabundas,serin incorporados por éstas en elcircuito.-como en los puntos de salida de corriente posi­

tiva,es decir,en el anodo, el hierro se separa comoión

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ferroso, tiene lugar en estos puntos una destrucción con­

tinua de los caños.-Este hecho comoya hemos mencionado

repetidas veces,tiene lugar con frecuencia,transformándo­

se trozos mis o menos grandeadel caño en uns masa quebra­

diaa,que contiene a másdel earbono,hierro por disolversey sales de hierro.— El silicio y el fósforo del material

originario se combinan en las sales funcionando comoáci­

dos

El pasage en si de corrientes poco intensas no provo­

ca 1a destrucción de los caños,dependiendo ¡sta del gran

do de staque_originado en 1a unidad de tiempo en una su­

perficie determinada.-Dsdo que una empate-hora oxida

1.1 gr.de hierro,una corriente vagabunda que sale con 1

miliampere de una superficie igual a 1 cms, separsria a1

cabo de un año una capa de 0.13 mm_deespesor,esto natuu

ralmente si 1a corriente fuese uniformc.-Dado que un ata­

que/%:ños anódicamente polarizados nunca tiene lugar uni­

formementella acción de una corriente igual o mayor que1a eonsiáeradaïes al cabo de algunos año¿#%¡rdadere eu­

«pcí%ïais r

Lg intensidad de 1a corriente que circula entre elriel y la red de caños, debido a que la polarización en

los electrodos no es muygrande,depende para potenciales

dados entre ambos puntos,de 1a resistencia que ofrece alpasage de ls."corriente. el mama).

La resistencia se halla dada por la eantidsd,concen­tración y clase de la solución que impregna al suelo.

Haber y Goldschnnidt (3) han estudiado 1a acción de

las corrientes perdidas procedentes de las vías del tran­vía,sobre la red de conductores de agua en Karlsnihe.-En

los puntos más lejanos de la usina 1a corriente se despren­

dis de las viasgatacando a ¡stas anódioamente,en cambio

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los caños que reoihian dicha corriente eran polarizados cap

tódicamente.-La diferencia de potencial en los puntos exh

tremos llegaba.hasta 4.5 volt entre la vía del tranvía ylos conductores de agua.-Acereándose hacia ia usina deere­

eia continuamente la diferencia de potencial,disminuyendo

por lo mismotambien la perdida de corriente de los rieles.

A determinadadistancia de la usina,la diferencia de pasen!

cial se hacia igual a cero, y aeeriandose aun más a 6sta,los

caños demostraban un potencial positiÜO‘,oon relación a los

rieles,de modoque la corriente nueVamentese desprendia de

ellos para incorporarse adtos.- ¿1 printipio esto no cons­tituye un peligro para las cañerias,dado que su potencial

con relación a las vias solo crece lentamente.quf por ejem­plo para.1.5 volt,eorrespondia una densidad de corriente

de 0.1 miliampere por eng, es decir, de muyescasa importan­

eia.- En las inmediaciones de la usina el potencial de loseaños crecía hasta 5 volt y 1a densidad de la corriente

subterránea era de 0.5 a 1.3 miliampere por em2.iEn estos

puntos mostraban tanto los conductores de agua comode gas,

serios ataques que los destrosaban rapidamente.Martin Freund (4) ha estudiado un caso de corrñsión de­

bido a corrientes vagabundas en E/rancfort donde se produ­

Jeron roturas de los caños con frecuencia.- Los caños pre­

sentaban perforaciones del tamaño de una medalla y de una

mano,contrándoseestas todas en una linea.-Las perforacio­

nes se encontraban tapadas eon una_masagrafitica,de color

gris oscuro y de muypoca dureza,pudiendo deshacerse con

las uñas.-Por adición de un ácido desprendia hidrógeno,ace­

tileno y un poco de hidrógeno sulfurado.- Mas o menos 1/3de la masa era insoluble en ácido clorhidrico.—El analisis

de 1a substancia secada a 105° c dió el siguiente resultado:

46. 18%. de Fe, 15% 2205, 20% 31 oa, a. 10% c,pudiendo com­

binarse del siguiente modo: 10,4%re libre, 37.1%res 2208,

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44% re 31 0:5, 8.1% c - 99.6%.

Por comparación con las partes no atacadas,FneufideeduJo

que el fósforo y el silicio,se corresponden con el del metal

originario.-La.densidad de 1a fundición originaria era 7.2,y1a de 1a porción atacada -3.8, lo cual constituye una com­

probación de Ía electrolisis sufrida por el material de hie­rro.- Freund tambien ha analizado el suelo que rodeaba a1

caño deduciendo de éste análisis que ia tierra no puede hanber actuado sobre el caño.

Con el objeto de comprobar su conïlusión,rreund ha rea­

lizado el siguiente ensayo: Empleandoplatino comocatodo e

hierro comoanodo, en un electrolito constituido por sulfap

to de calcio,hizo pasar una corriente ellctrica por el tis­tema durante cierto tiempo.- Al observar el hierro después

del pasase de 1a corriente,comprob6 1a presencia de un man­

to grafitico, a1 cual sometió a un prolijo análisis obtenien­

do .1 siguiente resultado: Densidad 3.31.1“ 56%,2205 12.1%,

31 oz 16.4% y c 9,3%..

El anúlisis indicado,es análogo a1 de 1a masa esponjoss

correspondiente al conductor destruido por las corrientes va­

gabundas.

Bergius y Krassa (5) han estudiado 1a acción destructo­

ra eJeteida por 1a corriente alternada.y de 1a corriente

continua alternando 1a polaridad.-La causa de éste estudio,

dicen los autores,constituye el hecho de poder emplearse co­

rriente alternada comoenergia para los tranvias electricos.

Se han hecho ensayos con fundición,emp1eando corriente ala

ternada.con,15-50 cambios de polaridad,no observándose prác­

ticamente ataque alguno.-La corriente continúa haciendo cam—

bios de polaridad,no 04:22:; constituir una ventaja sobrela corriente continua directa,si los cambiosno se hacen con

lucha frecuencia.-Una observación interesante de los autores,

constituye el hecho de disolverse mayor cantidad de hierro,

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que la calculada de acuerdo con la ley de Faraday,debién­

dose esto a reaeciones químicas que tienen lugar parale­

lamente en la eléctrólisis.-E1 fenómenoquimico demostró­

se ser muy1ento,ejeroiendo 1a paralización anódica una

acción estimulante,debida seguramente a 1a formación de

nuevas superficies de ataques- Caños que aun llevaban la

espa alquitranosa o de asfalto presentaron menor auque

que los pulidos,pero al cabo de cierto tiempo ese manto

protector desaparecia, siendo facilitada por lo-mismo1aacción corrosiva.

En StoLouia (E.U) Wa11.E.Eo y Chiwis,L (6) han estudiaw

do un caso de corrosión de caños de acero,oeasionado por

corrientes perdidas.-En caños de 900mm,destinadosa la ee­¡bzo '' regsión de agua corriente,se presentaron al cabo de un año

serios ataques,que produjeron diversas roturas obstruyendoel pasage de la-eorriente de agua.

En el pais se han observado con frecuencia fenómenos

eorrosivos producidos por corrientes vagabundas y que hanocasionado serios trastornos en los conductos de aguaonEn

1a segundaparte de ¿ste trabajo se encuentran los anali­

sis eorrespondientes a caños destruidos por corrientes per­didas en 1a ciudad de Salta.

Los Doctores Atilio A.Badoy Victor J.Bernaola (7),han

estudiado 1a causa de la correción de un caño procedentede 1a ciudad de Corrientes destinado a 1a provisión de agua,

encontrándose óste eaño completamente eorroido en la parte

exterior,siendo en algunas zonas el ataque tan intenso que

ha llegado a perforarse.-Pcr la.ubieaeión del caño atacado,

los autores suponen que el fenómeno esta intimamente relap

eionado con las corrientes eléctricas transportadas porlos cables situados en sus proximidades.

Comoejemplo de 1a importancia de ¡itos inconvenientes

citaró el caso que en la ciudad de Chicago,se perdió 2/3 a

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3/4 del agua total de consumocomoconsecuencia de 1a des­trucción de los conductores por 1a acción de las corrien­

tes vagabundas (8).

E.Bro¡rue1 (9) ha observado un caso análogo al ya men!

oionado en la ciudad de Pittsburg y Hermann(lo) ha estudia­

do 1a acción de las corrientes vagabundas en 1a ciudad de

Gallogïz a.N.,1as cuales atacaron enérgicamente los oon­

ductores do agua y gas.

Sobre esta cuestión hay una vastisima bibliografia,eons­tituyendo su enumeracióny discusión tema para otro traba­

Jo,de modo que me limitare a este resumen son el objeto

de hacer resaltar 1a importancia de las corrientes vagabun­das en el estudio de las corrtsiones en las construcciones

de hierro subterr‘neas en general.

(1)- Haber y Goldsohmidt. z. Elektroeh. ¿3. 58 (1906).(2)- Pberstern Elektroohemie wlsseriger nbsungen.566.(1922)

(3)- Haber y Goldsohmidt.Z.F.E1ektroohem. ¿3.49-74-(1906).

(4)-rrennd. z. sf mg.0hom. _1_7_.45-4841904).

(5)- I'm-gine y Krassa. z. F.E1ektrochem. ¿9. 712 41909).

(6)- Wall. Chiwis. Engineering NewsRecord. %9ll-912(1920)(7)- Bado y Bernaolq. An. s mas. _3_.N°12 pag.456-(1915).

(8)- LBunte Das Wasser. Muspratts. pág.829.(1917).

(9)- Brouruel. Engineering Rec. gg. 331 (1911).

(10)-Hermann. Zeit. d.Veretns rmagas = n.Wasserfaehmanner0-Ungemo.(1912).

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MEDIOS PROPUESTOS PARA EVITAR LAS CORROSIONES.

Este capitulo comolos anteriores constituye un tema

inagotable de modoqueYlimitaré a un resumen de los prin­

cipales estudios realizados en éste sentido,sin considerarlos numerososmedios protectores patentados,cuya eficacia

aún no ha llegado a resolver el importante problema de la

destrucción del hierro por las acciones corrosivas.

¡llertcn l. Cushmany Henry;n. Gardner, han tratado

magistralmente esta cuestión en su obra titulada "The Co­

rrosion and Preservation o! Iron and Steel", y habiendo nu­

merosas publicaciones posteriores sobre el mismotema debe­

mos reconocer que nada nuevo nos han aportado éstas.

El problema de la protección del hierro es complicadopor los numerosos casos posibles de corrosión que se presen­

tan en la práctica,pudiendo resolverse parcialmente a esteen un caso,pero el fracaso del medio protector en otras

condiciones puede esperarse con seguridad.

Vamosa considerar ahora la.protecoión del hierro desde

un punto de vista general,sin entrar en mayoresdetalles.Puedendividirse en tres,lcs métodosgenerales de pro­

tección del hierro contra las influencias corrosivas.l-Reducción de 1a inclinación del hierro a 1a corrosión.

z-Transformaciónde la superficie del hierro,en otra

qué3%eataca en los medios corrosivos.

SáProtecoión del hierro mediante metales y pigmentos.

Consideraremos cada uno de los procedimientos indicados

de acuerdo con su importancia en la práctica.

1- Reducciónde-la inclinación del hierro a la corrosión.Este procedimiento se basa en la influencia ejercida

por diversos elementos extraños que se introducen en la masa

de hierro durante su fabricación,con el objeto de obtener

Page 149: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

un producto más noblé.- Al considerar la relación entre la

corrosión y la composicióndel material hemosvisto la in­fluencia ejercida por diversos elementos en la corrosión

del hierro,obserVando que algunos ejercen marcadas acciones

anticorrosiVas,en cambiootros aceleran notablemente la oo­rrosión.

La condición fundamental para obtener resultados fawora­

bles,aplicando este procedimiento es formar una verdadera

a1escián,oon el hierro y el nuevometal introducido,ccn elobjeto deákener un material homogenec,nosuoeptible de pro­

ducir acciones electroliticas cuyas consecuencias ya cono­cemos.

En Norte América se ha pr0puesto la adición de cobre a1

hierrc,obteniendo buenos resultados,especialmente en cons­

trucciones expuestas a las acciones de medios ácidos.

Tratándose de aleaciones de hierro y otros metales,de­

bs tratarse siempre la obtención de productos más nobles

que el hierro,pudiendo presentarse también el caso,que laaleación resultante, es más noble que sus componentes.

aqui, comoen el capítulo yá mencionado de la influen­

cia de determinados elementos sobre las prOpiedades corro»

sivas del hierrc,no nos queda otra cosa que decir,que afin

falta un ensayo sistemático,en éste sentido para poder de-_ducir conclusiones definitivas.

Cushmanha tomado éste problema desde el punto de vis­

ta de la nazi: del hierrc,preparando con dicho objeto el

"¿Esgt-¿Egn“, obteniendo un resultado muysatisfactorio,es—pecialmente en medios expuestos a la acción corrosiva delos ácidos.

El hierro puro no siempre presenta prepiedades antico­

rrcsivas,pu6s éstas dependen comoya hemos ¡echo con ante­

rioridad del método de preparación,asi por ejemplo el hie­

rro electrolitico cuya.purezano puedediscutirse,presenta

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enórgicas propiedades corrosivas,como consecuencia del hi­

drógeno que forms una verdadera aleación con el hierro.

Los mejores resultados se han obtenido en 1a fabrican

ción de los aceros especiales cuyo alto precio y extrema dup

reza los hacen imposibles para el uso general de las cons­trucciones metálicas.

3- Transformaciónde 1a superficie del hierro.Dadas las dificultades que presenta el métodoanterior

se pensó en transformar la superficie del hierro,apoyando

esta idea al hecho de que 1a capa de óxido ferroso que se

forma después del laminado del hierro,ofrece una marcadaresistencia a los fenómenoscorrosivos.-Ho solo se observó

esta capa de óxido ferrso en los hierros forjados,sinótambién en las fundiciones ofreciendo afin mayorresisten­

cia en éstas a causa de su mayor homogeneidad.-El inconve­

niente que presenta el óxido Ierroso adherido sobre el hie­

rro el su fácil desgarramiento y su desprendimiento como

consecuencia de los golpes,que recibe durante el trabajofavoreciendo de ese modoel contacto del hierro con el a­

gua y oxigeno,cuyas acciones son sumentadas por 1a dife­

rencia de potencial existente entre el óxido Ierroso y el

hierro.-Por lo dicho pude considerarse'más bien perjudi­cial dicha capa que ventajosa.

Para producir una acción protectora sobre el hierro

F. Hinaman(1),pr0puso calentar al hierro a 600° c en una

corriente de nitrógeno o de amoniaco.—La.pr0piedadantico­

rrosiva del hierro tratado del modomencionadoya se conou

cia hace años,pero solo es eficaz contra las corrosioncs

atmosféricas,siempre que no tengan intervención ácidos.

La acción del nitrógeno sobre el hierro a 600° O no

forma una verdadera capa dado que 1a nitración del hierro

disminuye a medida que penetra en su interiornno peligran­

do por lo mismo su desprendimiento por las acciones mecá­

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nicas,- Ensayos prácticos en gran escala de éste procedimien­MMto aqáeieo se conocen.

3- Protecgign del hierro medignte metales E pigmentos.Los métodos de protección que indicaremos a continuación

son los generalmenteutilizados en la práctica.Vamosa.considerar en primer término las capas metálicas

no czidables que se utilizan con más frecuencia.

El metal cuyo uso se ha generalizado en la industria pep

ra proteger al hierro contra la. acciones corrosivas atmos­féricas es el zinc.- El zinc es el metal máselectropositi­

vo que puede emplearse para cubrir al hierro,siendo desde

ese punto de vista el metal que dá los mejores resultados.

Por otra paris la tensión de disolución del zinc es alta,de modoque 1a acción protectora depende de su propia des­trucción por las acciones accidentales.

La galvanización del hierro se realiza generalmente por

algunos de los siguientes metodos: el del baño caliente,el electrolitieo y el de sherardisación.- El métodode she­

rardisación es superior a los demás,siendo aplicado con fre­

cuencia,dado que el manto de zinc formado no se desprende

con la facilidad con que se desprende en el caso de haberse

fijado por cualquiera de los otros m6todos.-Desgraciadamen­

te es limitada la duración de una galvanización por el m6­

todo de sherardisación,por tener lugar una oxidación par­cial del zinc durante su aplicación.“ La duración de un

galvanizado depende en primer término de las condicionesexteriores.

31Igor alguna causa accidental se destruye ¡1 manto de

zinc y el hierro queda en descubiertc,se inicia un rápido

proceso corrosivo.-Este proceso es acelerado por el parque se forma sáfiíb el hierro y el zinc,continuando su ac­

ción destructcra por debajo del manto de zinc,haciendo.3¡b

saltar la galvanización de cuando en cuandopor la presión

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ejercida por el óxido férrioo formado.

Este metodose ha generalizado para proteger al hierro

expuesto a las acciones atmosféricas,como ser chapas para

techos,caños para agua,molinos de viento,etc.

A más del zinc le ha empleado otros metales para cubrir

al hierro,pero ninguno presenta ventajas sobre 6ste,dare—

ciendo de importancia en la industria por lo mismo.Lo cierto es que una mala protección del hierro por o­

tros metales,es afin más peligrosa que ninguna,a causa de los

pares eléctricos que se formanyáïieleran el proceso corro­

sivo por la desociación del agua,anmentsndola concentración

de los iones hidrógeno.

Vamosa.oonsiderar ahora el método de protección más

generalizado que consiste en cubrir las superficies del hie­rro mediante pigmentos.-La idea fundamental perseguida en

el empleode pinturas comoprotectoras del hierromcontra

las acciones oorrosivas,es de aislarlo del medioexterior

mediante un manto impermeable análogo al de sinc,en el cap

so de los hierros galvanizados.

El problema de las pinturas aún no ha sido resuelto por

no poder obtenerse una capa perfectamente impermeable que

aisle al hierro de los agentes corrosivos exteriores,oomo

ser los vapores,el aire. la hnmedad,etc.-Laspinturas pre­sentan algunas ventajas sobre el galVanizado,asi por ejem­

plo si hay agentes corrosivos ácidos,pueden emplearse ensu preparación compuestosquimicos indiferentes.-Las venta­

Jas también son relatiVas por no haberse preparado afin pin­

turas completamente impermeables,de modoque se inicia por

el pasase de 1a humedady del oxígeno fenómenos corrosivos

entre el metal y la pintura, cuyo resarrollo no puede deteanerse.

El grado de permeabilidad de una pintura depende en pri­

mer término de su composición¡ïxpreparación y aplicación.

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Las pinturas preparadas con aceite de lino actúan sobre

el proceso corrosivo del hierro en dos sentidos.—En unos oa­

sos éstas pinturas pueden actuar comoaceleradores del pro­

ceso corrosivo,por las impurezas y los productos solubles

que contienen y en otros casos constituyen un buen medio de

protección,siempre naturalmente de acuerdo con lo ya dicho

respecto a su permeabilidad.

Gushmany Gardner han llamado 1a atención sobre el ca­

rácter de los pigmentos en su intervención en los fenómenos

corrosivos.-En su obra indican un cuadro que se encuentra a

continuación sobre 1a acción ejercida por los pigmentos enW

lq_corrosi1o del hierro (a), diVidiéndolos en inhibidores,indeterminados y estimuladores.

GÁSIFIGACION DE LOS PIGMENTOS.

Inhibidores Indeterminados Estimuladores.

Cromato de plomoy de zinc

Oxido de ¡inc

Cromato de zinc

Cromato de zincy de bario

Blanco de plomoy de zinc

Azúl de Prusia(inhibidor)

Verde de cromo(coloración azulada)

Blanco de plomo(método holandés)

Blanco de plomo (pro­ceso rápido,carbonatobásico)

Blanco de plomo subli­mado.3ulfato basico

Azul de plomo sublima­do

LikfuoponeAmarillo mineral (Ame­ricano)

Rojo de plomo

LitargirioRojo de Venecia

Pardo metálico Prin­ce's.Carbonato de calcio(Whiting)

Carbonato de calcio(precipitado)

Negro de humo

Sulfato de bartoprecipitado (blagco fijo)Ocre

Oxido rojo ola»ro

Negro de carbón

Grafito N’Zo

Sulfato de Banrio (baritas)Grafito N°1

Azul de Prusia(estimulante)

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Azúl de ultramar Sulfato de calcio

Iillow Charcoal arcilla de la china¿sbestinaVermell ón OMAW'W

¡nneúouso

amarillo de cromoMedium.

Lieireich (3) ha estudiado desde el punto de vista elec­

troquimico a los pigmentos demostrando que el potencial de

éstos con relación al hierro, es un factor nada desprecia­ble en la corrosión del hierro.- D e qué modoactúan elec­

trioamente los pigmentos afin no se ha Podido demostrar con

exactitud.

El autor ha hecho medidas de potencial entre los pig­

mentos y planchas de hierro pulidas,empleando soluciones de

cloruro de potasio ligeramente ácidas (lcm5 de 31,801 al

10%en litro y medio de al K '7l0).Los resultados obtenidos fueron:

Oxido de zinc -+ 10 150 volt.

Blanco de plomo + 0. O95

Minio + 0. O76

Oxido de hierro 4- 0. 090 "

Estas diferencias de potencial,emp1eandohierro cubier­

to del manto de óxido ferroso,deben aumentarse de 0.02 a0.04 volt.

Los Valores demuestran que el hierro es 1/10 volt,menos

noble que los pigmentos.-Ya hemos dicho el modode reaccio­

nar los pigmentos electricamente“ afin no se ha dilucidado

siendo posible según Lieïreich que actúen comoelectrodos

de oxigeno.

De lo que antecede se deduce que los pigmentos pueden

ejercer una marcada influencia en los fenómenosde oxidación

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del hierro,siempre naturalmente que no falte 1a humedadne­

cesaria para que puedan tener lugar los procesos electro­liticos,cuya acción desastrosa sobre el hierro ya conocemos.El poder de oclusión de hidrógeno que posee el aceite,hace

afin más peligrosa.1a acción corrosiVa de los pigmentos,como

lo han podido comprobardiversos investigadores.

¿El problema afin no resuelto consiste en evitar las co­rrientes locales,es decir,e1 hierro debe ponerse en las con­diciones que hacen imposible su disolución,además debe cui­

darse que no llegue a ponerse en contacto con el oxigeno del

aire,siendo esta el inconveniente mis dificil de subsanar.Practicamenteno presenta dificultades,evitar la diso­

lución del hierro,consistiendo esta en reducir a,un minimo

la ¡oncentración de los iones hidrógen.-E1 procedimiento

a seguirse consiste en pasivar al hierro en electrolitos muy

oxidantes,como ser el ácido crómico o las sales cromicas,o

también en la Éïplicgaión de soluciones alcalinas que neu­

tralicen la acción de los iones hidrógeno.-Empleandosolu­

ciones crómicas se. obtienen resultados mejores,aplicandosoluciones concentradas,en cambioen el caso de aplicar 1e­Jias conviene utilizarlas en concentraciones medianas.

El agregado de compuestos de cromo tuó recomendado en

1895 por Wood (4) y Oushmany Gardner después de minucio­

sos estudios sobre la.acción inhibidora de diversos compues­tos,1o recomiendan en su obra yá citada.

Por el hecho de actuar cameinhibidores eficaces únicap

mente las combinaciones de cromobásicas,Lie€reich en.Ale­

mania y Gaidner (5) en lmórica,recomiendan el empleolgzudnphibidores de la anidación a las lejias.-Gardner en su traba­

Jo ha hecho una interesante observación,de que únicamente

pueden actuar las combinaciones de cromos solubles en agua

comoinhibidoras de los procesos corrosivos del hierro.

¿l estudiar la bondadde una pintura no debe desuirdarse

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W.H.Wa1ker P.H.Ialker H.A.Gardner 0.0hapman Termino medio

¡o de plomo 10 10 10 10 10

10 10 10 9% 9.8

mezclado) 10 9 1/3 lo 9% 9.7

9 9 1° 9% 9-5

negro) 9 9% 1° 9% 9.5

n) 9 9% 9 8% 9.

9 9% 9% 9. 9.

L) 9 9% 9. a; 9.

8 9% 8% 6% 8.5

9 9 9. 6% 8.3

9 9 9. 6% 8.3

8% 9 a. 7. 8.1

¡ierro arti- 7 9 7. 9. 8.

7 7% 8% a. 7.7

1,8% ‘ * “É”. M '83 7.?

6 9 4. 9} 6.8

5 7% 6. 8. 6.3

5 7% 5. 8. 6.3

6 6. 7. 6% 6-3

5 7% 5. 8. 6.3

5 7 2. 8. 5.5

nesio) 5 14.} 5. 5_ 5.1

(mezcladO) 3 u. 5. 7. 4.7

precipitación) 1+ u, 3. 6_ 4.2

Lande's) 2 3 3_ 5. 3.7

2 1% 2. 3; 2.2

2 1% 2. 2. 1.8

1 1 1- 3a 1.7

1 15} 1. 2-} 1.5

1 1 1. o. 0.7

o o o. o. o.0 o o o o

e lino sin pig­o 1. 1+. 1.5

de cromo en

1 0 o 2. 0.7

ninia la. a 2. 7. 5.2

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Pigmento W.H.Walker P

Eermellon Americano (Cromato de plomo lObasico)Verde de cromo lo

HOCremato de zinc y de plomo(mezclado)

Cromato de zinc

Orido de hierro magneticc (negro)

Sulfato de plomo (White Lead)

Ázúl de Prusia N° l

Sulfato de plomo (Blue Lead)

Azúl de Prusia N° 2

Anaranjado (Murcial)Minio

orido de hierro

«IgwxoccxoxoxowmRojo de venecia (óxido de hierro arti­ficial)Cromatc de plomo

Carbón-Black

Grafito natural

Mica parda

Negro de humo

exxnxnon—4-qCaolin (china blay)

Grafito(artificia1)Ocre (francés),amarillo

Asbestina (Silioato de magnesio)

Blanco de zinc y de plomo (mezclado)

Blanco de plomo(métodopor precipitación)

Blanco de plomo (método holandás)

Éithxppone

Espato pesado (precipitadc)vYeso (sulfato de calcio)Oxido de zinc

Espato pesado (natural)Tiza

U[t'LQ'|1 \ CLI OOHHHNNN-F’WU'IU’IU'!

Triple pintado con aceite de lino sin pig­mentosmantas

Pintado simple de resinato de cromo enaceite l

Pintado de alquitrín sobre minio 4

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su duradón,que es una función del pigmento y del vehiculo.­Para poder denominar una pintura comoprotectora contra la

oxidación del hierro debe considerarse el tiempo que reáiste

las acciones atmosféricas.y si permite o nó la formación de

herrumbre,en la.superfioie de hierro pintada.¿.continuaoión te encuentra un cuadro de Oushman(6)que

dá una idea sobre el poder de duración de los principales

pigmentos.-E1 tiempo de ensayo no llegó a tres años.-El

pigmento de mayor duración se indica con ¿9, relacionindo­

se la duración de los demás pigmentos con este.-Los ensayos

se han realizado en Atlantic City,bado el control de la

"americanSocietz gg; Testing Materials", cerca de la costa,de modoque se trata de aire marino.

La observación fue hecha independientemente por cuatro

investigadores cuyos nombres se encuentran en el cuadro:

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En reemplazo del aceite de lino se ha propuesto aceite

de madera (Holzvl) obteniendo resultados muybuenos,por se­

carse bien y fermar una capa resistente e impermeable,ade­más la adherencia Sobre 1a superficie pintada es perfecta.

El empleode otros aceites no ha dado resultado satis­

factorios en los ensayos realizados por diversos experimen­tadores.

I.H.Walker,A.S.Cushman y 3.5. Gardner fl en Norte Améri­

ca¡J.Liebreich en Alemaniahan sentado el ¡igugante prin,cipio para el pintado de superficies metálicas:"La primeramanode pintura debe ejercer una acción protectora sobre el

hierro,preservafidolc contra las acciones corrosivas,en cam»bio las siguientes deben presentar una marcadaresistenciacontra las influencias atmosféricas con el objeto de proteu

ger a la primera capa y por lo mismoal metal contra el mea

dio exterior".

Esto se consigue empleando pinturas de cromo,básicas otambién pigmentos que producen legfas al ser aplicados.-La

acción protectora de los pigmentos básicos se funda en lasapcnificación parcial del aceite de lino y su descomposi­016n con producción de alcali.-La sapcnificación aumenta el

poder protector de la pintura,por cubrir mejor la superfi­cie,el aceite ligeramente saponificado.-En esto se basan las

prepiedades del óxido de pllmc y del óxido de zinc,tan gene­

ralizados en la prepación de pinturas.

Walker recomienda para la segunda mano negro de humo y

para la tercera grafito y negro de humo.

La elección de la pintura y del aceite debe hacerse de

acuerdo ocn el medio en el cual se encuentra el obdeto a

pintarse,recordando sienmre la prOpiedad anticorrosiva quedebe cumplir la primera manoy la resistencia al medio ezn

terior que deben presentar las subsiguientes.

Una cuestión afin no aclarada completamente es si convie­

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nen o no varias manosde pintura para proteger al hierro.-Engeneral se recomiendan dos manos para construcciones subma­

rinas y tres manospara construcciones que se hallan erpues­tas a las acciones atmosféricas.

Una condición indispensable para obtener buenos resultandos con las pinturas anticorrosivas,es la perfecta limpiezade la superficie a pintar,pu6s comosabemosla presencia de

óxido férrico sobre el hierro favorece la prosecución de la

oxidación,por no adherirse bién la.pintura sobre la superfi­cie metálica y al cabo de poco tiempo,la presión ejercida por

la herrumbre formado hace desprender el manto protectorboLos

m‘todos de limpieza de la superficie metálica son muchospu!

diendo ser de naturaleza física o quimica.

Comovemos el problema de las pinturas anticorrosivas afin

no se halla resuelto definitivamente a pesar de los numerosos

trabajos realizados en Norte América,pero ya se ha dado una

orientación debido a los minuciosos estudios de Cushmany

Gardner, Tooh,Walker, y otros,de modo que se van salvando po­

cc a poco las dificultades.

Proteggigngde los conductores de eggs.

La.prctección de los conductores de agua ya sean de fun­

dición,hierro o acero, ha preocupado a muchosinvestigadores,

por haber demostrado la práctica que los caños deben prote­

gerse de un modoeficaz contra las acciones corrosivas,con elobjeto de aumentar su durabilidad.-La importancia de la dura­

ción de un sistema de conductores de agua o de gas se deduce

de los inconvenientes que trae consigo el reemplazo de los ca­

ños atacados y ante todo los gastos enormes que requiere una

renovación de una red de provisión ;ya sea de agua o de gas.

Poco se ha adelantado en este sentido pués los pigmentos

generalmente empleados son poco eficaces contra la acción de

los agentes corrosivos.

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En el caso de la acción corrosiva de las corrientes vga»

bundas no hay otro medio de protección que aislar el conduc­

tor o mejor afin buscar el origen de la corriente, aislandc su

fuente de deeprendimientc de un modo adecuado.

El pigmento usual para proteger los caños de fundición es

el asfalto.— Para cubrirlos con asfalto, se sumergendurante

15 minutos en un baño de asfalto calentadc a 160°c,- Los caños

después de haber permanecido durante ese tiempo en el baño se

colocan de tal forma que pueda escurrirse el exceso de asfal­

to sin producir zonas mal recubiertas y que podrian dar ori­

gen a la iniciación de un ataque si el medio es propicio.

El uso del alquitrin no se ha generalizado tanto comoeldel asfalto, por su poca resistencia comoconsecuencia de su

reducido espesor.-0tro inconveniente que presenta el alqui­

trán es el'á desagradable que confiere al agua durante

los primeros tiempos.

Muybuenos resultados ha dado un minucioso cepillado de

los caños después de haberlos sumergido en la masa fluida ya

sea de asfalto e de alquitían.-Dadc que en estas condiciones

se obtiene una capa uniforme,se aumenta considerablemente la

duración del conductor,puós no se dá lugar a la iniciación

de un fenómeno corrosivo,cano ya hemos visto.

Al considerar la acción corrosiva del ácido carbónioo,he—

moshablado de la acción disolvente ejercida por éste sobre

el asfalto,de modoque el asfaltado de un conductor de aguas

ricas en ácido carbónico,solo ofrecerá una protección que de­

penderá del espesor de 1a capa de asfalto t de la cantidadde ácido carbGnico presente.

El asfaltado de los caños presenta otro inconveniente de­

bido al hecho de desprenderse facilmente por 1a acción de losgolpes.

Por no haberse preparado otros medios de protección que

los nombrados,hay que emplear otros,aplicándolos con el mayor

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cuidado con el objeto de obtener un manto protector uniforme

que no permita el aooeso directo de los agentes corrosivoa.

(1).(2)­

(3)­(4)­(5)­

(6)­

Hanaman.über Roetvereuohe mit nitriertern.Eisen.l913.

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Page 163: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

PÁRTE

ESTUDIO EXPERIMENTAL.

Oemoconsecuencia de la complejidad del problema de las

corrosicnes, el estudio experimental del proceso corrosivoafin no ha sido resuelto satisfactoriamente, no pudiendo ge­

neralizarse sin reparo los resultados por 61 obtenidos.

El inconveniente de todos los métodos experimentales

que se aplican consiste en que variaciones insignificantes

del medio corrosivc, de la.composioión del material y del

nodo operatorio hacen, que los resultados obtenidos pierdan

su valor comparativo.

Los resultados experimentales que se obtienen en el la­

boratorio no pueden considerarse nunca cono iguales a los

que se obtienen en la practica, sinó comoaproximados a es­

tos.-Unicamente deben experimentarse en el laboratorio oa­

sos de corrosión observados en la practica, cuyas condicio­

nes pueden ser anllcgas en Oste, careciendo en el caso con­

trario de valor pr‘ctioo el resultado obtenido.¡sto se explica con facilidad si tcmamos.encuenta los

factores que pueden intervenir directa o indirectamente en

1a pr‘ctica y en la.ezperimentac16ndel laboratorio, en elproceso corrosivo.- Considerandopor ejemplo la temperatura,

observamos que en el laboratorio Csta es mas c nenes cons­

tante,en canbic en la intemperie, donde ha de emplearse elmaterial en estudic,las variaciones atmosféricas son tre­ouentes, de modo que las condiciones de temperatura ya no

pueden ser iguales en ambosoascs.- Las variaciones conti­

nuas de temperatura en una experiencia, hacen variar el re­

sultado con relación a1 obtenido en otro ensayo anflogognn.

teniendo en ¡ste la temperatura constante.- triend ha de»

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mostrado por una serie de experiencias que también la inten­

sidad de la luz ejerce una influencia sobre el grado de los

fenómenoscorrosivos» El factor tienpo tambiln desempeña

un papel inportante/ siendo imposible deducir aproximaduen.te la duración de un material en la pr‘ctioa por la sola em­perimentación en el laboratorio.

Considerandoestudios realizados por diversos experi­

nentadores/se observan con frecuencia marcadas diferenciasen los resultados y por lo aisno en las conclusiones dedu­

oidas de dichas investigaciones.- Estas diterenoias,puedeninputarse "al nodo operatoria utilizado por los investigado­res y a las diferencias del material (su composición)no to­

nadasen cuenta por 8stcs.- mohos estudios experimentales

adolecen del detecto de no especificar alarmante el nodo

opcratorio seguido por su mtor y la ausencia de anLIisisque indique la cenposicidn del material empleado" lo van­

noc a entrar en detalles respecto a la importancia de la

suposición del material, dado que ¡sta ha sido tratada enel capítulo correspondiente.

ln general podemos decir que no deben compararse Jamas

los resultados experimentales obtenidos, si las condicio­nes nc han sido exactamente las ninas, dado que en el ca­

so contrario solo por una casualidafi?agfilucirse conclusio­nes reales.

Al considerar los m‘todos de ensayo de las acciones co­

rrosivas del hierro. debendiferenciarse dos casos:1). ¡studio del fenómenooorrosivo de distintos productos

siderflrgioos en un ¡sismonedio

2)- Estudio del fenómenocorrosivo de un tipo de hierro en

distintos medios b ataque, correspondiendo a (ste grupo losestudios experimentales realizados para late trabajo.

Si se ensayan varias clases de hierro en un mismomedio

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corrosivc, sclc puedenaplicarse los resultados a los casos

prdcticos que son análogos al considerado.- Este caso es elde los estudios realizados con el objeto de determinar si

los caños de fundición, hierro forjado o de acero son losmis resistentes a las acciones ccrrcsivas.

todos los estudios que han de hacerse sobre la corro­

sión del hierro, deben conducirse tomandoen cuenta todos

los factores que puedan influencier los resultados y 1631­

emente de acuerdo con las condiciones que han de actuar en

la prlctice.rractioanente se presentan dos casos característicos de

corrosión;de acuerdo con el medio ccrrosivo tenemos la co­rrosión atmosfdrica y 1a corrosión producida por el agua clas soluciones colinas.

ln la deteminaciBn del grado de la corrosión atmosfe­

rica pueden seguirse dos métodos.- El. nie generalizado y

n‘s simple se basa en deteminsr la diminucidn del peso del

metal ensayadc por unidad de superficie y despues de un tien­

po fijado previmente» La dininuciBn de peso se determina

eliminando prolijamente de la pieza de hierro toda 1a he­

rrnnbre formedh- Ccn el objeto de conseguir una completa

elininacifln de la herrunbre formadase han propuesto diver­

sos metodos,pero todos ellos poseen inconvenientes más omenos grandes.

¡1 segundoprocedimiento, ideado por n‘Bhnke(letallrdh’

renindustrie, 2. l (1910) se basaen la absorción de oxíge­no durante el proceso de corrosión.- Mediante un manómetrc

se determina la depresiBn producida en el vaso de experi­

mentacidnflebido a ls abscrciGn del oxigeno para formar óxi­

do f‘rriccp- ¡ste mdtcdcha sido perfeccionado por Arnet y

otros, pero adn posee una serie de inconvenientes que no

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han podido ser subsanados.- 31 inconveniente que mas perju­

dica a los mltclos basados en determinar el proceso de 1a

corrosiBn por 1a absorcidn del oxigeno, consiste en el he­

cho de operarse en vaso cerrado y durante la operación se

va reduciendo gradualmente la presión debido a la combina­oidn del oxígeno, de modoqae los resultados dejan de ser

concordantes, si consideramos1a iniluencia de la presión

parcial del euígeno que72s despreciable.- Iblbling ha pro­puesto la admisiün de un volúmen conocido de oxígeno, de

tiempo en tiempo con el objeto de sabsanar el inconvenien­

te, pero tampocose han obtenido los resultados esperados.

Baslndose an el hecho de que únicamente pueden compa­

rarse los resultados obtenidos en las mismascondiciones

de operaciün,drndt propuso para unificar los metodos dedeterminaciGn del grado de corrosión, cubrir al hierro con

una capa de arena y aplicar entónoes algún metodo basado en

la absorción del oxigeno.- ¡apoco por ¿ste canino se ha

llegado a resultados satisfactorios, por una serie de tac­tores que aumentan afin mas las cmsas de error.

El método basado en la perdida de peso del hierro,es

el que por su senoilles se aplica con mas 1recuencia,obte­

niendose resultados satisfactorios si se cpera con cuida­do al separa-r la herrumbre tomada.

Si queremosestudiar el proceso de 1a corrosión del

hierro en soluciones salinas o en los ácidos, no nos que­

da otro procedimiento que el basado en la perdida de peso.

El método electroquimico, qus se basa en 1a.medida de

diferencias de potencial, adn no ha dado resultados satis­

factorios en determinaciones cuantitativas, y se aplicacon el objeto de determinar la intensidad corrosiva de un

medio de acuerdo con la diferencia de potencial medida.

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ACCION CORROSIVA DEL AGUA DE CONSUMO DE LA CIUDAD DE BUENOS

AM a.

con el objeto de estudiar la acciGn oorrosiva del aguadestinada al consumode la población de la ciudad de Buenos

Aires he realizado una serie de ensayos, determinando en

primer término la.inIluencia.individual de cada una de las

sales que la componen,comparandoestos resultados con los

obtenidos con agua destilada y agua de consumosacada de

una canilla del laboratorio.

Otra serie de ensayos le refiere a la.acci&n eorrosiva

de las sales empleadasen el estudio anterior, a diversasconcentraciones y finalmente con el objeto de terndnar es.

te estudio he efectuado un estudio comparativo entre la ao­

cidn carrosiva del agua de consumoy el agua procedente del

río antes de ser tratada por el alumbrardrrico.

El m8tcdo aplicado para valorar el grado de corrosión

es el de la pérdida de peso por superficie de ataque.

PREPARACIONDELMATERIAL.-LB piezas de hierro utilizadas

proceden de un caño de fundición del tipo de los usados por

las Obras Sanitarias de la Nación en la provisión de agua.­

COnel objeto de separar del caño las piezas se cortaron

anillos que luego se dividieron en 8 segmentos.- Cada uno

de estos segmentosde superficie semejante, ha sido puli­

mentado con papel esmeril, separando de esta forma ¿d ¿das

49020 de asfalto y el manto de Gridc que se forma durantela colada.

Despuls de pulir y numerar las piesas,determin8 con

todo cuidado la superficie de los mismos.- Hechas estas

operaciones las pieaas fueron desengrasadas primero en na!­

ta,luego en éter y alcohol para ser entónces pesadas­Cada.pieza de tundioidn lleva en su parte superior una

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perfoiaoián;!oon el objeto ds podoriaxsuspender on 105.30-h

cipiensea de ataque sin quo haya contacto con laa parados l

del rooipiente.- Este coidsdo debe tenerse,dado qne por 01contacto del hierro oon_el viario ¡e'íhworooen lll accio­

nes carrocivns, a conan davis. diferencian de potencial que -oprobablemente se producen en 01 medio.

no ¡cuerdo con lo expuesto en ol oqpitulo referente ax

las ¡lecciones y sus propiedades corrooiyan, ha anulisado

la funaioián empleadaen estos ensayoa,obten1endoel ¡1-

guiente resultado: ‘

Carbono comoinado 1.43 fi ' 'É¿" libro 1.- "

ASilicio (si) 2.18 w

Azufre (Sl [0.08 " ‘:2róntoro (P) 0.40 ' ‘ H

¡Inganeso 1.34 "

A oontinuaoiGn se encuentra 1a oorreápoodiento metalogrlu "|‘Q1!a,’corronondiendo Cata n zoo ¿ilustres de aumento.

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a}

N

r. w

L!Ñ..b‘risÉRÉFÉL,.tÏÏïïkn,

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Todas las experiencias se han realizado en frascos de

vidrio de 600 cm3de capacidad, con tapa esmerilada.— Con

el objeto de operar en todos los casos en igualdad de con­

diciones be empleado siempre la mismacantidad de liquido.La figura adjunta representa dos de los frascos empleados

en estos ensayos, correspondiendo a los posteriores el mis­

modispositivo de trabajo.

Todas las piezas de fundición se encontraban suspendi­

das, a una nisns.altura, mediantehilos de seda.- Los tras­oos se taparon ocn sus correspondientes tapas,permitiendo

el acceso del aire por los espacios dejados por el hilo so­

bre el cual se apoyabala tapa.- De ésta forma la presiónse nantenia uniforme en todos los recipientes.

La concentreoiBn de las soluciones salinas, correspon­

de al tdrnino medio deducido de los an‘lisis realisados enel laboratorio de las Obras Sanitarias de la Nación duran­te el año 1921.- He empleadolas sales indicadas a conti­

nuación con la correspondiente concentración en gr fo.

Cloruro de sodio (o1 Na) 0.0410 gr 15o.

Sulfato de calcio (804 0a) 0.0380 " "

Sulfato de magnesio (804 ng) 0.0169 " "

Sulfato de sodio (304 Haz) 0.0404 ” "

. Bicarbonatc de sodio (003 Era) 0.0490 " '

Tomandoen cuenta la probable importancia que tiene

la preparación de las soluciones, he realizado esta seriede ensayos por duplicado.

En la primera serie he empleadoagua destilada sin

eliminar los gases ¡srzstnilistfin que arrastsa al conden­sarse en el refrigerante (¿cido carbónico y oxigeno) en

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cambio en la segunda he eliminado los sesos disueltos median­

te una prolongada ebullición.- Los resultados continuan la

impprtanoia de este detalle, puls he determinado un grado

de corrosión mayor en el primer caso que en el segundo.-Ls

causa del ienómenono es otra que le accidn aecleratris e.

Jeroida por el ¡cido carbonico y la mayorconcentración del

oxigeno.

En el cuadro que se encuentra a.ccntinuaoidn se encuen­

tre representado el grado de corrosión por la pCrdida de pe­

so, correspondiente a ioo cmzde superficie.

3°Soluciún Concentración TiempoEliminando Eliminando

dias gases gases

sulfato de «1- 0.0330 gr fio so 0.3844 0.3160o c

Sulfato de meat 0u0169 " " ' 0.5294 0.4943nesio

Sulfato de so- 0.0404 " ' " 0.3564 0.3302die

gloruro de son 0.0410 " " " 0.4659 0.3109c

Bicsrbcnato de 0.0490 " ' ' 0.3466 0.2919sodio

Todos los ensayos han sido realizados en igualdad de

condiciones de modo que ningún agente extraño ha podido e­

Jercer su influencia en uno sin intervenir ls misnai’or­mn en los donde.

Oonel objeto de obtener resultados comparables he rea.

lisadc todas las experiencias siguientes con soluciones li­bres de gases.- Antes de utilizar las soluciones las he lle­vado a ebulliciones durante lo minutos a pesar de haberlas

preparado con agua destilada previamente hervida.- Comopor

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la ebullición las soluciones se concentran, Gata operaciónha sido hecha con volúmenes de solución conocidos que des­

pqu de la Operación eran llevados nuevamente a1 volúmen

primitivo con agua destilada libre dc gases.

Durante el periodo de ataque los frascos se mencontra­

han en un armario, cuidando toda agitación para evitar el

desprendimiento de la herrumbre formada, que pondria nuevas

superficies dc metal directamente en contacto con el medio

oorrosivc.- De esta forma he conseguido que todos los ensa­

yos se realizaran en igualdad de condiciones.

dl cabode treinta dias retirl'las piezas de fundicióndel medio de ataque, lavindolos cuidadosamente y separando

mediante un cepillo no muyduro,la herrumbre.- Debohacer

notar que no todo el óxido de hierro se separa permanecien­do una tlnue pelicula.de óxido ierroeo adherida, pero dadoque en todos los casos se opera en igualdad de condiciones

puededespreciarse sin influenciar por ello los resultados(inales.

rreparadas de esta forma las piezas de fundición se la­

van en alcohol y ¡ter con el objeto de secarlas para poder

pasarlas luego.

La diferencia.de peso observada corresponde a la.super­

Iicie del metal atacado, de modoque debemosreferir el dan

to a una superficie convencional para.poder compararlo con

los dcm‘s.- Yo he tomado comobase de comparación la super­iicie de 100 una.

31 aspecto exterior que presentaban las planchas varia­

ba con el tiempo de ataque y la solución.- dl cabo de pocas

horas ya podia observarse el ataque de la fundicion en la

solueiBn de sulfato de magnesio, correspondiendo a esta el

mayor grado de ataque tinal.- El manto de herrumbre era po­

co adherente aepardndcse con facilidad en todos los casos,

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ofreciendo uno.moyorresistencia la ionnodo on la soluoi‘n de

bioarbonato do oodio, pero osto no llega a oonstituir un in­

oonvonionto para ol metodo.La coloración de la herrmbre formadavariaba del mari­

110 rojizo claro a1 negro verdoso, dosde 1a periferia a1 cen­

tro.- Del amarillo rojizo podian observarse muchostonos, de­

pendiendo estos del tiempo y la solución de ataque.- En ninp

gun caso be podido observar la tormaoiGn de pistulao en la

'rundieidn, comotampocoel desarrollo de terrobaoterics en

los ensayos con agua de consumoy del río.

¡n la primera serie de ensayos he comparadola acción oo­

rrosiva del agua de consumo,de las soluciones salinas indi­

cadas mas arriba y del agua utilizada para preparar dichassoluciones.

ll cuadro que se encuentra a continuación, nos da los

resultados de estos ensayos:

Solución Concentr. gr fio t° Tiempo Ataque pordias 100 ona.

¡sus destilada o 24 30 0.2974 gr(1)

Sulfato de calcio 0.0380 gr 760 " " 0.3160 " (z)

Sulfato de magnesio 0.0169 " " ' " 0.4943 " (3)

Sulfato de sodio 0.0404 ' " " ' 003302 " (4)

Cloruro de sodio 0.04.10 w w w u 0.3109 '9 (6)

Bioarbonato de oo- 0.0490 i ' " n 0.2919 v (e)dio

Agua de consumo " " 0.3224 " (7)

Este cuadro puede representarse gráficamermo. tomando

ordenadas las pérdidas de peso y en abscisas a distanciasbitrarias las soluciones.

en

ar­

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¡A“

¿a

Observando'el cuadro vemos, que el mayor ataque ha correa­

pondido a la solución de sulfato de magnesio, debiendo ¡tri­buiree esta anomalíaa la hierlisil cayerimenfiadapor Sata

¡al en sus soluciones aouosafls- Por el grático podemosdedu­

oir que las demís sales, e. las concentraciones estudiadas,no

ejercen una acción corroaiva marcadt compar6ñaolascon lt-pron

tucida por el cenando consumo.- Excepción hecha del bicarbo­

nato de sodio, todos las nales corroen más ¡'13 Iundición,queel agua destilada.

El agua de conaumoempleado en esta serie de ensayos es

del die.rebrero 7 de 1922, ¿Andoau en‘liais el Iigudento re­saltado:

color , incoloro

Aspecto en trio limpian

Aspecto en caliente ' limpiaoOlor l inodoro

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Sabor

Reacción

Reaiduo por reposo

Aspecto del residuoDurcza total G.2.

' temporaria' permanente

Residuo a 105° O

n n 13°; u

" al rojo ­

Alcalinidad en.H2IBO4

nat organicasen Klno4(eol.lcida) l" oxígenoOloro

lnhidrido sulfúrico' nítrico' nitrcao' 81110100

" carbónioo

Amoniaco

Oxido de

" de

" de

calcio

magnesiohierro

' de ¡odio y potasio

OGIBIIACIONES

Silicatc de aluminio

' de ¡odio

Cloruro de amonio

' de aodio

nitrato de potasio

agradablealcalinanulo

035

335

0.2066

0.1363

0.171s

mawz

0.00750

0.00190

mame0.05070

o

o

0.01140

0.01327

vestigios0.01715

0.00655

0.00020

0.06273

0.00527

0.01815

veetigioa0004680

0

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Nitratc de sodio ¿raw oSulfato de calcio " 0.04164

Sulfato de magnesio ' 0.01966

Sulfato de sodio ' 0.02327

Bicarbonato terroso ' 0.00046Bicarbcnato de calcio ' --­

Bicarbonatc de magnesio ' --­Bicarbonato de sodio ' 0.05086

--‘------—­

Estudio cggparativc de las soluciones salinas anteriores a di­versas concentraciones.

Oonel objeto de estudiar la accifin corrosiva de las sa­les consideradas anteriormente con mls extensión las he con­

siderado a diversas concentraciones.

Las concentraciones empleadas eran normales (‘70 ,"fioWzOOJcomparandoluego los resultados con los obtenidos con las sc­

luciones salinas del ensayoanterior y el agua destilada.

La preparacifin de las soluciones se ha hecho tomandoen

cuenta las precauciones ya indicadas y siendo durante la en­

perimentación las condiciones exteriores las mismas, podemos

por lo mismocomparar los resultados obtenidos.- El tiempo

del ataque era de 30 dias.

CLORURO DE SODIO

Con el objeto de aclarar algunas anomalías que presen­

tan estos ensayos conviene recordar las conclusiones dadas

por Hcyny Bauer (Mitteilungen aus dem¡81. Ihterialpruiunge.

amt. 1908).

El proceso corrosivo originado por soluciones salinas

neutrassigne una ley caracteristica de acuerdo con 1a concen­

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tración.

En primer término decrece ligeramente la velocidad de co­

rrosión con un aumentode la concentración determinada, lla­

madapor los autores 'ccncentración critica" se observa unataque maximodel hierro.- Continuando el aumento de 1a con­

centración, a causa de la diminnción del oxigeno disuelto,se

reduce considerablemente el ataque,pudiendo reducirce ¿ste en

determinados casos a.cero.- Heyn y Bauer han denominado1a

concentración correspondiente a la iniciacifin de 1a accidn

protectora de la solución 'concentraciGn.m6:imaFo

En el caso dd cloruro de sodio el ataque no es simpre ma­

yor que el correspondiente a1 agua destilada.- La solución fi/fooes la u:ncs corroe a1 hierro, siendo su acoifin corrosiva me­

nor afin que la correspondiente al agua destilada.

El ataque crece para concentraciones mayores c menores que

la ffiao , actuando la solucion exo con mayor intensidad.- La

concentracidn crítica.estableoida por Heyny Bauer para solu­ciones de cloruro de sodio corresponde a lo gramos de esta sal

en un litro de agua destilada.En el cuadro que se halla a oontinuaoidn encontramos los

resultados obtenidos.

Concentraoiún P 6rdida de esopor lOOcm .

Aguadestilada 0.2974 gr.

01 Na. n/1o I 5.846 gr.%o. 0.3514 w

n Jn[100: 0.5646 w n 0.2733 ­

n n/1ooo- 0.0534 n w 0.3080 "

Solución 01 Na! 0.0410 " " 0.3109 "

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SULFARO on SODIO

También.para el sulfato de sodio he observado el ataque

menor, empleando-una solución n/100.

En esta serie de ensayos llama 1a atenoiún 1a gran dife­

rencia del ataque en agua destilada y 1a solutiün n/100.

Concentracidn Pérdida de esopor 100 om o

Aguadestilada 0.2974 sr.

so4 Haz. lanzo nlio Z 16.1200 gr %o 0.3430 "

n w n[100 = 1.6120 w " 0.2350 "

" " n[1000 3 0.1612 " n 0.2980 "

Solución sO4Naz = 0.04042 gr %o 0.3502 w

SULFATO DE CALCIO

En este caso he preparado una solución saturada de sulfa­

to de calcio y una n/1000.- La solución saturada de sulfato

de calcio es 1a que mayor acción oorrosiva ejerce, correspon­

diendo a 1a n[1000 un ataque menor que el agus destilada.

Concentración Pérdida de pesopor 100 am

Aguadestilada 0.2974 gr.

so4 0a. asko solución saturada (2.agr%o) 0.3374 w

304 Os. znlo n/iooo = 0.0860 gr fio 0.2560 "

solución 304 0a = 0.0380 gr %o 0.3160 "

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SULFAEO DE MAGNESIO

El caso más interesante observado en esta serie de ensan

yos corresponde al sulfato de magnesio, cuyas soluciones han

presentado las mayoresdiferencias en la acción oorrosiva.

la acción corrosiva de las soluciones de sulfato de mag­nesio aumenta disminuyendola concentración de estas.

¡ste fenómenose enplica por la disodümiónhidrolftica

experimentada por el sulfato de magnesio en seluciones muydiluidas.r En la solución encontramos los iones de la sal

y los del agua, es decir tenemoslos siguientes iones:ug” , so4" , s‘ , os!

Dado que el hidrato de magnesio es una base lebil de

grado/de disociaciGn pequeño, se produce Ig (oslb no diso­oiado y los iones H0 no neutralizados en el medio por la

rasón expuesta actúan comoiones libres, cuya acción corro­

siva ya conocemos.

Esta anomalía fue observada por Kruhnke en su estudiosobre la aooidn oorrosiva de diversas soluciones sobre diver­

sos tipos de caños destinados a conductores de aguas

Concentraoifin Perdida de esopor 100 cm o

Aguadestilada 0.2974 gr

so4 M3. 7 szo n/1o 2 12.3300 gr fio 0.3850 "

v n n{100 2 ¡.zsso n " 0.3980 nu . n/1000 1 0.1233 n w 0.4010 v

Solución 304 mg = 0.0169 w w 0.4943 w

Observado el cuadro nos encontramos con que la intensidad

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del fenómeno corrosivo aumenta considerablemente después deN

una concentración menor a la //0°° , no habiendo una aprecia­ble diferencia entre las concentraciones mayores.

BIGLRBONAIO DE SGDIO.

En esta serie, el ataque siempre ha sido menor que el coo­

rresponiiente al agua destilada.- Comoen el caso del cloruro

y sulfato de sodio tambien aqui corresponde a la solución Woo

el ataque menos intenso.

La causa del menor ataque del hierro en soluciones de bi­carbonato de sodio tambidn debe buscarse en el fenomeno de hi­

drólisis que tiene lugu'» Oonel objeto de explicar este fe­nómenodebemosescribir la siguiente reacción:

603 HIM 112,0 = Na. OH+H¿OO¿

En esta reacción observamosel hidrato de sodio cuyo gra­

do de disociación es alto y al ¡cido oarbónico cuyo grado de

disociación es muypequeño, de modo que predominan los iones

OH'sobre los iones H. cuya acción corrosiva es neutralizada

por los primeros que ejercen una acción contraria.

11 cabo de poco tiempo presentaban todos los frascos un

enturbiamiento de coloraciBn amarilla debido a particulas de

Saido de hierro suspendidas en el liquido.- La herrunbre Ior­

mada sobre la fundición, presentaba un aspecto ¡sis homog‘neo,

que en los casos anteriores"- Ll separar la herrumbre he ob­servado que ofrecía mayor resistencia debido a una mayor ad­

herencia a la superficie del metal.- Esta mayoradherencia

del Saldo de hierro forrado puede tanbien influenciar el gra­

do de oorrosióqdado que no se hace cai tanta facilidad el

acceso de nuevos agentes corrosivos al metal.

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Concentración Pérdida de pesopor 100 cm .

Agua destilada 0.2974 gr.

co; nn. n/1o = 4.2100 sr 95o 0.1834 n

" 1"/100 = 0.4210 n " 0.1778 n

' n[1000: 0.0421 w n 0.2680 "

Soluc16n—003 mía = 0.0490 " " 0.2919 w

De los resultados obtenidos podemosdeducir, que 1a ac­

ción corrosiva de las sales, que componende acuerdo con las

combinacionesprobables a1 agua destilada a la provisión de

la ciudad de BuenosAires, no presents una marcada diferen­

cia con la ejercida por el agua de consumoy la del agua des­

tilada, excepción hecha del sulfato de magnesio.

Comovemosresulta algo difícil querer deducir 1a ac­

cidn corrosiva de las sales por el mCtodoindicado, dedo que

las concentraciones son muypequeñas.

ACCION COBROSIVA DEL AGUA DEL RIO DE LA PLATA.

La determinación de la acoidn corrosiva del agua del

Rio de 1a Plata se ha realizado en dos series, 1a primera

utilizando el agua antes de la incorporación del sulfato

de aluminio, es decir, con agua tal cual viene del rio y

¡la segunda empleando agua de consumo tomada como en el ca­

so anterior de una oanilla del lsboratorio.

Las condiciones de experimentacifin fueron las mismas

que en los casos anteriores, es decir, en frascos comolos

indicados en las experiencias anteriores, siendo tambidn

1a fundición de la misma composicidn.

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En ambas series de ensayos he calculado la perdida de

peso de cinco en cinco dias y con el objeto de no interrum­

pir el proceso corrosito por las manipulaciones,he colocado

cn cada serie siete i’rasoos iguales, tomandola fierdida de

peso cada vel de otro trono de fundiciGn.

Los analisis que se encuentran a continuación corres­

ponden al agua del túnel y a 1a del consumo,utilizada en

¿sta serie de experiencias.

Tunel Consumo

Color ¡amarillento Incoloro

Aspecto en frio turbio limpido

Aspecto en caliente lfinpidc limpidoOlor inodoro inodoro

Sabor agradable agradableReacción alcalina alcalina

Residuo por reposo abundante nulo

Aspecto del residuo aroilloso ona-­Pureza total G.1. 4° 4°

" temporaria 0‘15 otü

" permanente 3:5 Stñ

Residuo a 106° o 314o 0.16éo 0.1900

Residuo a 1803 o w 0.1663 0.1872

Besiduo al rojo n 0.1396 0.1770

Llcalinidad en n L304 " 0.05752 0.03281

Materia son ¡11104 " 0.03160 0.00553

Orginicalen oxigeno " 0.00000 0.00160Oloro " 0.01775 0.02485

Anhidrido sulfúrico " 0.02280 0.04595

Anhidrido nítrico " O v

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Anhidrido nitroso

AnhidridosilisiooAnhidrido sarbónioo

Amoniaoo

Nitrógeno albuminoideoOxido de oaloio

Oxido de magnesio

Oxido de aluminio

Oxido de hierro

Oxido de sodio y de potasio"

Silioato de aluminio

Silicato de sodio

Cloruro

_Oloruro

NitratoIitratoSulfatoSulfatoSulfatoBiosrbonsto ierroso

Bioarbonato de oaleio

Bioarbonato de magnesio

Bioarbonato de sodio

de

de

ds

amonio

sodio

potasiosodio

oaloio

magnesio

sodio

O

0.01280

0902575

vestigios0.00025

0.01252

0.00434

0.00451

0.00015

0.05896W31'50 0.00811

0.01830

vestigios0.08925

0

O

0.03039

0.00749

0.00034

0.00650

0.09255

O

0.01500

0.01470

vestigios0.00022

0.01400

0.00362

0.00845

0.00015

0.07048

0.00461

0.02732

vestigios0.04095

vestigios0

0.03399

0.01086

0.03400

0.00034

0.06586

Los sndlisis arriba.menoionados no se oorresponden,dado

que hay un mes de diferencia.sntre ambasexperiencias,pero

puede observarse claramente el aumentode los ¡ulfatos.y ladiminuoidn de los bicarbonatos comoconsecuencia de la doble

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\¡K;.. h

¿“composicion provocadapor el aiminio-IGrrico que e afia­

wde ¡1: osos «lol río con el objeto de clarificarla.Laiaprdíglu cie-peu obtenidas en ambasexperiencias le

hallan cálculo-du por 100 m3 de superficie comoen las ex­

peri encías antqrioread

m (¿enema1° Tiempode ataque t pérdida do t p rama de- peso peso

‘1 5 dia. 19- 0.0341 gr 20- 0.0479 gr

a 1o n a 0.0543 v "' 0.0751 ­

3. 15 " ‘ * 0.0703 i ñ 0.0997 n.

4 ao i i 0.0955 6;. ¡i 0,1176 n

5 25 n n 0.1217 ¡v " 0.1245 w

‘Q e so " ú 051444 w " 0.1432 v' 7 35 á " 0u1641 i .- 0.1683 *

A oontinuaoifin se encuentra. la. curva. representativa. de

onto: dos procesos eorronivos.

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0cmparandc 1a curva correspondiente a1 agua de consumo

ocn 1a del agua procedente del rio, observamosen los pri­

meros 25 dias un mayor ataque ocrrosivc para 1a primera,pe­

ro después se igualama las acciones corrosivas.- Esta ano­malía puede deberse a una serie de factores los cuales inp

dicer! a acntfinuacidnsin querer por ello atribuirla únicapmente a latas, dado que seria absurdo querer descartar al­

guna de las causas probables sin haber hecho las correspon­

dientes experiencias.¡n rfiimer tlrmino puede deberse esta diierencias del a­

taque a 1a mayor cantidad de acido carbónico libre en el

agua de consumo, comoconsecuencia de la despompcsición de

los bicarbonates por 1a acción de1.aluminio-tdrricc.- El he­ahc de detenerse 1a intensidad del fenómenoocrrosivc a1

cabo de los 25 dias puede deberse a 1a eliminación de una

cantidad de ácido carbóniec ya sea por las variaciones de

temperatura del liquido ocrrosivc u otras causas. dado que

el leido carbónico que se combina con e1 hierro se despren­de anevamantea1 oxidarse el bicarbonato terrosco-Otra eau.

sa de 1a detención del fenómenoocrrosivc por 1a interven­

cidn del ¡cido carbónioo podria ser 1a fcrmacidn de un mans

tc de herrumbre que protege cmsiderablemente a1 hierro de

nuevos ataques.

Las sales pueden tambiln ejercer su iníluencia en este

caso de corrosión, dado que los eulfatos son mas ccrrceivcs

que los bicarbonatos, habiendo mayor cantidad de bicarbona­

to ea el agua de tunel, por 1a rasón indicada más arriba.­

Uh papel preponderante seguramente ha de desempeñar tambien

1a materia an suspensión del agua de tunel en los tenimencs

oorrcsivcs.- El agua utilizada en 1a serie de ensayos reali­

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nados con 1a del tunel, no fue filtreda,de modoque 1a ma­

teria en suspensión.puede haberse depositado sobre 1a su­

perficie metalica protegiendcla en un principio, pero 1adescomposición de 1a materia orgánica y 1a actividad micro­

biana pueden haber producido cierta cantidad de ¿cido car­

bónioo cuya accifin aceleradore del proceso corrosivo ya co­

nocemos.» Observando 1a curva vemos que despu‘s de 15 dias

se inicia una aceleraoiGn de 1a intensidad del fenómenoco­

rrosivo del hierro en el agua de tunel, de modoque 1a cau­

sa indicada tiene cierta razón de ser.

En este caso es algo dificil llegar a conclusiones de­finitivas por 1a.serie de acciones secundarias que inter­

vienen en el fenámeno corroeivo, nc habiendo otro camino

para llegar a1 tin indicado, que el de realizar una seriede ensayos, eliminando cada uno de los factores que inter­vienen en el fenómenode corrosión directamente c de nn

modo secundario.

------­

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A P E N D I C E

¿nalisis de caños destruidos ñor corrientes vaggbundas.

Al estudiar 1a acción de las corrientes electricas so­

bre los conductores de agua hemos llamado 1a atención sobre

1a destrucción de caños por 1a causa señalada en diversas

ocasiones en el pais.

Un caso muyinteresante de-la acción corrosiva de las

corrientes vagabundas rue observado en 1a red de provisión

de agua de 1a ciudad de Salta.

La destrucción de los conductores de agua se hizo sen.

tir después de un terremoto, por no haber podido resistir

las porciones atacadas de 1a cañería el movimientoprodu­

cido por el fenómeno sismico, desmoronándose en consecuen­

cia las secciones más atacadas,ccn los consiguientes in­

convenientes para 1a conducción del agus.

1 continuación se encuentra una descripción de 10s capños destruidos en 1a.ciudad de Salta.

Los caños atacados se encontraban colocados debajo de

las vías del tranvía electrico, no lejos de 1a usina.-Por1a situacifin y el aspecto que presentaba 1a fundición ata­

cada 1a cansa de su destrucción no puede haber sido otra

que una electrolisis provocadapor corrientes eléctricasincorporadas al conductor y que nuevamente se desprendian

del mismo.

Las porciones de caño no presentaban ezteriormente de­

formación alguna,pudiendo observarse una que otra rajadura

que pueden haberse producido durante el movimiento sísmica

o al sacar los trozos de 1a tierra, debido a 1a poca re­sistencia que ptrece 1a fundición atacada.

La fotografia que se encuentra a continuación corres­

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Caño atacado 1301 ¡correuemi'es e€elctucas

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ponde a uno de los trozos de caño analizados,presentendo

los demas el-mismo aspecto exterior.La consistencia de la fundición atacada era tal que

podia cortarse con un cortaplumas sin mayores dificultades.

La masa del caño atacado presentaba un aspecto esponjosode color negro, y la dureza era tal que podia deshacerse

con las uñas.- En algunos puntos el ataque del caño era

completo pudiendo ser perforado sin mayores dificultades

con un cortaplumas (en la fotografía puede observarse es­to claramente).

Por los análisis efectuados se deduce que el caño ha

sufrido una electrólisis,disolviéndcee el hierro de lafundición y permaneciendoel grafito,silicio,aauíre y fós­

foro que probablemente se han combinado formando cuerpos

complejos pero que no se han'desprendido.- Dificil es de­

ducir las combinaciones que han tenido lugar durante la

eléctrolisis, de modoque en el analisis de la parte atan

cada calculará para el silicio, fósforo y azufre los co­rrespondientes anhidridos.

En el interior de los trozos de caño I,II y III, se

encontraban formaciones que presentaban el aspecto de

pfistulas producidas seguramentepor la acoidn corrosiva

del agua.- Las pustulas fueron separadas practicando un

raspado del interior del conductor.

Con el objeto de poder deducir la influencia de 1a

electrólisie sobre la fundición originaria he practicadoun anúlisis'de 1a fundición afin nc atacada y otro de 1a

fundicipn que ha sufrido la acoiGnde la electrólisiso'De la.fundición no atacada solo se han podido prac­

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tiear anilisis de los trozos I,II y III, por hallarse losotros muyatacados y no haber sido posible separar porcio­

nes que no hayan sido electroliaadas.Los analisis de la fundioión no atacada dieron el si­

_Éuiente resultado.

I II III

.carbono combinado lifig fi 1.49 fi 1.32 fi

Grafito 1.09 1.1; 0.92 "

3111010 1.38 1.38 1.37 "

¡Before 0.35 o. 39 o. 35 "

nun owa mm mm"Manganeso 0.44 0.54 0.48 "

Hierro 96.10 94.97 95.49 "

La fundición atacada fué sumamenteblanda, y no podrian

hacerse limaduras, de modoqne se separó practicando un ras­

pado con un oortaplumas, esto ofrecía la ventaja de obtenerMo

un polvo muyfino y dGYíeparar hierro afin no atacado por laelectrólisis.

Hepracticado el análisis de los oinoo trozos de caño

atacados obteniendo los siguientes resultados:

I II III Iv v

Carbono? combinaio 2.36% 6.72% 2.54% 4.09% 3.64%Carbono libre 3.38" 2.44" 4.69" 6.92" 6.31"

3111oio(8102) 9.56" 8.88" 3.92" 9.12" 10.86"

¡rfifre (so 3) 0.61" 0.66” 0.81" 0.78" 0.58"

fósforo (2205) 4.84" 5.48" 3.95" 3.59" 4.14"

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Na'fiorazafpas de ¡fos ¿años de fumdtccóm.(ZOO IOLLCIL’YWekms)

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Ihnganeso 1.10% 0.941 0.915 0.89; 0.84%

Hierro (Fe) 50.57" es.4o" 66.16" 58.33" 66.88"

oxígeno 17.58” 7.28" 12.02" 16.18" 7.75"

Comparandolos resultados de los análisis efectuados

sobre 1a fundición originaria con los de 1a.parte atacada

se observa un aumentodel carbono,silicio,t6sforo y azufreen cambiouna considerable diminución del hierro.- Este

solo puede explicarse por una electrólisis, deduciendodel

grado avanzado del ataque que esta ha sido producida por

corrientes eléctricas perdidas, que son frecuentes en lasciudades dotadas de tranwias eléctricos.

En el cuadro que se halla a continuación en centramos

las metalografias correspondientes a los cinco caños,pu­

diendo observar el ataque en los dos últimos por el sumenu

to del grafito en las mismas, comparandolas con las tres

primeras que corresponden a porciones de fundición aún no

atacada.Las metalcgrafias se han practicado sobre superficies

atacadas mediante una solución alcohólica saturada de áci­

do picrico, durante un minuto, con un aumento de 200 diá­

metros.

La herrnmbre separada de los caños 1,2 y 3 efectuando

un raspado era de color rojizo, presentando el mismoas­

pento las tres muestras.

Los análisis practicados dieron los siguientes resul­tados:

I II III

Humedad 120°c 2.98% 2.90% 2.82%

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Lgu'a de combinación 11. 09% 11. 05% 10. 08%

dnhidrido carhfinico 2.51" 2.65" 2.92"

Silicc soluble 3.46" 3.36" 3.32"

” insolublc 2.86" 2.34" 2.32"

min-e libre 0.30" o.21- 0.25­

Sultatos (303) 0.27" 0.20" 0.24"

Anhidrido fóstcróco 0.89" 0.94“ 0.94"

Manganeso 1.83" 0.63" 0.79"

Hierro (re) 53.22" 54.62" 54.65"

Oxigeno 21.59" 81.20" 21.77"

La composición de las tres muestras corresponde a la

de incrustaciones comunesprovocadas por la corrosión de

hierro en contacto de agua con ¿oido carbónioo y oxigeno

disuelto,nc pudiendo ser atribuida su formación por lo

mismoa la acción de las corrientes vagabundos.

Quedadesoartada por otra parte la acción corrosiva

del agua en el caso estudiado. por observarse que el atan

que causante de la destrucción se dirige de la periferia

del caño hacia el centro del mismo además comopuede de­

ducirse de los anilisis de agua que se hallan a continua­

ción el agua que circula por estos conductores no posee

sales cuya accifin oorrosiva findierarproduoir una corro­

sión de tan funestas consecuencias para la red de distri­bución como 1a observada.

Las cuatro aguas analizadas proceden de la ciudad de

Balta, siendo tomadas de los conductores que distribuyen

el agua destilada al consumode la poblaoidn.

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I II III IV

Color incolcrc incclcrc inccloro inooloro

¿Spectc en frio limpidc limpido limpidc limpian

tape cto en caliente L. cpalinc L. opaljnc Loopelinc L. Opalinc01cr incdoro incd aro inod oro incd crc

Sabcr agradable agradable aguda]:le agradableReacción alcalina alcalina alcalina alcalina

Reaidno por npcso nulo nulo nulo nulo

"upec.del.rooidno ---- ---- ---- ---­Dureza total 0.1. 6°5 7°6 6°5 7°

w temporaria 3-5 a; 755 3;

" permanente 3' 4:5 3; 4;

Resid. a 105-0 grfio 0.1000 0.1064 o. 1092 0.1003

7 a 180°0 h 7 o. 0976 0.1036 0.1046 0. 0984

7 al roio - 0.0864 o. ceso 0.0992 0. 0876

Alcali. en 33804 " O.05669 0. 05861 0.06065 0. 06839

Mater. org n mm" 0. 00237 0. 00553 0. 0118 0. 00158

(301 ¿0103" migend' 0.00060 0. 00140 0. 00030 0. 00040Cloro grito 0. 00177 o. 00177 o. 00355 0. 00177

¿nihier anlffir ic o" 0. 00617 0. 00686 0. 00686 0. 00617

" nítrico " 0. 00250 0. 00250 0. 00250 0. 00250

" litrcac " O o O O

" eilici cc " 0a01280 0. 01360 0. 01160 0. 01200

7 carb ónico 7 o. 02495 o. 02525 o. 02715 0. 02616

Amcniacc " L. v L. v O 0

Oxido de calcio " 0. 02158 0. 02061 Oo01928 0. 01994

" de magnesi o " 0. 00927 Oo00971 0. 00971 0. 01042

" 6.o aluminio " 0o00366 0. 00376 0. 00336 0. 00366

" de hie rrc " 0. 00030 0. 00020 0. 00030 0. 00030

de ecd. ypot. " 0. 01496 0. 01873 0. 02111 0. 01587

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com’almo IONES

Silioato de aluminio

" de sodio

Cloruro de amonio

' de eodio

Nitrato de potasioNitrato de sodio

Sulfato de calcio

Sulf.de magnesio" de sodio

Bicarbcn.ferroso“ de calcio

Bicarbon.de magnesio' de sodio

0.00689

0901945L.v

0.00292

0.00467

0.01039

0.00070

0.05021

0.03383

0.00368

0.00708

0.02098

L.v

0.00892

0.00467

0.01166

0.00040

0.04573

0.03544

0.01167

0.00632

0.01756

0.00585

0.00467

0.01166

0.00070

0.04188

0.03544

0.01275

0.00689

0.01783

0.00292

0.00467

0.01039

0.00070

0.04547

0.03803

0.00837

Otra oomprobación,de lo ya dicho respecto a la causaque ha originado la destrucción de los caños estudiados

constituyen los análisis que se encuentran a continuación.Tomandoen cuenta la destrucción-de los conductores de

agua desde la periferia al centro, lógicamenteel hierrodisuelto por 1a aooiGnelectrolitica debe pesar al subsue­lo.- ‘Deasunto con.

tierra procedenteésto,he practicado dos análisis de

del sitio de mayor ataque.- E1 primero

de los análisis, correspondea la parte inferior del trozode tierra ranitido y el segundoa la tierra que qe ha :en;centrado directamente en contacto con el caño.

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I II

Pórdida 5.28% 6.84%

Silioe (3102) 62.00" 54.14"

Oxido aluminio (11 203) 17.4o" 13.80"

Oxido de hierro (Fe1,05) 11.40" 23.30"

Oxido de manganeso (nn¿ O4) 0.04" vestigios

Oxido de calcio (0a} O) 0.37" 0.41”

Oxido de magnesio (M3 0) 1.78" 1.60'

Anhidrido sulfúrico (803) 0.75' 0.85”

' tostórioo (P¿O;i vest. vest.‘ Alcali y no dosedo 1.02" 0.46"

Humedad 120°G 1.88" 2.24"

Soluble en'agn: vestigios vestigios.

Comparandolos análisis efectuados se observa un con­

siterable aumentodel hierro en la capa superior del trozode tierra analizado.- El aumentodel hierro era visible al

acercarnos en la tierra al caño,por la coloración rojo ama­rillenta cuya intensidad era mayoren las regiones más car­

gadas de óxido tórrico.

Los análisis de los conductores atacados,oomo tambien

los de agua y de tierra, indicados en este trabado,1bs he

practicado sobre muestras enviadas de la ciudad de Salta

al Laboratorio de Análisis y Ensayo de Materiales de lasObras lanitarias de la Nación.

ANALISIS DE 1m caño DE ACERO CORROIDO.

El caño de acero analizado procede de saxcanfihicbmr

(ieskühauio a;{nLJPtouLsiávv cisfllqumt.

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\_,¿\

ü Sobre este caño he practicado los siguientes análisis:4‘1)- Acero no atacado.

;\ 2)- Parte arcillosa de la inoruataoión.

3)- Berto Ierruginosa de la incrustación.

4)-{;arte separada.por un raSpadointerior superfi­

oia} gel caño.5)- Buroujaa observadas sobre 1a superficie del caño.

‘La fotografía adjunta representa una corrosión del tipode la considerada.

El ¡#611818 del caño de acero dió los siguientes valores

Carbono total 0.50 %

8111010 0’35 '

Fósforo 0.05 "

1‘ ¿ Azúfre ’ 0.05 "

# manganeso i 0.84 '

La metalografía que se encuentra_a continuación, corres­

ponde al acero analizado.

Page 198: Estudio teórico experimental sobre corrosión del hierro · CORROSION DEL HIERRO O L P I T U L O I. INTRODUCCION. Il estudio dela corrosióndelhierro preocu padesde fines del siglo

i 4 [:an atacado ¿oct/cor'ccentesefe'ctuux;2 Caño ,oLecubeta Macuusïsado,

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Le parte aroillosa de la incrustaoión presentaba unacoloración radica pero enmascaradapor otro grisáoea pro­

cedente de la gran cantidad de arcilla y arena que contiene.

sobre esta incrustaoián he practicado un análisis ge­

neral y luego he determinado algunos datos que son de in­

terés para completarel análisis.El resultado del análisis se encuentra a continuación:

Insoluble en ¿oidos 74.26 %

Hierro (Fe) 10.61 "

Manganeso 0.26 "

Oxido de aluminio (¿13 03) 1.45 ñ

Oxido de calcio (Ou O) 0.74 "

Oxido de magnesio (M3 0) 0.47 "

Anhidrido sulfúrico (803) 0.20 "

Anhidrido fosfórico (Poor? 0.10 "

Oxigeno 4.55 O

Agua total 7.35 "

Los datos complementariosdel anilisis general indica­

do son los siguientes:

Humedad 120°c 4.50 fi

Agua de comoinación 2.86 ”

s Silioe soluble 8.50 "Insoluble J ‘BOaNab+NaOH ‘ " insolubls 65.95 "

Oxido ferroso 0.86 "

El insoluble se componia en su mayor parte de arena.

El análisis de la inorustaoión terruginoea se ha prac­ticado de un modoanálogo que el anterior.

Insoluble en ¿oidos 50.18 fiHierro (Fe) 18.52 "

Mhnganeso 0.47 "

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Anhidrido sulfúrico (303) 0.24 fi

Anhidrido fcsfóricc (r¿0¡) 0.19 "

Oxigeno 7.94 "

Agua total 12.46 "

quedandocomplelentadc este análisis por las siguientes de­

ncïinaciones:Humedad 120°o 5.10 fi

¿gus de comoinación i 7.36 "

Oxido ferrosc 1.08 "

Silice soluble 11.10 "

Silice inscluble 39.08 '

El raspado superficial del caño de acero nos ha dado

un polvo de color pardo oscuro, cbservínddse debajo de la

inorustación sobre el acero afin no atacado una masa grati­

tica procedente con seguridad del acero atacado y que se ha

ido acumulandodurante el proceso corrosivo.

Esta muestra tiene comoinconveniente la presencia.de

asfalto separado de las porciones del caño afin no atacado

a1 efectuar el respado.

El análisis se ha practicado con el mismocriterio que1los anteriores.

Insoluble en ácidos (31 Cb) 8.58 fl

Hierro por diferencia 13.09 "

Oxidc térrico (rey oa) 54.4o "

Oxido ferrcsc ¡Fe 0) 6.66 "

Oxido de calcio (0a O) 1.44 "

Oxido de magnesio (me O) 0.16 '

Anhidrido fosfórico (2¿Oc) 0.27 "

Anhidrido sulfúrico (803) vest.

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Minganesc 0.84 fi

Carbonototal 7.- "

Agua total 7.56 "

Al carbono total lo he determinado mediante el obus

de ¡abler- chtal para determinar carbono en aceros y tun­

dicionee, debiéndose ese resultado tan elevado seguramente

al asfalto y a la masagratitica observadadebajo de la

incrustacián prcpiamsnte dicha.- La presencia de óxido de

calcio es debida al asfalto separado de la superficie in­

terna del caño, comoya be dicho mas arriba.

El análisis del raspado superficial, indicado queda

complementadocon los datos que se encuentra a continuación:

Humedad a 120° c 1.93 fi

Agua.de combinación 5.60 ”

Oxigeno 17.79 '

Soluble en sulfuro de carbono 3.78 "

Las burbujas de acero por ofrecer un material muyes­

caso para analizar, no se han podido estudiar completamente,

de modoque solo indicará los datos obtenidos.

Silice (31 oz) 3.12 fi

Hanganeso (un) 0.89 '

Carbonototal 4.89 '

Azufre no contiene

Hierro oxigeno por dit. 91.10 '

El carbono se ha.practicado por el mismométodo como

en el análisis anterior debiéndose e1 dato elevado con se­

guridad a las mismas causas.

Comparandolos analisis indicados observamos un aumen­

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\ ,

to del hierro, aoercándonos a las paredes del caño.El origen de la corrosión, es en este caso. la ac­

ción corrosiva del agua por sus gases y sales disueltas.

AIILISIS DE HERRUMBRE.

La harrumbrs procede de las compuertas de los decanta!dores del establecimiento Recoleta de las Obras Sanitarias

de la Nación.

El color era rojizo, presentando el aspecto del óxidotérrioo aomfin.

Insoluble en ¿oido 4.32 %

Aguatotal 17.82 "Anhidrido carbónico 2.39,"

Azufre libre 0.49 "

Sulfatos (303) 1.33 "Oxido férrioo 73.83 '

Manganeso (un) 0.57 "

Anhidrido tosfórioo (asorf 0.25 "

El insoluble en acido, tratado por una.solución de

carbonato de sodio e hidrato de sodio, dió el siguienteresultado.

Silioe soluble 2.72 fi" insoluble 1.60 "

Ademas he determinado la humedad a 120°c en una atmós­

fera de anhidrido carbónioo. ,

Humedad 120°c 4.-%

Agua de combinación 13. ez "

La herrumbre se ha formado por la aooidn del agua y

del aire sobre los tomillos de hierro de las compuertas,

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acelerando probablemente el proceso el aluminio férrioo a­

gregado a1 agua y el desarrollo de algas y terrobacterios.

ANALISIS DE UIA EGRUSIACION DE UNCHÑOIDE MDICION.

La inorustación procede de un caño de mndioión,desti—nadoa1aprovisióndeagua__, presentandoel aspectodelasincrusta­ciones comunesformelas por los agentes ccrrosivos del agua.

En el interior del conductor se observaban pfistulas de va­

riado desarrollo, pero éstas afin no llegaban a constituirun peligro para 1a prmisión'de agua.

La separación de lahlmnmefué practicada haciendo un

raspado de 1a superficie interior del ceño,tomandoespecial

cuidado con el objeto de no separar muchoasfalto, del que

afin cubria las secciones no atacadas.- A pesar de 1a pre­

caución indicada algo de asfalto se separó comopuede verse

por 1a extracción hecha con sulfuro de carbono.

Debajo de las pústulas, sobre 1a superficie de la fun­

dieión no atacada he encontrado una masa oscura, análoga

a 1a observada en los caños de fundición atacados por oo­rrientes vagabundas procedentes de Salta, pero en marca-ON

El origen de esta masa de aspecto grafitico, puede deber­

se a fenómenosde electrolisie local, causadas por 1a he­

terogeneidad del material, y tambien puede ser el carbono

libre de la fundición que se va separando durante 1a cni­dación del hierro.

El análisis lo he practicado de un modoanálogo a los

anteriores obteniendoel siguiente resultado;

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Oolor pardo rojizo

Insoluble en ¡oido '21.41 %

Hierro (re) 45.89 "

Hanganeso (un) 0.06 "

Anhidrido sulfúrico (sulfatos) vestigios

Anhidrido fosfórico (22,011 0.15 fi

Anhidrido carbónico (COL) vestigios

Azútre libre 0.10 fi

Oxidode calcio (Oda) vestigios

Oxido de magnesio (ng 0) vestigios

cloro (c1) 3.90 í

Oxígeno 19.45 "

Aguatotal 9.04 "

A más de los datos indicados he practicado las siguien­

tes determinaciones complementarias:

Humedad 120°c. 1.98 a

Agua de combinaoidn 7.06 "

Silioe soluble 5.76 "

" insoluble 15.65 "

Solubls en sho 1.18 "

Por los datos que anteceden se deduce que la deternd­

nación analizada es análoga a la del caño de acero proce­

dente de Avellaneda, debiéndose el fenómenocorrosivo a la

accian ejercida por los agentes corrosivos del agua,pudien­

do ser éstos sales y gases disueltos.

Los análisis que se encuentran en este apéndice del oa­

pitulo de la oorrosicú de los conductores de agua, fueronefectuados en el Laboratorio de Análisis y Ensayo de Mate­riales de las Obras Sanitarias de 1a Nación.

null-Du­

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CONCLUSIONES

M12.La corrosión del hierro es un fenómenoelectroquími­

co.

La teoria más acertada cuya aplicación satisface en

todos los casos, es la teoria electrolítica formuladaporWhitney en el año 1905.

(219 Acción corrqgiva de los acidos, bases z sales.

'a1—Acidos.

La acción corrosiva de un ácido depende del estado del

hierro, siendo este solo atacado si se encuentra a1 estadoactivo.

El fenómeno corrosivo es una función de 1a concentra­

ción de los iones hidrógeno en el medio corrosivc.

Los ácidos oxidantes pueden producir 1a pasividad del

hierro que se explica por 1a teoria del óxido si ésta es a­

captada.

b]- Bases.Las bases ejercen una acción inhibidora de los fenóme­

nos corrosivos, dependiendo esta de 1a concentración.

01- Sales.La acción corroaiva de las sales depende de su carác­

ter químico de 1a concentraoi6n,temperatura y presión.Los efectos corrosivos de las sales de acuerdo con su

intensidad considerando el catión,siguen el órden siguiente:

magnesio,sodio y calcio y tomandoel unión: cloruros,su11a­

tos y nitratos.

131- Relación entre 1a,corrosiégfy 1a ogggggicigg del mate­gg.

Este capitulo del estudio de las corrosicnes afin se

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encuentra en plena evolución, no pudiendo afirmarse ninguna

conclusión definitiva.El fin que persigue 1a siderúrgia modernaes el de obte­

ner productos homogéneosevitando de ese modo.las acciones

electroliticas, que son causa de intensos fenómenoscorrosiuvos.

151; CorrosiQELde conductores de eggs.alo Material de cañerias.

'De los estudios realizados por diversos experimentadores,

afin no se ha podido deducir cual de los tipos de conductores

es el que responde mas ampliamente a las necesidades de la

practica, quedando1a solución del problema a1 criterio del

encargado de las obras.

b]—Loción de los gases.

Las aguas ricas en gases disueltos deben desgasificarse

previa introducción en las cañerías, por ser estos causa deendrgicos fendmenoscorrosivos.

Habiendo considerables cantidades de acido oarbónico an

gresivo en el agua, este debe eliminarse con el objeto de

evitar una rápida destrucción del sistema de cañerías de pro­

visión de agua.-El acido carbónico no solo actúa comocatan

lizador por aumentar 1a concentración de los iones hidróge­

no en el medio, sinó que ataca el asfaltado de los caños po­

niendo el hierro a merced de los demas agentes oorrosivos.

cQ- Loción de las sales,E1 sulfato de magnesio si se encuentra en cantidades

muypequeñas se hidroliza aumentando el fenómeno oorrosivo

por crecer la concentración de los iones hidrógeno.

Los cloruros y sulfatos aceleran el proceso oorrosivoy los bicarbonatcs lo detienen.

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La acción corrosiva de las sales depende de su concentra­

ción cono puede verse en la parte experimental.

d). Acciónde los ferrobacterios.

De los ferrobacterios, la Gallionella ferruginea es lamas abundante, encontrándose esta en el agua de provisiónde la ciudad de Buenos Aires.

¡fin no se ha demostrado la intervención directa de los

Ierrobacterios en los fenómenoscorrosivos, acarreando éstos

los siguientes inconvenientes:

lt- Aumentode la materia orgánica del agua, 2° diminución

de la sección de los caños, reduciendo la cantidad de agua

conducida por éstos.

e)- Influencia de las corrientes eléctricas.kLascorrientes vagabundas pueden ocasionar serios incon­

venientes en los conductores de agua, comolo demuestran los

anElisis indicados a continuación de dicho capitulo.

El orígen de las corrientes vagabundas debe buscarse en

las vías de los tranvías y los conductores eléctricos mal

aislados,ho habiendo otro medio de protección que eliminarla causa.

t)- Accigg corrosiva de los suelos.Esta cuestión aún constituye un punto obscuro de estuy

dio de las corrosiones, no pudiendo deducirse conclusiones

definitivas por la falta de investigaciones prácticas.

51- Medios«propuestosgparafevitar las corrosiones.L pesar de los numerososestudios realizados sobre este

importante problema del hierro, afin no se ha llegado a la

solución del mismo, dado que hasta la fecha no se ha podido

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".1

preparar un medio de protección que eatiafaga a todas “las

exigencias de la práctica.-—I—————————4—-—­

CONCLUSIONESDENTALES .

1)- De las experiencias realizadas en el 1aboratorio,sc­bre 1a correción «del:hierro, se deduce 1a ‘inportancia que

posee la preparación de los medica corrosivos‘ debiendo pro­

cod-¡ree \e_ntodos "lor-inaey'o‘ó de un modo análogo con el obje­=to-»ev1tu¿i-É‘en1t¿óaoúïïamotoriouï h x»)

43‘15:2)- Laf‘acciaón'szcorrcsiva "de las‘ialée. componentes".de‘1_¡gua­

de consunasfdeïüïcciüded"de":Bueng% poevjáifetentixla eiei'eida"¡Sanor mms-uma..- N \ Q"

'3)—La concentracióncde Liansoluciones'edinab constifiüïr'ye un factor-.uipprtante en Ia‘ corrosión del. hierro.­

4)- El sulfato de magnesio a cauca de 1a disociación hi­

drolitica ejerce una mayoracción oorroeiva en sus solucio­

nea de gran dilución.

5)- Las soluciones de bicarbonato de sodio, por 1a disc­

ciación hidrolitica ejercen una acción inhibidora sobre los

fenómenos corroeïrosipgservándoscz en dichas solugionee un¡faith'Ïrln:no'í¿n ¿sua empïij’ada prepa­

.:_';.:_ 'vÏ’x y, a"6")0-Delia-generando.comparativajealizaliagonre

verán corrosivmde-Éggugdedámc della Plgjaazenfiee¡nezapugp‘

..Y."---“-\. :xrfy

“¿austratamieptc pOr. e]. aluxginio férilicp, se deducequqeno

liqïïm‘a 'ínarcadadiferencia: observan un menor'pteque en elf?“ H "5'. ‘z‘ L_ 'Qh‘h. 7'; "- 'v 1‘. ". “A

agua natural en el primer periodo, igualándose las acciones

corroaivas despide.

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