REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIN UNIVERSITARIAUNIVERSIDAD POLITCNICA TERRITORIAL DE PARIALUIS MARIANO RIVERACARPANO. ESTADO SUCRE

Facilitador:Participantes

Ing. Jess HidalgoJuan Salazar C.I: 24.839.807

Pedro BraznCI: 24.134.540

Jess Mendoza C.I: 20.124.711

Lizbert TorcattC.I: 20.374.500

Rosellys AcostaCI: 21.539.817

Jess RodrguezC.I: 21.010.614

SECCION M-30

Julio de 2015

Introduccin

1).- Corrosin Qumica y Electroqumica

Se define la corrosin, en general, como la destruccin lenta y progresiva de un metal por la accin de un agente exterior. Uno de los factores que limitan la vida de las piezas metlicas en servicio es el ataque qumico o fsico-qumico que sufren en el medio que les rodea.

Los metales estn continuamente expuestos a la accin atmosfrica, que, como ya se ha dicho, est compuesta principalmente de 79 partes de nitrgeno y 21 partes de oxigeno. Tambin sabemos que el nitrgeno es un gas prcticamente inerte, por lo que la accin atmosfrica depende prcticamente del oxigeno. Los metales son por lo general bastante estables por lo que sin colaboracin de otro agente la accin del oxigeno sobre estos es muy dbil.

Como en la atmsfera siempre existe humedad a la temperatura ambiente, los metales se destruyen ms por corrosin que por la oxidacin. Siendo sus efectos muchos mayores en los metales que se encuentren en contacto directo con agua, como por ejemplo, las estructuras marinas.

El hierro, en presencia de la humedad y del aire, se transforma en xido y, si el ataque contina, termina por destruirse todo l.La corrosin, en el caso de los metales, es el paso del metal del estado libre al combinado mediante un proceso de oxidacin.

La corrosin es, hasta cierto punto, un proceso evolutivo, natural y, en consecuencia, lento.

Para que un metal pase del estado libre al estado combinado, es preciso que ceda electrones (en trminos qumicos que se oxide). As, en el hierro pueden tener lugar las transformaciones:

Estas transformaciones solo tienen lugar en presencia de elementos capaces de captar electrones (oxidantes: O2, S, Cl2, Br2, I2, H+, etc.).

As, con el oxigeno seco, a temperatura elevada, tiene lugar la reaccin:

Con oxigeno hmedo, a la temperatura ambiente

Mecanismo segn el cual se produce el orn o herrumbre del hierro.

Por tanto, la accin corrosiva del aire es un efecto combinado de la humedad, contaminaciones gaseosas (principalmente xidos de azufre) y partculas slidas.Depende, por tanto tambin, de la situacin geogrfica, pues los productos de corrosin son distintos: en el aire del campo son xidos o carbonatos, en las zonas industriales se encuentra cido sulfrico, mientras que junto al mar, contienen algunas sales.En los distritos fabriles, a causa de los cidos, es ms rpida la corrosin, mientras que junto al mar o las ciudades, ms profunda, como consecuencia de la mayor conductividad elctrica de la lluvia y la tendencia a formarse cloruros o sulfatos solubles.

Se manifiesta principalmente en el hierro, nquel y cobre.

La corrosin causa prdidas enormes y desgracias incalculables, debidas a accidentes producidos por la rotura de piezas debilitadas por la oxidacin y la corrosin.

Ocasiona fallos en las instalaciones industriales (roturas de calderas, tuberas de de conduccin de gas o hidrulicas, cascos de buques, estructuras metlicas, etc.). Desde el punto de vista econmico la corrosin ocasiona prdidas muy cuantiosas; solo en EE.UU. Supone unos veinte mil millones de dlares anuales. A partir de este dato es fcil comprender el hecho de que la corrosin sea responsable de que de 1/4 a 1/3 de la produccin mundial de acero se dedique a la reposicin de las estructuras metlicas deterioradas.

Tipos de corrosin segn sus causas.

La corrosin es un fenmeno muy complejo, cuyas verdaderas causas y forma de actuar no se han aclarado por completo.

Actualmente, sin embargo, se admite que la corrosin se produce por dos clases de acciones fundamentales: por accin electroqumica y por accin exclusivamente qumica.

La corrosin por accin electroqumica es la que tiene lugar sobre los metales expuestos a la atmsfera hmeda, o sumergidos en agua, o enterrados. Este tipo de corrosin se refiere, principalmente, a los casos en que el metal es atacado por el agente corrosivo en presencia de un electrolito. Esta clase de corrosin puede producirse sin fuerza electromotriz exterior, constituyendo la corrosin galvnica, y por la accin adems, de una fuerza electromotriz exterior, constituyendo la corrosin electroqumica, propiamente dicha.

La corrosin qumica es la producida por los cidos y lcalis, y tiene inters para la construccin de aparatos resistentes a la corrosin de los productos qumicos que intervienen en el proceso de fabricacin.

La corrosin bioqumica, producida por bacterias, suele tener lugar en objetos metlicos enterrados. Es especfica de cada metal o aleacin. Las bacterias no atacan directamente a los metales; sin embargo, pueden estimular reacciones que destruyen capas protectoras de la corrosin. As, en las tuberas de hierro, la pared interior se recubre de una fina pelcula de hidrxido de hierro calcreo, que le protege, pero ciertas bacterias aerobias, como la gallionella ferruginea, oxidando los iones ferrosos a frricos se provee de la energa necesaria para asimilar el CO2 y formar su materia orgnica, al mismo tiempo que disminuye el pH e impiden la formacin de la pelcula protectora, con lo que se produce una corrosin localizada.

2.- Desarrollo de los trminos Termodinmicos y Cinticos del fenmeno corrosin

Termodinmica de la corrosin

Para que un metal sufra corrosin, un requisito indispensable es que la termodinmica diga que dicha reaccin es favorable, es decir DG = -nFE < 0.Por tanto el potencial de equilibrio de la celda de corrosin debe ser positivo. Habr que ver si los procesos, en las condiciones de trabajo, tiene el potencial adecuado para que la reaccin global se produzca. Debemos conocer la concentracin de iones metlicos si es que se liberan en disolucin, la del oxgeno disuelto (si es que es este el gas que se reduce), el pH (pues los potenciales de todas las posibles reducciones dependen del pH). Adems si hay posibilidad de que el metal forme complejos en el medio, hay que conocerlo, pues la corrosin habitualmente aumenta. La mejor manera de estudiar los aspectos termodinmicos de la corrosin es a travs de los diagramas de Pourbaix. En la figura tenemos el correspondiente al Fe.

El diagrama de Pourbaix se utiliza para determinar los lmites de estabilidad de un metal. Un proceso cuya lnea est por debajo de la del oxgeno supone que el oxgeno puede provocar la oxidacin correspondiente. Igualmente con la lnea del hidrgeno.

Por tanto, que la termodinmica nos diga que la corrosin es favorable es imprescindible, pero no suficiente. De hecho, desde un punto de vista termodinmico, no podramos explicar que, por ejemplo, quedara algo de cobre en el mundo. El aspecto importante que queda por considerar es la cintica del proceso

Cintica de la corrosin

Como en cualquier proceso electroqumico, la velocidad de corrosin viene dada por la corriente. Sin embargo, muchas veces nos referimos a la velocidad de corrosin en unidades de masa por unidad de rea por unidad de tiempo. Para dar una idea, una corriente de corrosin de 8mAcm-2 en el acero, equivale a 20 mg dm-2 da-1. Es fcil la interconversin si se conoce la densidad del material.

3. Factores que influyen en el fenmeno corrosin.

Los principales factores que se deben considerar en el estudio de las protecciones contra la oxidacin y la corrosin son los siguientes:

a) Clase y estado del metal. Evidentemente hay que tener en cuenta, en primer lugar, la clase de metal y el estado en que se encuentra. Para esto hay que conocer su composicin qumica, su constitucin, estructura, impurezas que contiene, procedimientos de elaboracin, tratamientos trmicos a que ha sido sometido, tratamientos mecnicos, etc.

Las hetereogeneidades qumicas, estructurales y las debidas a tensiones internas, originan pares galvnicos que aceleran la corrosin.b) Estado de la pieza. Destaca el estado de la superficie (los surcos de mecanizado, rayas, grietas, orificios, etc., favorecen la corrosin; por el contrario, un pulido perfecto la dificulta), su radio de curvatura y orientacin con relacin a la vertical, naturaleza de las piezas en contacto y esfuerzos a que est sometida (los de traccin la favorecen).

c) Medio en que se encuentra. El ataque al metal partir del medio en que se encuentra, y, por tanto, cuanto mejor lo conozcamos, ms fcilmente ser prever la clase de corrosin que se puede producir y los medios de evitarla. Sobre el medio conviene conocer su naturaleza qumica, su concentracin, el porcentaje de oxigeno disuelto, el ndice de acidez (Ph), presin, temperatura, etc.

d) Clase de contacto entre el metal y el medio en que se encuentra. El contacto entre el metal y el medio en que se encuentra queda definido por la forma de la pieza, estado de la superficie, condiciones de inmersin, etc.

4. Desarrollo del mecanismo de formacin del fenmeno corrosin en los materiales metlicos.

Corrosin AtmosfricaUnode los factores que determina primariamente la intensidad del fenmeno corrosivo en la atmsfera es la composicin qumica de la misma. El S02y el NaCl son los agentes corrosivos ms comunes de la atmsfera. El NaCl se incorpora a la atmsfera desde el mar. Lejos de ste, la contaminacin atmosfrica depende de la presencia de industrias y ncleos de poblacin, siendo el contaminante principal por su frecuencia de incidencia sobre el proceso corrosivo el dixido de azufre (S02), proveniente del empleo de combustibles slidos y lquidos que contienen azufre.

Proceso de corrosin atmosfricaLa corrosin atmosfrica es la causa ms frecuente de la destruccin de los metales y aleaciones.El mecanismo de corrosin es de naturaleza electroqumica. El electrolito es una capa de humedad sobre la superficie del metal cuyo espesor vara desde capas muy delgadas (invisibles) hasta capas que mojan perceptiblemente el metal. La duracin del proceso de corrosin depende sobre todo del tiempo durante el cual la capa de humedad permanece sobre la superficie metlica.Como el mecanismo de corrosin es electroqumico, su caracterstica principal es la presencia de un proceso andico y otro catdico, con un electrlito de resistencia hmica determinada.En el proceso andico el metal se disuelve en la capa del electrolito, en la cual la concentracin se eleva hasta la precipitacin de un compuesto poco soluble.En el proceso catdico, bajo la capa de humedad, la mayora de los metales expuestos a la atmsfera se corroen por el proceso de reduccin de oxgeno.La resistencia hmica entre las zonas andica y catdica de las minsculas pilas de corrosin que se distribuyen sobre el metal es grande cuando el espesor de la capa de humedad es pequeo.La corrosin atmosfrica puede ser clasificada en:a)Corrosin seca. Se produce en los metales que tienen una energa libre de formacin de xidos negativa.b)Corrosin hmeda. Requiere de la humedad atmosfrica, y aumenta cuando la humedad excede de un valor crtico, frecuentemente por encima del 70%.c)Corrosin por mojado. Se origina cuando se expone el metal a la lluvia o a otras fuentes de agua.

Factores que afectan los procesos de corrosin atmosfricaLa accin conjunta de los factores de contaminacin y los meteorolgicos determinan la intensidad y naturaleza de los procesos corrosivos, y cuando actan simultneamente, aumentan sus efectos. Tambin es importante mencionar otros factores como las condiciones de exposicin, la composicin del metal y las propiedades del xido formado, que combinados entre s influyen en los procesos de corrosin.Influencia de las condiciones meteorolgicas en los procesos de corrosinLa caracterstica atmosfrica ms importante que se relaciona directamente con el proceso de corrosin es la humedad, que es el origen del electrolito necesario en el proceso electroqumico.La figura III.1 muestra la relacin que existe entre la corrosin atmosfrica y el espesor de la capa del electrolito sobre la superficie metlica. Se observa que en espesores pequeos la corrosin no existe, pues la resistencia hmica de la capa del electrolito sobre la superficie metlica es muy grande y la disolucin del metal es difcil. Al aumentar el espesor disminuyen la resistencia de la capa del electrolito y la polarizacin catdica, lo que origina un aumento en la velocidad de corrosin hasta que alcanza un nivel mximo, que disminuye despus con el aumento del espesor. En esta zona, la reaccin catdica es determinante en el proceso de corrosin; el factor hmico y la polarizacin andica pierden importancia, pues la difusin de oxgeno en la superficie metlica es muy lenta y por tanto determinante del proceso global.

Figura III.1. Influencia del espesor de la pelcula de humedad condensada sobre la superficie metlica en la velocidad de corrosin.Esto nos permite comprobar la importancia del conocimiento de las causas y los factores que influyen en la formacin de pelculas de humedad sobre la superficie metlica. La causa ms importante es la precipitacin atmosfrica (en forma de lluvia o niebla espesa).Existe tambin la condensacin de humedad, que se origina cuando la humedad relativa de la atmsfera sobrepasa el 100%. Es importante mencionar tambin la condensacin por adsorcin, la condensacin capilar y la condensacin qumica.Influencia de la contaminacin atmosfrica en los procesos de corrosinCuando se alcanza el nivel de humedad necesario para la formacin de pilas de corrosin, comienza a ser importante un segundo factor:de contaminacin atmosfrica.Contaminacin AtmosfricaSe puede definir la contaminacin atmosfrica como "la presencia en el aire de sustancias extraas, sean stas gaseosas, slidas o la combinacin de ambas, en cantidad y durante un tiempo de permanencia que puede provocar efectos nocivos para la salud humana y un deterioro de los bienes de uso y del paisaje"En relacin a su toxicidad, los contaminantes producen efectos nocivos en el ser humano y su medio ambiente, como irritacin en los ojos, nariz y garganta. Adems, atacan a muchos metales y materiales de construccin, deterioran equipo elctrico, superficies pintadas, etctera.Los contaminantes atmosfricos de mayor importancia son: partculas suspendidas totales, ozono, monxido de carbono, dixido de nitrgeno y dixido de azufre.Los agentes contaminantes inorgnicos son generados por los vehculos y las industrias; los orgnicos, por los basureros. Las centrales termoelctricas, las refineras y las fbricas de papel contribuyen con el 85% del SO2en la atmsfera; los automviles con un 95% de CO, en el caso de la ciudad de Mxico (Margarita Ocampo, "Inversin trmica y contaminacin",Informacin Cientfica y Tecnolgica 8(115) 19-21, 1986).Esto implica, por consiguiente, la necesidad de medir la cantidad de los distintos contaminantes dispersados dentro de la capa de aire. Lo anterior puede lograrse usando equipo adecuado o mediante el uso de los modelos de difusin de gases contaminantes.La concentracin de los contaminantes se mide en partes por milln (ppm o mg/m) o en microgramos por metro cbico (g/m). Cada contaminante tiene un tiempo especfico de exposicin.En la zona metropolitana existe un conjunto de estaciones automticas llamado Red Automtica de Monitoreo Atmosfrico del Valle de Mxico, en el que se incluyen varios aparatos, tanto meteorolgicos como para medir diferentes contaminantes. Las estaciones estn ubicadas donde se espera que se produzcan los ndices ms altos de contaminacin. Cabe mencionar que la concentracin de los contaminantes vara de acuerdo con la zona de exposicin y con el avance del da.Se analizan cinco de los contaminantes para los que existen normas de calidad bien establecidas en Estados Unidos y Canad. Estos son: dixido de azufre, monxido de carbono, ozono, xidos de nitrgeno, partculas suspendidas totales y finas e hidrocarburos. Desafortunadamente, existen limitaciones en cuanto al equipo necesario para la determinacin de todos los contaminantes.

5. Desarrollo de las curvas de corriente-potencial para establecer los sistemas corrosivos, catdico, andico y mixto.

Ahora vamos a definir el llamado potencial de corrosin. Para hacerlo, debemos darnos cuenta de que la ddp entre los puntos andico y catdico puede ser virtualmente cero.As, el voltaje de la celda es cero, pero el metal puede haber adquirido un potencial que se podra medir frente a un electrodo de referencia externo. Este es el potencial que se conoce como potencial de corrosin.

En cuanto a la corriente de corrosin, estar limitada por el paso ms lento de toda la secuencia de etapas que tienen lugar. Las posibilidades son:

- La transferencia electrnica en el nodo.- El transporte de especies a travs del electrolito.- La transferencia electrnica en el ctodo.

En el caso de la corrosin, el rea disponible es fundamental. Hay que entender que la corriente neta es cero. Pero se define la corriente de corrosin cmo la corriente cuando se alcanza un estado estacionario.

La ecuacin que relaciona la corriente elctrica con cambios en el potencial del metal causados por una fuente externa es la ecuacin de Butler-Volmer; cuya forma matemtica es:

Donde:

R= constante de los gases.T= temperaturan= nmero de electrones en el proceso andicon= nmero de electrones en el proceso catdicoF= constante de Faradayi= densidad de corriente que fluye debido a que se aplica un potencial externo.icorr= densidad de corriente de corrosiny = coeficientes de transferencia= sobrepotencial.

Esta ecuacin se puede representar como voltaje en funcin de corriente la representacin para el caso del hierro puede verse en la Figura 1y 2.

El potencial a circuito abierto corresponde al corte de ambas curvas, este punto es tambin donde no fluye corriente neta es decir = 0.

La corriente de corrosin se puede estimar segn se muestra tambin en dicha figura. Figura 1 Figura 2

Las curvas corriente-potencial pueden ser simplificadas mostrando solo la parte lineal, a estos diagramas se les llama de Tafel, por ser el primero que propuso este tipo de simplificacin y son diagramas donde se representa el potencial en funcin del logaritmo de la densidad de corriente neta o total.

Estos diagramas pueden ser utilizados para el clculo de la intensidad de corrosin. La Fig. 3 a,b muestra un diagrama para la corrosin de Hierro en medio cido.

Calculo de Velocidad de Corrosin

a) Mtodo gravimtrico: Para determinar la velocidad de corrosin por este mtodo hay que someter al material en estudio a un ataque del agente corrosivo durante un periodo de tiempo bastante largo.

Una vez finalizado el ataque se determina el cambio de peso que el material experimenta con el fin de obtener la velocidad de corrosin en m.d.d. es decir miligramos de material perdido por da transcurrido y dm2 de rea de material expuesto.

b) Mtodo de las pendientes de Tafel: Este mtodo emplea potenciales superiores a +120 y 120 mV del potencial a circuito abierto. La ecuacin de B-V para sobrepotenciales altos supone el despreciar una corriente frente a otra obteniendo:

si el 120 mV

si el 120 mV

Conocidas como expresiones de Tafel.

Si se divide la expresin por 2.30

Despejando

Si se representa se obtiene una lnea recta de pendiente llamada pendiente de Tafel, en este caso ser la pendiente de Tafel andica. Del mismo modo desarrollando la expresin para -120mV, es decir la rama catdica obtendremos:

Dividiendo todo por 2.30

Si se representa =

Pendiente de Tafel catdica

Si representamos h frente a logi se obtiene una representacin como indica la Fig. 4. Las pendientes de Tafel tienen unidades de volt/decada esta figura tambin ilustra como calcular la pendiente catdica.

La corriente de corrosin se puede obtener directamente de las grficas de Tafel por interseccin de ambas ramas como se observa en la Fig. 5. Conocida la icorr se puede calcular la velocidad de corrosin en m.d.d. usando para la conversin las leyes de Faraday.

Figura 5

c) Mtodo de polarizacin lineal.

Figura 6

El mtodo de polarizacin lineal se basa en medidas de corriente en un margen de potencial estrecho entre +20 y 20 mV con respecto al potencial a circuito abierto. Al utilizar mrgenes de potencial pequeos es un mtodo no destructivo. La representacin que se obtiene en este mtodo se puede observar en la Fig. 6.

Si nos fijamos en la ecuacin de Buttler-Volmer y teniendo en cuenta que x=0, = 1+x y = 1-x; la ecuacin (1) se reduce a:

de la pendiente de la Fig. 6 se obtiene:

pendiente resistencia de polarizacin

Introduccin Rp y los valores de ba = pendiente de tafel andica y bc = pendiente de tafel catdica se calcula icorr, una vez calculada se pasa a velocidad de corrosin en m.d.d.En el estudio previo se ilustra cmo realizar las medidas experimentales y el tratamiento de estas para calcular la velocidad de corrosin de un acero.

6).- Aplicacin de los diagramas de Pourbaix, para demostrar su uso en la prediccin del comportamiento de un elemento o material en medio corrosivo, acido, base y sales.

Un diagrama de Pourbaix es una representacin grfica del potencial (ordenada) en funcin del pH (abscisa) para un metal dado bajo condiciones termodinmicas standard (usualmente agua a 25 C). El diagrama tiene en cuenta los equilibrios qumicos y electroqumicos y define el dominio de estabilidad para el electrlito (normalmente agua), el metal y los compuestos relacionados, por ejemplo, xidos, hidrxidos e hidruros. Tales diagramas puedes construirlos a partir de clculos basados en la ecuacin de Nernst y en las constantes de equilibrio de distintos compuestos metlicos [1-4].

A modo de ejemplo en la Figura 1 puedes ver el diagrama de Pourbaix para un sistema metal-agua, como es el caso del sistema nquel-agua a 25 C. En dicho diagrama puedes observar las regiones de estabilidad termodinmica de las especies de nquel en agua: Ni, NiH0,5, -Ni(OH)2, NiOOH (fase-beta), NiO2 (fasegamma), , NiO, 3 y 4 .

La presencia de agentes complejantes, como por ejemplo, cloruros, bromuros, cianuros, amoniaco, carbonatos, etc., puede modificar apreciablemente los diagramas de Pourbaix debido a la formacin con el metal de complejos altamente estables en disolucin o de sales insolubles. Como consecuencia, en los diagramas aparecen nuevos dominios para las especies inicas en disolucin que ocupan espacios ms amplios que los correspondientes a los sistemas metal-agua.

En la Figura 2 puedes ver un ejemplo de un diagrama de Pourbaix para el sistema ternario nquel-bromuro-agua a 25 C, correspondiente al nquel en una disolucin acuosa de bromuro de litio (LiBr) de 850 g/l a 25 C. En dicho diagrama puedes observar la regin de estabilidad termodinmica de una nueva especie acuosa: NiBr2.

Caractersticas de los diagramas de Pourbaix

Como puedes observar en las Figuras 1 y 2, hay tres tipos generales de lneas en los diagramas de Pourbaix, cada una representa un equilibrio entre dos especies:

Lneas horizontales. Indican reacciones con dependencia solamente del potencial. Lneas verticales. Indican reacciones con dependencia solamente del pH. Lneas oblicuas. Indican reacciones con dependencia tanto del potencial como del pH.

Tambin puedes observar que estos tres tipos de lneas aparecen representadas en el diagrama con dos tipos de trazado: contino y discontinuo fino. Si aparecen con trazado continuo indican un equilibrio bien entre dos especies slidas o bien entre una especie slida y una especie soluble con distintos valores de actividad (, , y ). Si aparecen con trazado discontinuo fino indican un equilibrio entre dos especies solubles.

Por ltimo, vers que en los diagramas aparecen dos lneas discontinuas gruesas sealadas como a y b, que representan el equilibrio de descomposicin del agua con desprendimiento de oxgeno e hidrgeno, respectivamente. La regin entre las dos lneas representa una zona donde el agua es estable con respecto al oxgeno y al hidrgeno. Por encima de la lnea a (condiciones oxidantes), el agua se descompone por desprenderse oxgeno en forma de gas. Por debajo de la lnea b (condiciones reductoras), el agua se descompone por desaparecer los protones en forma de hidrgeno gaseoso.

Usos de los diagramas de Pourbaix

Los diagramas de Pourbaix son tiles en el campo de la corrosin, adems de en otros muchos campos, tales como electrolisis industrial, recubrimiento, electroobtencin y electrorefinado de metales, celdas elctricas primarias y secundarias, tratamiento de aguas e hidrometalurgia, etc. [2]. Los diagramas de Pourbaix son particularmente tiles en el estudio del comportamiento frente a la corrosin de materiales metlicos, ya que permiten predecir las zonas de inmunidad, corrosin y pasivacin de un metal en un medio agresivo determinado. Si el metal en su forma elemental es la fase termodinmicamente estable, esto indicar condiciones de inmunidad. La corrosin ocurrir si un catin soluble del metal es la fase termodinmicamente estable. Si un anin complejo soluble del catin en medio alcalino es la fase termodinmicamente estable, lo que ocurre en el caso de metales anfteros, como por ejemplo, hierro, aluminio, cinc, etc., esto indicar condiciones de corrosin alcalina. La pasivacin ocurrir si un compuesto slido del metal es la fase termodinmicamente estable, como por ejemplo, xido, hidrxido o hidruros. Esta es la razn por la cual habitualmente en los estudios de corrosin los diagramas de Pourbaix aparecen de forma simplificada mostrando las regiones descritas y sin precisar cules son las especies estables en cada condicin.

En la Figura 3 puedes ver un diagrama de Pourbaix simplificado para el sistemanquel-agua a 25 C, mientras que en la Figura 4 puedes ver un diagrama de Pourbaix simplificado para el sistema nquel-bromuro-agua a 25C, correspondiente al nquel en una disolucin acuosa de LiBr de 850 g/l a 25 C. Dichos diagramas normalmente los tienes que representar considerando una actividad de 106 para las especies de nquel solubles, la cual se considera como delimitacin neta entre las regiones de corrosin, por una parte, y las regiones de inmunidad y pasivacin por otra. Las reas de corrosin aparecen sombreadas para diferenciarlas de las reas de inmunidad y pasivacin.

Interpretacin de los diagramas de Pourbaix

Una vez visto qu son, cuales son las principales caractersticas y cul es la utilidad de los diagramas de Pourbaix, ahora vamos a ver cmo se interpretan los datos representados en dichos diagramas.

En primer lugar, vamos a interpretar el diagrama de Pourbaix para el sistema nquel-agua a 25 C (Figura 1). Dicho diagrama muestra que el nquel es un metal relativamente noble, debido a que su zona de inmunidad tiene un parte en comn con la zona de estabilidad del agua. Esto significa que el nquel no podr reducir al agua en esta rea. Sin embargo, la resistencia a la corrosin del nquel depende fuertemente del pH y de la presencia de agentes de oxidacin. En disoluciones cidas y neutras, el nquel se corroe a travs de la predominancia del ion . En disoluciones dbiles y fuertemente alcalinas, el nquel se pasiva con formacin del compuesto slido -Ni(OH)2. Si aumentamos la actividad de de a esto nos lleva a una disminucin del valor de pH para la formacin de -Ni(OH)2 a partir de . En disoluciones fuertemente alcalinas, el nquel se corroe a travs de la formacin de los iones 3 y 4. A potenciales muy altos, , -Ni(OH)2, 3 y 4 se oxidan para formar las especies slidas NiOOH (fase-beta) y NiO2 (fase-gamma). A bajos potenciales, el nquel y el ion Ni+2 pueden reducirse para formar el compuesto slido NiH0,5.

Ahora vamos a interpretar el diagrama de Pourbaix para el sistema nquel-agua a 25 C considerando slo las zonas de estabilidad de las especies solubles (lneas discontinuas finas en la Figura 1). Para el sistema nquel-agua las especies de nquel solubles son: , NiO, 3 y 4. En este caso las zonas de predominancia de las especies de nquel solubles dependen slo del pH, debido a que el diagrama contiene nicamente especies solubles con el estado de oxidacin +2.

Ahora vamos a interpretar el diagrama de Pourbaix para el sistema nquel-bromuroagua a 25 C (Figura 2). La comparacin del diagrama de Pourbaix para el sistema simple nquel-agua a 25 C en la Figura 1 con el diagrama de Pourbaix para el sistema nquel-bromuro-agua a 25 C(Figura 2) muestra que la formacin de la especie acuosa NiBr2 extiende el rango de solubilidad del nquel a valores de pH ms altos y a potenciales ms bajos, especialmente en disoluciones cidas, neutras y dbilmente alcalinas, como resultado de la desestabilizacin de la especie slida -Ni(OH)2 y la promocin de un comportamiento ms activo del nquel.

Finalmente, vamos a interpretar los diagramas de Pourbaix simplificados para el nquel en agua a 25 C en ausencia y en presencia de ion bromuro (Figuras 3 y 4). La comparacin de los diagramas de Pourbaix simplificados para el nquel en agua en ausencia de ion bromuro (Figura 3) y en presencia de ion bromuro (Figura 4) muestra que el tamao de las reas de inmunidad, corrosin y pasivacin cambia con la presencia de ion bromuro. As, el rea de corrosin en disoluciones cidas, neutras y dbilmente alcalinas aumenta, mientras que las zonas de inmunidad, corrosin alcalina y pasivacin disminuyen en presencia de ion bromuro.Conclusin

Bibliografa

Pourbaix, M.: Lecciones de corrosin electroqumica, tercera edicin, Ed. Instituto Espaol de Corrosin y Proteccin, 1987.

ASM Handbook, vol. 13: Corrosion, ninth edition., Ed. ASM International, 1996,pg. 24.

Fontana, M.G.: Corrosion Engineeering, third edition, Ed. McGraw Hill, 1988,pg. 453.

Otero Huerta, E.: Corrosin y degradacin de materiales, Ed. Sntesis, 1997, pg.36.

http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/121/htm/sec_6.htm