velocidades de reacción de la corrosión

VELOCIDADES DE

REACCIÓN DE LA

CORROSIÓN

L A U R A SO F I A

RA M I R

E Z WI L

C H E S

CINÉTICA DE LA CORROSIÓN• Los sistemas que se corroen no

están en equilibrio • Los potenciales termodinámicos

no indican nada acerca de las velocidades de las reacciones de corrosión.

• La cinética de los sistemas que se corroen es muy compleja y no se conoce del todo.

VELOCIDAD DE LA CORROSIÓN UNIFORME

La cantidad de metal que se corroe de manera uniforme en un ánodo o que se electrodeposita en un cátodo en una solución acuosa en cierto tiempo se determina utilizando la ecuación de Faraday, la cual establece que:

donde w = peso de metal, g, corroido o electrodepositado

en una solución acuosa en el tiempo t , sI = flujo de corriente, AM = masa atómica del metal,g/moln = número de electrones átomo producidos o

consumidos en el procesoF = constante de Faraday = 96 500 C /mol o 96 500

A · s /mol

Algunas veces la corrosión acuosa uniforme de un metal se expresa en términos de una densidad de corriente i, que a menudo se expresa en amperes por centímetro cuadrado.

donde i = densidad de corriente, A/cm2 y A = área, cm2, si se usa el centímetro

para la longitud.

• En el trabajo experimental sobre la corrosión, la corrosión uniforme de una superficie metálica expuesta a un ambiente corrosivo se mide de varias maneras.

• Un método común consiste en medir la pérdida de peso de una muestra expuesta a un ambiente determinado y después de un periodo se expresa la velocidad de corrosión como una pérdida de peso por área unitaria de superficie expuesta por unidad de tiempo.

• Por ejemplo, la corrosión superficial uniforme se expresa a menudo como pérdida de peso en miligramos por decímetro cuadrado por día (mdd).

• Otro método utilizado comúnmente consiste en expresar la Velocidad de corrosión en términos de la pérdida en profundidad del material por tiempo unitario.

• Ejemplos de la velocidad de corrosión en este sistema son milímetros por año (mm/año) y micrómetros por año (mcm/año)

EJEMPLOS1. Un proceso de electrodeposición de cobre utiliza

15 A de corriente mediante la disolución química (corrosión) de un ánodo de cobre y efectúa un proceso de electrodeposición en un cátodo de cobre. Si se supone que no hay reacciones laterales, ¿cuánto tiempo tardarán en corroerse 8.50 g del cobre del ánodo?

2. Un tanque cilíndrico de acero fundido de 1 m de altura y 50 cm de diámetro contiene agua aereada hasta un nivel de 60 cm y después de seis semanas presenta una pérdida de peso por corrosión de 304 g. Calcule a) la corriente de corrosión y b) la densidad de corriente que interviene en la corrosión del tanque. Suponga una corrosión uniforme en la superficie interior del tanque y que el acero se corroe de la misma manera que el hierro puro.

3. La pared de un tanque de acero que contiene agua aereada se está corroyendo a una velocidad de 54.7 mdd. ¿En cuánto tiempo el espesor de la pared disminuirá en 0.50 mm?

EJERCICIOUna muestra de zinc se corroe uniformemente con

una densidad de corrosión de 4.27 × 10− 7 A/cm2 en una solución acuosa. ¿Cuál es la velocidad de corrosión del zinc en miligramos por decímetro por día? La reacción para la oxidación del zinc es :

Zn Zn2+ + 2e−.