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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
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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.
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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
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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.
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• 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)
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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?
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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−.