¿Qué es la Corrosión?
La corrosión es la gradual destrucción y deterioro de un material (metal), debido a la interacción de este con el medio que lo rodea. La corrosión produce deterioro tanto físico como químico en el metal.
Clasificación de la Corrosión
La corrosión puede clasificarse según diversos criterios:
- Medio: Corrosión química, corrosión electroquímica.
- Ambiente: Atmosférica, industrial, rural, marina.
- Forma: Corrosión uniforme, corrosión localizada.
- Localizada Microscópica: Intergranular, fractura por corrosión, bajo tensión.
- Localizada Macroscópica: Galvánica, erosión, agrietado, exfoliación, ataque selectivo.
Principales Tipos de Corrosión
Corrosión Química
Bajo esta denominación se estudian aquellos casos en que el metal reacciona con un medio no iónico (por ejemplo, oxidación en aire a altas temperaturas).
Corrosión Uniforme
El ataque se extiende en forma homogénea sobre toda la superficie metálica y la penetración media es igual en todos los puntos. Esta es la forma más benigna de corrosión, pues permite calcular fácilmente la vida útil de los materiales corroídos.
Corrosión Localizada
La corrosión localizada, al contrario de la corrosión uniforme, representa un mayor riesgo potencial, debido a su difícil detectabilidad, ya que se manifiesta en zonas específicas en el material, determinadas tanto por la naturaleza del material, la geometría de este y las condiciones del medio al que se somete. Los procesos de corrosión localizada de mayor ocurrencia son: galvánica, por fisura, por picaduras, por cavitación y microbiológica.
Corrosión Galvánica
La corrosión galvánica ocurre cuando existe una unión, física o eléctrica, entre metales de diferente naturaleza, los cuales, en la presencia de un electrolito, forman una celda electroquímica, donde el material de menor potencial electroquímico es el que se corroe. Un factor de importante consideración es la relación de área de la zona de contacto entre los materiales. Entre mayor sea la relación del ánodo respecto al cátodo, el proceso de corrosión ocurre con mayor velocidad.
Corrosión por Picaduras (Pitting)
La corrosión por picadura, conocida también como pitting, se presenta en materiales pasivados. Debido a las características geométricas del sistema, existe una acumulación de agentes oxidantes y un incremento del pH del medio, lo que propicia el deterioro de la capa pasivada, permitiendo que la corrosión se desarrolle en estas zonas puntuales.
Corrosión Microbiológica
La corrosión microbiológica, en realidad, no es un tipo de corrosión en sí, sino que más bien es un fenómeno que facilita el desarrollo de otros procesos de corrosión. Las bacterias son los microorganismos más influyentes en este caso, por lo que también es conocida como corrosión bacteriana y se produce en sistemas de transporte de líquido, facilitando la corrosión por picaduras.
Corrosión – Erosión
Este tipo de corrosión se observa en sistemas de transporte de fluidos hechos con materiales pasivados, donde existen partículas de mayor dureza que la capa de pasivación. Estas partículas, al estar en movimiento, erosionan la capa pasivada, permitiendo que el proceso de corrosión se desarrolle.
Corrosión – Tensión
Ocurre cuando en un material, sometido a esfuerzo de tensión, ya sea de forma interna o externa, se forman pequeñas fisuras, que dan inicio al proceso de corrosión. El material que permanece en ambos fenómenos se deteriora con mayor rapidez que si estuviese bajo el efecto individual de cada uno, ya que la corrosión debilita el material, lo cual permite que la tensión tenga mayor impacto, fracturando en mayor medida el material, lo cual a su vez incita a que la corrosión se propague en un área mayor, y así sucesivamente.
Factores que Influyen en el Proceso de Corrosión
Existen muchos factores que influyen en el proceso de corrosión, donde se deben tomar en cuenta tanto las características del material sobre el que incide como el medio que rodea a este. A continuación, se mencionan algunos factores, considerados como los de mayor efecto sobre el proceso corrosivo.
Acidez de la Solución (pH)
El pH de una solución es una propiedad que define la cantidad de iones de hidrógeno libres en dicha solución. Si el pH es menor a 7, se dice que la solución es ácida. Esto significa que existe una concentración relativamente alta de iones hidrógeno libres en la solución, los cuales son capaces de recibir electrones para poder estabilizarse.
Debido a la capacidad de aceptar electrones, las soluciones ácidas son más corrosivas que las soluciones tanto neutras como alcalinas (mayor a 7), ya que permiten que la zona anódica reaccione en mayor proporción, al liberarse electrones de tales reacciones.
Sales Disueltas
Las sales ácidas, al diluirse en la solución electrolítica, disminuyen su pH, acelerando el proceso de corrosión por el efecto de acidez. Algunos ejemplos de sales ácidas son el cloruro de aluminio, el cloruro de hierro y el cloruro de amonio.
Por otro lado, las sales alcalinas incrementan el pH de la solución electrolítica, por lo que en algunos casos funcionan como inhibidores del proceso de corrosión. Ejemplos de estas sales son el fosfato trisódico, tetraborato de sodio, silicato de sodio y el carbonato de sodio.
Capas Protectoras
La tendencia a la corrosión de un material se puede reducir con la existencia de capas que protejan su superficie. Estas capas pueden ser aplicadas artificialmente, en forma de recubrimientos, o pueden aparecer a través del fenómeno de pasividad, formándose capas de óxidos metálicos que impiden el avance del proceso corrosivo.
Concentración de Oxígeno
La concentración de oxígeno en el medio electrolítico puede acelerar o retardar el proceso de corrosión, dependiendo de la naturaleza del material. Para el caso de materiales ferrosos, al aumentar la concentración de O₂, aumenta la velocidad de corrosión, pues el producto corrosivo no protege al material. Mientras que para materiales pasivables, cuanto mayor sea la concentración de O₂, mayor capacidad tendrá el material de formar la capa protectora que lo caracteriza.
Temperatura
La velocidad de corrosión tiende a aumentar al incrementar la temperatura, debido a que se acelera la difusión del oxígeno del medio hacia el material afectado, inclusive a través de capas de pasivación, fragilizando a este. Experimentalmente se ha demostrado que un aumento en la temperatura de 2 °C incrementa al doble la tasa de corrosión, aproximadamente. La temperatura representa el factor más importante para el desarrollo del proceso de corrosión por oxidación, como se mencionó con anterioridad.
Velocidad de Flujo
En sistemas de transporte de fluidos, al aumentar la velocidad de flujo del medio, por lo general, aumenta la tasa de corrosión, debido a que: (1) permite a las sustancias corrosivas alcanzar y atacar zonas aún no afectadas, y (2) evita en cierta medida la formación y/o acumulación de capas resistentes a la corrosión que protejan al material por efecto erosivo.