La Corrosión como Proceso ElectroquímicoUn trozo de hierro puro fuera del alojamiento cerrado donde se encuentra, se expone a la humedad y se oxida rápidamente. Lo hará de forma más rápida si la humedad es por agua salada. La velocidad de corrosión se ve reforzada por un proceso electroquímico en el que una gota de agua se convierte en una célula voltaica en contacto con el metal, oxidando el hierro. Considerando el dibujo de una gota de agua (de Ebbing), el hierro oxidante suministra electrones en el borde de la gota para reducir el oxígeno del aire. La superficie de hierro dentro de la gota actúa como el ánodo del proceso Fe(s) -> + Fe2+(aq) + 2e- Los electrones pueden moverse a través del hierro metálico hacia la parte exterior de la gota, donde O2(g) + 2H2O(l) + 4e- -> 4OH-(aq) Dentro de la gota, los iones de hidróxido se pueden mover hacia el interior para reaccionar con los iones de hierro(II) que se mueven desde la región de oxidación. Se precipita hidróxido de hierro(II). Fe2+(aq) + 2OH-(aq) -> Fe(OH)2(s) Luego se produce rápidamente la corrosión, por la oxidación del precipitado. 4Fe(OH)2(s) + O2(g) -> 2Fe2O3 H2O(s) + 2H2O(l) La oxidación del hierro sin protección en presencia de aire y agua es entonces inevitable, ya que es impulsada por un proceso electroquímico. Sin embargo, otros procesos electroquímicos pueden ofrecer cierta protección contra la corrosión. Las barras de magnesio pueden ser utilizadas para proteger las tuberías subterráneas de acero, por un proceso llamado protección catódica.
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Índice Conceptos de Oxidación/Reducción Conceptos de Electroquímica Referencia Hill & Kolb Cap. 8 Ebbing Cap. 19 | ||
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Protección Catódica Contra la CorrosiónLas tuberias de acero subterráneas ofrecen la resistencia necesaria para el transporte de líquidos a alta presión, pero son vulnerables a la corrosión impulsada por los procesos electroquímicos. Una medida de protección puede ser ofrecida clavando una barra de magnesio en el suelo cerca de la tubería, y proporcionando una conexión eléctrica a la tubería. Dado que el magnesio tiene un potencial normal de -2,38 voltios en comparación con -0,41 voltios del hierro, puede actuar como un ánodo de una célula voltaica, con la tubería de acero actuando como el cátodo. Con el suelo húmedo sirviendo de electrolito, puede fluir una pequeña corriente en el cable conectado a la tubería. La barra de magnesio será finalmente consumida por la reacción Mg(s) -> + Mg2+(aq) + 2e- mientras que el tubo de acero como cátodo, será protegido por la reacción O2(g) + 2H2O(l) + 4e- -> 4OH-(aq). |
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