Corrosión Metálica: Reacciones Químicas y Tipos de Deterioro en Materiales

Reacciones Químicas Fundamentales en la Corrosión

La corrosión es un proceso electroquímico que implica diversas reacciones fundamentales:

• Reacción de Oxidación

  Es aquella en la cual los metales forman iones que se transforman en una solución acuosa. Se forman reacciones anódicas donde se producen electrones que permanecen en el metal y los átomos metálicos forman cationes.

• Reacción de Reducción

  Es aquella en la que un metal o un no metal reduce su carga de valencia. Se conoce como reacción catódica y en esta hay consumo de electrones.

• Reacción de Corrosión

  Implica reacciones de oxidación que producen electrones y reacciones de reducción que los consumen. Estas reacciones deben ocurrir tanto al mismo tiempo como a la misma velocidad para así evitar la acumulación de carga eléctrica en el metal.

Potencial de Electrodo Estándar y Tendencia a la Corrosión

Cada metal tiene una tendencia distinta para corroerse en un medio ambiente. Un ejemplo claro es cómo el zinc es corroído por el ácido clorhídrico diluido, mientras que el oro no lo es.

Tipos Comunes de Corrosión y sus Características

La corrosión puede manifestarse de diversas formas, cada una con características y mecanismos específicos:

• Corrosión General o Uniforme

  Se presenta en toda la superficie de la pieza, donde la pared o espesor se reduce progresivamente hasta provocar fisuras, grietas o desprendimientos considerables.

• Corrosión Galvánica

  Se produce por la interacción de dos metales distintos con diferente potencial eléctrico, lo que genera una pila electroquímica. El material que se comporta como ánodo será corroído. El metal más electronegativo actuará como ánodo, y es así como se protege el acero con aluminio, zinc y magnesio, un principio conocido como protección catódica.

• Corrosión en Lugares Confinados (Crevice Corrosion)

  Se presenta en juntas y uniones, así como en zonas de depósito o estancamiento de sustancias, donde la cinética de la reacción es más lenta debido a la limitación de oxígeno o la acumulación de especies corrosivas.

• Corrosión por Picaduras (Pitting Corrosion)

  Se produce en puntos localizados en la periferia de la pieza y genera perforaciones generalmente circulares, que pueden ser muy profundas y difíciles de detectar.

• Corrosión Selectiva

  Se presenta cuando el ataque corrosivo se dirige solo a un determinado elemento de una aleación. Un ejemplo es la deszincificación, donde en ciertos ambientes el zinc del latón es atacado mientras que el cobre permanece intacto.

• Corrosión con Erosión

  Se produce cuando un fluido a cierta velocidad pasa sobre la superficie de un material. Si este fluido lleva partículas, estas inciden sobre la superficie del material, acelerando la corrosión. Generalmente sucede en tuberías y sistemas de ventilación.

• Corrosión Intergranular

  Se presenta en materiales que tienen una “pasivación” (estado bajo el cual no son propensos a corroerse) por protección de los bordes de grano con algún compuesto. Pueden presentarse corrosiones en los bordes si estos compuestos desaparecen o se degradan.

• Corrosión Bajo Esfuerzos (Stress Corrosion Cracking - SCC)

  Se produce cuando ambos efectos actúan simultáneamente sobre el material: tensión mecánica y un ambiente corrosivo.

• Corrosión por Fatiga

  Se presenta cuando la pieza está sometida a esfuerzos cíclicos en un ambiente corrosivo. Es posible que se produzca una corrosión intergranular en múltiples direcciones, dejando varias macrogrietas que la llevarán a una fatiga mecánica y eventual falla.

• Corrosión por Bacterias (MIC - Microbiologically Influenced Corrosion)

  Se presenta en sistemas que manejan agua o soluciones acuosas y es producida por bacterias que logran la reducción del azufre en ausencia de oxígeno, o que alteran el microambiente de la superficie del metal.

• Corrosión en Concreto

  Se ve afectado el concreto, especialmente los compuestos de calcio, debido a la presencia de cloro, humedad o una mala permeabilidad, lo que puede llevar al deterioro de la estructura.