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LA CORROSIONLa corrosión se define como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque
electroquímico por su entorno. De manera más general, puede entenderse como la tendencia
general que tienen los materiales a buscar su forma más estable o de menor energía interna.
Siempre que la corrosión esté originada por una reacción electroquímica (oxidación), la
velocidad a la que tiene lugar dependerá en alguna medida de la temperatura, de la salinidad
del fluido en contacto con el metal y de las propiedades de los metales en cuestión. Otros
materiales no metálicos también sufren corrosión mediante otros mecanismos. El proceso de
corrosión es natural y espontáneo.
La corrosión es una reacción química (oxido reducción) en la que intervienen tres factores: la
pieza manufacturada, el ambiente y el agua, o por medio de una reacción electroquímica.
Los factores más conocidos son las alteraciones químicas de los metales a causa del aire,
como la herrumbre del hierro y el acero o la formación de pátina verde en el cobre y sus
aleaciones (bronce, latón).
Sin embargo, la corrosión es un fenómeno mucho más amplio que afecta a todos
los materiales(metales, cerámicas, polímeros, etc.) y todos los ambientes (medios
acuosos, atmósfera, alta temperatura, etc.)
Es un problema industrial importante, pues puede causar accidentes (ruptura de una pieza) y,
además, representa un costo importante, ya que se calcula que cada pocos segundos se
disuelven cinco toneladas de acero en el mundo, procedentes de unos cuantos nanómetros o
picómetros, invisibles en cada pieza pero que, multiplicados por la cantidad de acero que
existe en el mundo, constituyen una cantidad importante.
La corrosión es un campo de las ciencias de materiales que invoca a la vez nociones de
química y de física (fisicoquímica).
CORROSION EN ELEMENTOS NO METALICOS
a) CORROSIÓN EN CERÁMICOS.
Los cerámicos son materiales inorgánicos que presentan enlaces iónicos y covalentes, su uso
se remonta con la fabricación de utensilios de arcilla tales como platos, vajillas, etc.
Sus propiedades depende del tipo de enlace que poseen y por tanto destaca sus altos puntos
de fusión, baja densidad y su alta resistencia al desgaste y a la corrosión.
Los materiales cerámicos están constituidos por combinaciones de elementos metálicos y no
metálicos son altamente resistentes a la mayoría de medios, especialmente a la temperatura
ambiente. La corrosión de las cerámicas se produce por mecanismos químicos mediante
disolución de los elementos metálicos y no metálicos, por lo que puede afirmarse que ya se
encuentran corroídos y por lo anteriormente mencionado resultan casi inmunes a procesos de
oxidación ulteriores. Por esta razón se utilizan materiales cerámicos en casos donde se
requiere una elevada estabilidad y resistencia a la corrosión a altas temperaturas.
Los materiales cerámicos refractarios además de ser aislantes térmicos estables a altas
temperaturas, deben resistir el ataque de diversos agentes agresivos como los que están
presentes en diversas sales o en escorias.
La corrosión de los materiales cerámicos generalmente transcurre como una simple disolución
química en contraste con los procesos electroquímicos de los metales ya descritos. Algunas
de las nuevas tecnologías desarrolladas para convertir una forma de energía en otra requieren
temperaturas relativamente elevadas, atmosferas corrosivas y presiones superiores a la
ambiental. Los materiales cerámicos suelen resistir mejor que los metales estas condiciones,
sobre todo durante periodos de tiempos largos.
b) CORROSIÓN EN POLIMEROS.
Los materiales poliméricos también se deterioran por consecuencia de su interacción con el
medio. Los procesos de degradación de los polímeros son de tipo fisicoquímico, a diferencia a
la corrosión de los metales que se produce por mecanismos químicos o electroquímicos
debido a la composición compleja de los polímeros, los mecanismos de su degradación son
diversos y no se conocen en su totalidad. Algunas de las causas más frecuentes son: la
ruptura de enlaces covalentes, la eliminación de cadenas monomericas, la eliminación de
grupos laterales, la existencia de enlaces débiles producidos durante el proceso de
polimerización y la presencia de impurezas en el polímero. En general, la degradación de los
polímeros se produce por reacciones químicas, tensiones mecánicas, energía térmica,
radiaciones incidentes o combinaciones de estas.
La degradación de un polímero puede acarrear su disolución, hinchamiento, perdida de
propiedades mecánicas, alteración del color, inestabilidad térmica, pérdida de peso o
desmoronamiento estructural. A continuación se definirán cada uno de estos fenómenos.
Hinchamiento
Se produce cuando el polímero está en un medio líquido. Su mecanismo es la difusión y
posterior absorción del líquido en el polímero. Las pequeñas moléculas de soluto ocupan
posiciones en las macromoléculas del polímero consiguiendo su separación y produciendo el
efecto de hinchamiento o dilatación. La separación de las cadenas poliméricos reduce las
fuerzas de enlace intermoleculares, por lo que el material se hace más blando y dúctil. El
hinchamiento puede considerarse como un proceso de disolución parcial del polímero en
disolvente.
Disolución
Puede considerarse una condición del hinchamiento al igual que en el hinchamiento un bajo
peso molecular, poco entrecruzamiento cristalino, y el aumento de temperatura son factores
que favorecen la disolución.
En general los polímeros especialmente los fluorocarbonados y el PVC son más resistentes
que los metales a los ataques de disoluciones ácidas y alcalinas.
Rotura de enlaces
La rotura de enlaces en las cadenas moleculares produce disminución del peso molecular del
polímero que disminuye apreciablemente sus cualidades físicas y químicas. La rotura de
enlace puede producirse como consecuencia de radiaciones incidentes de energía térmica o
de reacciones químicas.
Algunos tipos de radiación incidentes sobre el polímero tiene energía suficiente para desplazar
electrones de sus átomos produciendo su ionización y por consiguiente la rotura de enlaces.
Mediante la adición de estabilizantes puede aumentarse la protección del polímero a la
radiación, en particular a la radiación ultravioleta (UV).
En las reacciones químicas determinados elementos y compuestos tales como el oxígeno y el
ozono pueden reaccionar con los polímeros favoreciendo su escisión.
En la energía térmica el aumento de la agitación molecular, provocara una absorción de
energía calorífica, disminuye la fuerza de los enlaces que pueden llegar a romperse. En
algunos casos las reacciones químicas que se producen hacen aparecer productos gaseosos,
lo que se traduce en una pérdida de peso del material; cuanto mayor sea la fuerza de los
enlaces del material polimérico mayor será su estabilidad térmica.
Conclusiones
A partir de la investigación se logra concluir que los metales son más propensos a ser
corroídos por agentes oxidantes, ácidos, álcalis, cloruros y acción del medio ambiente, en
comparación con los polímeros y cerámicos. La corrosión en los polímeros es de carácter
fisicoquímico, en los metales electroquímicos y en las cerámicas químicas. Por Otro lado, el
cambio físico en los metales se debe a que estos buscan su equilibrio termodinámico mientras
que los polímeros rompen sus enlaces modificando de esta forma la estructura del material.
Por último, respecto a los costos es notorio que los cerámicos presentan mayor resistencia a
la degradación que polímeros y metales, por ende su costo es más alto a nivel industrial.
Referencias bibliográficas
Gómez. F, Alcázar. (2004) Manual básico de corrosión para ingenieros. Universidad de
Murcia.
Clister. W.(2007). Introducción a la ciencia e ingeniería de los materiales. Reverte.
Evans. U. Corrosiones metálicas. Reverte, S.A.
[4] Rodríguez. J . Procesos industriales para materiales metálicos. Visione.
Askeland. D. (2004) Ciencia e ingeniería de los materiales. Thomson.
Ortega. J. (1990) Corrosión industrial. Marcombo S.A.
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