Pérdidas económicas originadas por la corrosión.

Las pérdidas de la corrosión se reflejan en tres grandes grupo:

A)   Económico
B)   Humano
C)   Ecológico

A)     Económico:

Las pérdidas económicas por problemas de corrosión se pueden dividir en dos tipos:

·        Pérdidas directas

·        Pérdidas indirectas

Las pérdidas directas: Son aquellas que están relacionada directamente con el metal o equipo
que sufre  la corrosión, como son el costo de recambio o reparación del metal corroído
incluyendo, claro está, el costo de la mano de obra  requerida, se incluye las inversiones en
métodos de protección del metal y usos de sus aleaciones  especiales de elevado costo.

Las pérdidas indirectas: Son aquellas que se producen como consecuencia del proceso
corrosivo, pero que no está directamente relacionada con el costo del metal corroído o su
protección

Paradas de plantas:

Ejemplo: La rotura por corrosión de un tramo de tubería de abastecimiento de agua a una

refinería de petróleo, puede costar miles y miles de pesos.

Pérdidas de Productos:
La corrosión local de tanques, tuberías y equipos que manejan líquidos o gases trae como
consecuencia las pérdidas de estos fluidos mientras no se detecte y repare el fallo.

Pérdidas de la eficiencia:

En muchos medios la corrosión origina productos sólidos voluminosos en las superficies

metálicas, lo cual exige un incremento de la potencia consumida de bombeo para mantener el
flujo requerido. También reduce la eficiencia del intercambio calórico en los equipos con este
fin, lo que obliga a realizar paradas por limpiezas.

Contaminación del producto:

La contaminación del producto con iones metálicos a causa de la corrosión puede disminuir su
valor o hacerlo totalmente irreversible. Es el caso de la contaminación con plomo los
alimenticios, con cobre los jabones, de hierro en el acido sulfúrico, para la construcción de
acumuladores y mucho productos farmacéuticos. 

B) Humanas:

Frecuentes han sido las pérdidas de salud o vida por consumo de productos contaminados con
metales tóxicos o por roturas de estructuras constructivas corroídas o por explosiones de
equipos a presión como reactores y calderas debido a fallas por corrosión. Por la importancia o
trascendencia de estos fallos, se debe hacer todo lo posible sin escatimar recursos para
reducirlos a cero.

C) Ecológicas:

Estas consisten en la determinación de los recursos naturales, así como en fenómenos de

contaminación ambiental

Frecuentemente se producen contaminaciones de las aguas naturales y el suelo con producto

químico y combustibles como resultado de las roturas por corrosión.

También se contaminan los ecosistemas con metales pesados indeseables como ocurren en las
lavadas y decapadas químicas.

Los minerales de donde se extraen los metales se encuentran concentradas en yacimientos;

pero al corroerse dicho metal lo hace en condiciones de dispersión, por lo que no es
recuperable.

También se producen enormes pérdidas de recursos energéticos ya que la producción de una

masa de metal requiere en muchos casos de un consumo equivalente en petróleo u otros
combustibles, impactando este proceso, el ambiente, por los gases de  invernadero, los cuales
contribuyen al incremento de la temperatura global, lo que genera cambios climáticos y a la
larga el cambio global, con graves consecuencias ambientales se manifiestan en la salud, la
alimentación, la economía, el aumento del nivel del mar los cambios en los ciclos  vitales de
todas las especies, la velocidad  de extinción de especies, es decir un proceso de desequilibrio,
al cual tributa de forma silenciosa el proceso corrosivo.   
Como conclusión fundamental puede decirse que todos los esfuerzos encaminados a atenuar
el proceso de corrosión son valederos, más  cuando se sabe que la aplicación del método
adecuado de protección en cada caso produce un elevado beneficio económico, humano, y
ecológico, o sea, ambiental.

Bibliografía

 
Casaña Hernández, R. . Material de estudio sobre la corrosión, para las
carreras, Mecánica, Eléctrica, Construcción, y Mecanización.− − Trabajo de
Diploma ISPETP .− − La Habana : 2006.

Domínguez, J. A. . Corrosión. .− − La Habana : Ed. Pueblo y Educación, 1998.−

− 98 p.

Feria Feria, M. J. .Química para las carreras Mecánica, Eléctrica, Construcción,

y Mecanización.− − Tesis de Maestría ISPETP .− − La Habana :  74 p. 2005.

1.1. Protección contra la corrosión.

PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN

Contenidos

Tratamientos de superficie:

Coberturas metálicas: Fusión, cementado, Recubrimiento electrolítico, enchapado, aspersión

catódica. Coberturas inorgánicas: vidriado, fosfatizado , sulfinizado

Coberturas orgánicas: Pinturas, lacas y barnices. Protección catódica. Inhibidores y pasadores.

FACTORES QUE RETARDAN O IMPIDEN EL PROCESO E CORROSIÓN

TRATAMIENTOS DE SUPERFICIE

Se impide la corrosión cubriendo al metal que se desea proteger con una película adherente
de un metal que no se corroa. La película puede ser construida con materiales variados:
metálicos, inorgánicos u orgánicos.

A) Protección con coberturas metálicas

I) Fusión:

El material que se desea proteger se sumerge en un baño que contiene el metal protector en
estado de fusión. Así se preparan la hojalata y el hierro galvanizado.

a) Hojalata: Se llama así al hierro recubierto con un baño de estaño (el cual puede realizarse
por fusión o Recubrimiento electrolítico): La protección con estaño dura mientras la lámina no
presente raspaduras. Si ello llega a suceder, lo que es factible, por la delgadez de las chapas de
hojalata, se produce el par Fe/Sn. Siendo el el más reductos de los dos metales, actúa como
ánodo y proporciona la protección Catódica al estaño. Esto aumenta el proceso de corrosión
del hierro que, a partir de la raspadura, se corroe rápidamente.

b) Galvanizado: El hierro galvanizado es mucho más duradero. El galvanizado consiste en

recubrir el hierro con un baño de cinc (el cual puede realizarse por fusión o recubrimiento
electrolítico. El cinc es un metal que como el estaño se protege a si mismo, pues al reaccionar
en el CO2 y el O2 de la atmósfera forma una capa Adherente que evita la corrosión posterior.

Si pasa con el hierro galvanizado lo mismo que con la hojalata (perforaciones o raspaduras del
cinc) Y el cinc y el hierro quedan libres al aire, se forma el par Zn/Fe, pero siendo el potencial
de reducción del Cinc menor que el del hierro es el cinc el que experimenta el proceso de
corrosión, con mayor intensidad, Impidiendo la corrosión del hierro. Los compuestos que
forma el cinc al oxidarse cubren la raspadura uOrificio, protegiendo la exposición al aire,
evitando que la corrosión continúe. El cinc no puede usarse para envasar alimentos, pues con
los ácidos de éstos forma compuestos Tóxicos, cosa que no sucede con el estaño (hojalata).

c) Cobertura con plomo: Los metales que se desean proteger de la corrosión suelen cubrirse
con plomo. La cubierta con plomo puede darse por pulverización (schoop), por medios
eléctricos (ver recubrimiento electrolítico) o por el llamado método homogéneo. Este
procedimiento consiste en alear el plomo con el metal a cubrir, por medio de la fusión.
Instituto Superior de Formación docente Nº30

Se limpia el metal por medio de un chorro de arena comprimido (decapado) para quitar
impureza, grasa y óxidos y se vuelca sobre la superficie, el plomo fundido.

Previamente, puede darse al metal a cubrir, un baño de estaño para lograr una adherencia
más firme.

Se busca evitar la formación de poros, pues por ellos puede penetrar el agente corrosivo. El
método moderno de recubrimiento con plomo, se denomina Schlundt. Previa limpieza del
acero a cubrir, por medio de lavado ácido y enjuague (“pickling”) y posterior decapage(lavado
con chorro de arena) se aplica una capa de plomo con el auxilio del soplete oxhídrico.

Luego se aplica otra capa de plomo por fusión, también con el soplete oxhídrico, de manera
que la llama penetre hasta la primera capa. El espesor total de la cobertura de plomo llega a
los 3 mm. La capa de plomo ya fijada se raspa con cuchillas manejadas a mano, quitando
impurezas y porosidad.
 La capa de plomo queda reducida a 1,5 mm. Sobre esta capa de plomo se van superponiendo
otras capas, repitiendo el raspado sobre cada una de ellas, se logra así , espesores no porosos
de hasta 6 mm. Se puede lograr, para coberturas especiales, capas de hasta 12 mm. El plomo
así endurecido da intensa protección a los metales contra la corrosión. Se emplea el metal así
protegido para construir llaves y bombas par ácidos. Para estos casos, se puede alear el plomo
con antimonio al 10%.

El ácido sulfúrico forma sobre el plomo, una capa de sulfato adherente que protege al metal
del posterior ataque.

II) Cementado:

Este procedimiento consiste en calentar al metal que se desea proteger, con otro metal
(protector) en polvo, a una temperatura inferior al punto de fusión del metal menos fusible.
Según el metal que se emplea para cubrir por cementación al hierro, el proceso toma nombres
variados:

a) Cementado con cinc: Shedarizado.

b) Cementado con cromo: Cromizado.

c) Cementado con silicio: Siliconado.

III) Recubrimiento electrolítico:

Por medio de este método se cubre al hierro con un baño de metal protector que se deposita
por un proceso electrolítico.El objeto a cubrir, actúa como cátodo en una cuba electrolítica. La
solución de la cuba es de una sal del metal que se emplea como protector. El ánodo está
constituido por el metal protector. Para lograr un buen depósito se debe pulir bien la pieza a
proteger. Su superficie debe estar libre de sustancias extrañas. Es muy importante la densidad
de la corriente (densidad = I/s); la concentración de la solución y la temperatura.

Los metales que se emplean como agentes protectores, son el cobre (para proteger a los
metales que no van a estar en contacto con alimentos), el cinc (galvanizado), el estaño
(hojalata), el cromo, el níquel

, el oro y la plata. Instituto Superior de Formación docente Nº30

Carrera: Electromecánica

Prof. Lic. Claudio V. Dominighi/ curso 2001

IV) Enchapado:

Se llama así al recubrimiento de metales no nobles con láminas de metales nobles. Así se
preparan lingotes de hierro protegidos con láminas de cobre que puede, luego, laminarse o
reducirse a alambres. Los dos metales que se emplean en el enchapado deben tener
coeficientes de maleabilidad muy semejantes.
V) Aspersión catódica:

En una cámara de vacío, provista d un ánodo y un cátodo (este último, construido con el metal
con el cual se desea recubrir a los objetos que se deben proteger de la herrumbre), se colocan
las piezas metálicas.

Se produce una descarga de 1000 a 2000 voltios. El cátodo se volatiliza, depositándose su

vapor metálico sobre los objetos que se desean proteger.

B) Protección por coberturas inorgánicas:

I) Vidriado: Se prepara el esmalte vidriado fundiendo una mezcla de cuarzo (SiO2) y feldespato
con fundente como la criolita (3NaF;AlF3) y el carbonato de sodio. El objeto a vidriar se
sumerge, previa limpieza y desengrasamiento del mismo, en dicha mezcla o se aplica ésta a
soplete. Se colocan, luego, las piezas así cubiertas en un horno que las deja esmaltadas. Se
emplea el esmaltado para cubrir artefactos sanitarios, vagones tanques utilizados para
transportar productos químicos o alimentos, etcétera.

II) Fosfatizado : Por este método se logra la protección del Fe, Cd, Al, Mg, Cu y sus aleaciones,
con una Solución de Ácido fosfórico / sal del ácido fosfórico, en determinadas condiciones.

Este método de protección se emplea para lograr:

a) Mejor adherencia de pinturas o recubrimientos plásticos.

b) Mejor lubricación para procesos de deformación en frío (estampado, laminado, embutido,

estirado, etc.)

c) Crear una capa antifricción.

Fue ensayado por primera vez, por una compañía llamada “Parker”. Por este motivo, al
método se le denomina “Parkerizado”. La protección que se logra no es total, pues la
superficie metálica que se desea proteger, queda porosa. Se deposita sobre la superficie una
fina capa de cristales de fosfatos metálicos fuertemente adheridos al metal base y de muy baja
conductividad eléctrica. Los fofatizantes a base de sales de Zn tienden a producir depósitos de
cristales pequeños a medianos y se los emplea para los casos a) y b); los basados en sales de
Mn, que producen cristales grandes, se utilizan para c).

En el curso del proceso se verifican, a grandes rasgos, las siguientes reacciones sobre la
interface solución/metal:

1) Me + 2 H3PO4 <=> Me(H2PO4)2 + H2

2) 3 Me(H2PO4)2 <=> Me3(PO4)2 + 2 H3PO4

Donde Me representa un metal (+2) como Zn, Mn, Fe, etc. La reacción 1) representa el ataque
al metal base con formación de una sal soluble en el baño fosfatizante.

La reacción 2) representa la formación de una sal neutra insoluble que se deposita sobre el
metal base.
 Ambas reacciones son reversibles, por lo tanto el desplazamiento del equilibrio hacia uno u
otro ladodepende de las condiciones operativas como concentración de reactivos,
temperatura, etc. También debe haber un ajustado equilibrio entre la concentración de ácido
fosfórico y la de la sal, ya que si el baño está Instituto Superior de Formación docente Nº30

Carrera: Electromecánica

Prof. Lic. Claudio V. Dominighi/ curso 2001

4demasiado diluido puede no lograrse la precipitación de los fosfatos neutros, y si la

concentración es alta puede precipitar en forma abundante, formando un barro en la solución
y polvillo en la superficie metálica.

III) Sulfinizado: Se protege, por este método, al hierro y acero, sumergiéndolo en un baño
salino constituido por sulfito de sodio, cloruro y cianuro de sodio, a una temperatura de más
de 500 ºC.

Se forma un sulfocianuro de sodio que cubre el metal, penetrando en el mismo, formando una
capa de menos de medio milímetro de espesor.

Las piezas sulfinizadas adquieren una enorme resistencia al desgaste.

Por este motivo, se aplica el método de sulfinizado a las piezas para motores.

C) Protección por coberturas orgánicas: Este tipo de protección está constituido por pinturas,
barnices y lacas. Al secar, la pintura forma una película, que cubre la superficie pero es
independiente de ésta y a diferencia del fosfatizado, no reacciona con el material de la
superficie. Las pinturas pueden ser al aceite, a la caserna o al látex. Sin considerarlas orgánicas,
se debe mencionar a las pinturas anticorrosivas como las que contienen, como pigmento,
minio (Pb3O4 , más exactamente ortoplumbato de plomo: Pb2(PbO4)) o bermellón (o cinabrio
rojo, que es sulfuro mercúrico HgS y no es venenoso),(cromato básico de plomo: Pb2
(OH)2CrO4) y cuya acción protectora se debe, a la acción de los iones CrO42- y PbO4 de efecto
oxidante.

Los barnices forman películas más duras que las pinturas, pero son menos resistentes a la
acción de la luz. El efecto de los barnices se mejora con el agregado de aceites de siliconas.

Las lacas están constituidas por nitrocelulosa con resinas envolventes apropiadas (lacas de
piroxilina).

d) Protección catódica: El recubrimiento del hierro con cinc (galvanizado), es uno

procedimiento de protección catódica, pues el potencial de reducción del cinc es inferior al del
hierro y los electrones pasan a éste.

La protección catódica de tuberías, cascos de buques y puentes, se logra formando pares de

Fe/Zn o Fe/Mg.

En el caso de tuberías, se clavan barras de cinc o de magnesio en el suelo y se las pone en

contacto con la tubería.
Los electrones pasan del cinc al hierro de las tuberías, el cual queda protegido.

En los cascos de los buques, se adhieren bloques de magnesio.

Estos bloques, debido a su menor potencial de reducción, se corroen, actuando como ánodos
de sacrificio, protegiendo al hierro del casco. Dicha protección dura mientras no se consuma el
magnesio.

Llegando ese caso, los bloques de magnesio son reemplazados.

Oxidación: Mg(s) ----> Mg2+

(aq) + 2e-

Reducción: O2 + 4H+

(aq) + 4 e-

---> 2H2O(l)

INHIBIDORES

Inhibidor es toda sustancia que se agrega, en concentraciones pequeñas, a un medio para

evitar la corrosión o disminuir la velocidad de la misma.

Los inhibidores pueden ser sustancias orgánicas o inorgánicas.

Algunos inhibdores actúan como neutralizantes.

Así sucede con el hidróxido de sodio, que se agrega a; ácido sulfúrico de hecho permitiendo,
de esta manera, el uso de cañerías de acero de fundición. además, considerarse la posibilidad
de que un inhibidor beneficie a uno de los metales de una instalación y perjudique al otro. Por
ejemplo, el amoníaco usado como inhibidor de la corrosión del acero por el ácido sulfúrico del
petróleo, corroe a los conductos de bronce. Hay muchos inhibidores: los fosfatos, silicatos y
cromatos actúan sobre la zona anódica; las sales de cinc, níquel, arsénico y antimonio, actúan
sobre la zona catódica. Cuando se agregan sales de cinc sucede lo siguiente: el oxigeno en la
zona catódica produce con el agua, iones oxhidrilos.

Zona catódica: O2 + 2H2O + 4 e- ---> 4 HO-

Estos iones oxhidrilos forman con los metales de las sales inhibidoras agregadas, hidróxidos,
que a depositarse sobre la zona catódica, la protegen, impidiendo la acción del oxígeno en esta
área, deteniendo el proceso de corrosión:

Zn2+ + 4 HO- -----> 2 Zn(OH)2(s) (catión agregado) se deposita sobre la zona catódica

Pese a todo lo que se conoce sobre inhibidores, su selección es muy empírica.

El inhibidor debe ser ensayado específicamente sobre cada caso particular.

PASIVADORES

Son sustancias que producen una película no porosa e insoluble sobre las piezas metálicas,
impidiendo la corrosión. Algunos metales como el aluminio, forman, en contacto con el aire,
una película muy adherente y fina, de óxido que actúa como pasivador, impidiendo la
posterior corrosión. Una solución de cromado de sodio se añade a menudo a sistemas
refrigerantes y radiadores para prevenir la formación de óxido. El plomo presenta una
resistencia grande al ácido sulfúrico en concentraciones debajo del 60%. El ácido sulfúrico
forma con el plomo sulfato de plomo, que se deposita sobre éste, formando una película que
lo protege de la corrosión posterior. Este es otro caso que ejemplifica cómo el producto de la
corrosión sirve para autoproteger al metal.

El cromo, níquel, hierro, etc. pueden volverse pasivos por acción del ácido nítrico que provoca
sobreellos formación de una fina película de óxido, como la que forma el aluminio en forma
espontánea. Si se hace actuar al ácido nítrico concentrado sobre el cromo, la capa de óxido de
cromo vuelve al metal, inerte ante los reactivos químicos. Colocando luego, al metal en una
solución de ácido sulfúrico diluido con cinc, el hidrógeno naciente,reduce al óxido depositado y
el metal se vuelve de nuevo activo, siendo atacado por los ácidos. Los metales se pueden
pasivar colocándolos como ánodos en las cubas electrolíticas. Sobre ellos se desprende el
oxígeno que los recubre con una película que los torna inatacables por los ácidos. Los metales
pasivados modifican su potencial de electrodo cambiando su posición en la serie
electroquímica, hasta ubicarse con un potencial similar a los metales nobles. Este
procedimiento se denomina anodización.

El proceso se puede completar con la adición de colorantes que hacen que las piezas
anodizadas adquieran hermosos colores. Para terminar se debe aclarar que el término
pasividad es relativo. Un acero inoxidable puede comportarse como pasivo en ácido nítrico y
agua, pero será atacado por el ácido clorhídrico. Es decir, un metal o aleación es pasivo o
activo, únicamente en relación a determinado medio exterior.

BIBLIOGRAFÍA:

Chemical Education Material (CHEMS)

Chang, Raymond: Química, México, McGraw-Hill, 1995.

Dima, J.C.:Cubiertas Protectoras (Trabajo Práctico Nº 6), Cátedra de Química Aplicada, Facultad
Regional Buenos

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Español, Carlos E.: Química Inorgánica 43.04, Para la Carrera de Ingeniería Química (Guía de T.P.),
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