Laboratorio #10 (Proteccion Catodica) Imata Condori - Miranda Banda - Rios Ramirez

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN
FACULTAD DE INGENIERIA DE PROCESOS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE
MATERIALES
CURSO:
LABORATORIO DE CORROSION Y
DEGRADACION DE MATERIALES
TEMA:
LABORATORIO N° 10: PROTECCION
CATODICA
DOCENTE:
Mg. DAISY GONZÁLEZ DÍAZ - HECTOR
VARGAS CARDENAS
INTEGRANTES:
 IMATA CONDORI, ROGER

 MIRANDA BANDA, MAYTE OLENKA
 RIOS RAMIREZ, RUTH MILAGROS
2020
LABORATORIO DE DEGRADACION Y CORROSION DE MATERIALES
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MATERIALES
DOCENTE: Mg. DAISY GONZALES DIAS – HECTOR VARGAS CARDENAS
PRACTICA N°. 10
PROTECCIÓN CATÓDICA CON
ÁNODOS DE SACRIFICIO Y CORRIENTE IMPRESA
1. OBJETIVO:
 Demostrar la protección catódica mediante los ánodos de sacrificio y corriente
impresa.
 Determinar el potencial de las estructuras con referencia al electrodo de Cu/CuSO4.
 Determinar la cantidad de corriente para la protección.
2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS:
La protección contra la corrosión de un metal se realiza cuando se le conecta a un ánodo de
sacrificio o un ánodo de corriente impresa y se le aplica un voltaje de corriente continua para
hacerlo cátodo íntegro, es decir erradicando los microánodos de la superficie. Esto se realiza
cuando se polariza el metal a un potencial aproximadamente igual a su potencial
electroquímico de equilibrio. Así por ejemplo una estructura de acero sumergida en agua
presenta un potencial de corrosión de aproximadamente.-0,.44 volts respecto al electrodo de
cobre sulfato de cobre. Si a esta estructura de acero se le conecta un ánodo de sacrificio (un
metal más reactivo que el que se protege) o se cierra el circuito con un ánodo de corriente
impresa de tal forma que el potencial de la estructura de acero sea -0.85 volts con ref. al
electrodo de Cu/SO4Cu, que viene a ser el equivalente al potencial de equilibrio
electroquímico, entonces la estructura de acero se convierte en un cátodo integro en el que solo
se llevan a cabo reacciones de reducción, no sufriendo corrosión.
Fig. 1 Esquema de la protección catódica de una tubería mediante un ánodo de corriente impresa
Laboratorio de Corrosión y Degradación de Materiales Página 1

3. PARTE EXPERIMENTAL:
a) Materiales y reactivos:
 Electrodos: Cu/CuSO4 y grafito; ánodos de sacrificio (Zn, Mg, Al).
 Cables de conexión.
 Estructura metálica.
 Recipiente con tierra (simula un suelo natural).
b) Equipo e instrumentación:
 Voltímetro
 Amperímetro
 Fuente de poder (rectificador)
c) Procedimiento experimental:
Para la protección catódica tenemos dos métodos que son los que se utilizó:
 Protección catódica por ánodo de sacrificio.
 Protección catódica por corriente impresa.
d) Protección por ánodo de sacrificio:
 Consiste en un sistema sin corriente eléctrica, compuesta por un ánodo de sacrificio
y la estructura que se desea proteger (cátodo).
 En este primer método se probaran la protección catódica mediante el uso de
distintos ánodos de sacrificio (Zn,M n,Al), tomándose datos del voltaje y la
corriente.

4. CUESTIONARIO:
a) DESCRIBA DOS MÉTODOS POR LOS QUE LA PROTECCIÓN CATÓDICA
PUEDE SER USADA PARA PROTEGER UNA TUBERÍA DE ACERO DE LA
CORROSIÓN.
La protección catódica se utiliza cuando un metal se hace más catódico o negativo,
imprimiéndose una corriente eléctrica, conectándolo con otro metal más activo que el
metal del equipo que se desea proteger. Por ejemplo, cuando un equipo de acero se
conecta a una pieza de zinc, el zinc se corroe dando protección al fierro, en este caso
el zinc es el metal anódico y recibe el nombre de ánodo de sacrificio, mientras que el
acero funciona como cátodo recibiendo protección.
b) DESCRIBA LAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS
PROCEDIMIENTOS EXISTENTES PARA APLICAR LA PROTECCIÓN
CATÓDICA.

c) ¿CUÁNDO HAY QUE UTILIZAR UN ÁNODO DE SACRIFICIO DE

MAGNESIO, ZINC, O ALUMINIO?
1. Agua salada: ánodo de sacrificio de zinc:
El zinc y el aluminio se usan generalmente en agua salada, donde la

resistividad es generalmente menor. Las aplicaciones típicas son para los
cascos de los barcos, tuberías offshore y plataformas de producción, en
motores marinos refrigerados con agua salada, en las hélices y los timones de
barcos pequeños, y en la superficie interna de los tanques de
almacenamiento.
El zinc se considera un material fiable, pero no es adecuado para su uso a
temperaturas altas, ya que tiende a la pasivación (se hace menos negativo); si
esto sucede, la corriente puede dejar de fluir y el ánodo deja de funcionar.
2. Agua dulce: ánodo de sacrificio de magnesio:
El magnesio tiene el potencial eléctrico más negativo de los tres metales y es

más adecuado para las áreas donde la resistividad del electrolito (suelo o el
agua) es mayor. Se usa por lo general en los barcos de agua dulce y en los
calentadores de agua. En algunos casos, el potencial negativo del magnesio
puede ser una desventaja: si el potencial del metal protegido se convierte en
demasiado negativo, los iones de hidrógeno pueden movilizarse en la
superficie del cátodo lo que conduce a la fragilización por hidrógeno o a la
desunión del recubrimiento. Cuando esto sea posible, se podrían utilizar
ánodos de zinc.
3. Agua salobre: ánodo de sacrificio de aluminio:
Los ánodos de aluminio tienen varias ventajas, como un peso más ligero y
una capacidad mucho mayor que el zinc. Sin embargo, su
comportamiento electroquímico no se considera tan fiable como el del zinc, y
se debe tener mayor cuidado en la forma en que se utilizan.
Una desventaja del aluminio es que si se golpea una superficie oxidada, se
puede generar una gran chispa provocada por la reacción de la termita, por lo
tanto, su uso está restringido en tanques donde pueda haber atmósferas
explosivas o exista riesgo de que se caiga el ánodo.

d) ¿PARA ASEGURAR UNA BUENA PROTECCIÓN DE UNA ESTRUCTURA

QUE SE PROTEGE CONTRA LA CORROSIÓN, ¿QUÉ VALOR DEBE
TENER EL POTENCIAL DE LA ESTRUCTURA? ¿POR QUÉ?
El potencial de protección resulta ser entonces de -0.62 V respecto al electrodo de
referencia de hidrógeno. En la figura 10 se presentó el correspondiente diagrama
potencial pH (diagrama de Pourbaix) para el sistema Fe-agua, en el cual se delimita
la zona de inmunidad y corrosión con el valor del potencial calculado en este
apartado.
e) ¿QUÉ ELECTRODOS DE REFERENCIA SE UTILIZAN EN LA
PROTECCIÓN CATÓDICA?

f) ¿CÓMO SE DETERMINA LA ENERGÍA CONSUMIDA EN LA

PROTECCIÓN CATÓDICA?
En este sistema de protección catódica se utiliza la corriente suministrada por una
fuente continua para imprimir la corriente necesaria para la protección de una
estructura.
g) ¿QUÉ PROCEDIMIENTO SE UTILIZA PARA CONVERTIR EL
POTENCIAL MEDIDO CON REFERENCIA AL ELECTRODO DE COBRE
SULFATO DE COBRE Y EXPRESAR ESTE VALOR EN SU
CORRESPONDIENTE REFERIDO AL ELECTRODO DE HIDRÓGENO?
Electrodos de medida. “Todo electrodo que cede, recibe o intercambia iones con su
medio, y cuyo potencial depende de éste, es un electrodo de medida, porque informa
al circuito exterior de las características de la solución”1. De acuerdo con esta
definición, un electrodo de medida nos brinda información del medio en el cual se
encuentra (actividad, concentración, potencial, pH, etc.), y puede ser desde un
sistema simple metal-ión metálico en solución, hasta sistemas más complejos,
incluyendo electrodos selectivos para iones (ESI). Electrodos metálicos. Debido a
que el potencial de este tipo de electrodos, depende de la composición del medio,
puede ser caracterizado como de medida. Considerando la reacción parcial general,
M n+ + ne = Mº, su potencial se puede expresado a través de la ec. de Nernst, para un
sistema metal-ion metálico en solución, es decir:
h) EN UN DIAGRAMA DE POURBAIX TRASLADE LOS PUNTOS

EXPERIMENTALES DE POTENCIAL DETERMINADOS EN ESTA
PRÁCTICA Y VEA SI EL SISTEMA SE ENCUENTRA PROTEGIDO O NO,
PARA ELLO DETERMINE PREVIAMENTE EL PH DE LA SOLUCIÓN O
DEL SUELO EN CONTACTO CON LA ESTRUCTURA.

Ánodo de
Ánodo de Zn
Ánodo de Mg
Ánodo de Mg
 pH------ 7
 Acero sin
recubrimiento/ agua
potable.
Ánodo de Zn
Ánodo de Mg
Ánodo de Mg  Acero con
recubrimiento / Agua
potable.

Ánodo
Ánodo de Zn
Ánodo de Mg
Ánodo de Mg
 Acero sin
recubrimiento /
Suelo Neutro 7
Ánodo de Mg
Ánodo de Corriente
Impresa
 Acero con
recubrimiento /
Suelo Neutro 7

i) CON EL DIAGRAMA DEL MÓDULO DE PROTECCIÓN CATÓDICA,

TRACE POR SEPARADO CADA UNA DE LAS CONEXIONES (FLUJOS
DE CIRCUITO ELÉCTRICO) A TRAVÉS DE LOS CUALES SE REALIZA
LA EXPERIMENTACIÓN:
A. Determinación del Potencial de Corrosión de la estructura que se protege.

B. Determinación del Pncial de Protección y Corriente de drenaje (uso) para la

protección con ánodos de sacrificio.

C. Determinación del Potencial de Protección y Corriente de drenaje (uso) para

la protección con ánodo de corriente impresa

j) PARA CADA UNO DE LOS EXPERIMENTOS REALIZAD0OS EN EL

LABORATORIO, REPORTE EN UNA TABLA DE VALORES LO
SIGUIENTE:
CUADRO 1
CUADRO 2
CUADRO 3

CUADRO 4
5. CONCLUSIONES:
a. En el método de protección se va variando el ánodo lo cual es importante
teóricamente, donde las impurezas constituyen un peligro para la corrosión, lo que
cual perjudica el proceso, es necesario que se respeten los intervalos en el
rendimiento del proceso para que el proceso sea adecuado.
b. En el método de protección se va variando el ánodo esto es de mucha importancia,
donde la mayoría de los metales son catódicos en relación al Mg.
c. En la práctica desarrollada se pudo comprender el funcionamiento o desarrollo del
uso de los ánodos de sacrificio mediante el uso de las corrientes impresas.

Laboratorio #10 (Proteccion Catodica) Imata Condori - Miranda Banda - Rios Ramirez

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

Laboratorio #10 (Proteccion Catodica) Imata Condori - Miranda Banda - Rios Ramirez

Cargado por

Información del documento

Descripción original:

Título original

Derechos de autor

Formatos disponibles

Compartir este documento

Compartir o incrustar documentos

Opciones para compartir

¿Le pareció útil este documento?

¿Este contenido es inapropiado?

Copyright:

Formatos disponibles

Laboratorio #10 (Proteccion Catodica) Imata Condori - Miranda Banda - Rios Ramirez

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN

FACULTAD DE INGENIERIA DE PROCESOS

 IMATA CONDORI, ROGER

Laboratorio de Corrosión y Degradación de Materiales Página 1

Laboratorio de Corrosión y Degradación de Materiales Página 2

Laboratorio de Corrosión y Degradación de Materiales Página 3

c) ¿CUÁNDO HAY QUE UTILIZAR UN ÁNODO DE SACRIFICIO DE

El zinc y el aluminio se usan generalmente en agua salada, donde la

2. Agua dulce: ánodo de sacrificio de magnesio:

El magnesio tiene el potencial eléctrico más negativo de los tres metales y es

3. Agua salobre: ánodo de sacrificio de aluminio:

Laboratorio de Corrosión y Degradación de Materiales Página 4

d) ¿PARA ASEGURAR UNA BUENA PROTECCIÓN DE UNA ESTRUCTURA

Laboratorio de Corrosión y Degradación de Materiales Página 5

f) ¿CÓMO SE DETERMINA LA ENERGÍA CONSUMIDA EN LA

h) EN UN DIAGRAMA DE POURBAIX TRASLADE LOS PUNTOS

Laboratorio de Corrosión y Degradación de Materiales Página 6

Laboratorio de Corrosión y Degradación de Materiales Página 7

Laboratorio de Corrosión y Degradación de Materiales Página 8

i) CON EL DIAGRAMA DEL MÓDULO DE PROTECCIÓN CATÓDICA,

Laboratorio de Corrosión y Degradación de Materiales Página 9

B. Determinación del Pncial de Protección y Corriente de drenaje (uso) para la

Laboratorio de Corrosión y Degradación de Materiales Página 10

C. Determinación del Potencial de Protección y Corriente de drenaje (uso) para

Laboratorio de Corrosión y Degradación de Materiales Página 11

j) PARA CADA UNO DE LOS EXPERIMENTOS REALIZAD0OS EN EL

Laboratorio de Corrosión y Degradación de Materiales Página 12

Laboratorio de Corrosión y Degradación de Materiales Página 13

También podría gustarte