El ambiente es un factor determinante en el proceso de corrosión de una estructura, por eso es de vital importancia tener claros los conceptos que la generan para reaccionar a tiempo.
por Juan Manuel Álvarez*
Del ciclo de artículos o temas referentes a la valoración de la corrosión también debemos incluir todo lo que tiene que ver con el ambiente en el que se encuentran las estructuras, analizando esto como elemento de aporte al concepto de la reacción para la formación de corrosión y no como parámetro de trabajo del material como estructura.
Con respecto a la afectación de los materiales por efecto de la corrosión se deben considerar en forma individual la humedad, el pH y la temperatura; por cuanto estas variables son justamente las que hacen parte, o tienen relación directa, con las reacciones químicas o electroquímicas en la formación de productos de corrosión.
Así pues, en esta oportunidad trataremos la forma en la que estas variables “reactivas” participan en el proceso de la corrosión.
La humedad en sí misma es el electrolito, que en la electroquímica es esencial para que ocurran las reacciones. La electroquímica es el ámbito en el que se requiere de la interactividad de las reacciones químicas en presencia de la electricidad. En el electrolito se forman los iones (aniones y cationes o iones cargados negativamente y positivamente respectivamente) que se dirigirán al electrodo de carga opuesta (ánodo o cátodo) para llevar a cabo las reacciones de oxidación en el ánodo o las reacciones de reducción en el cátodo.
El electrolito permite la migración de materia en forma de aniones para reaccionar con el ánodo metálico por situaciones de oxidación y así dar lugar a la formación de productos de corrosión; sin la presencia del electrolito no se cumpliría este proceso que origina la formación de la mayoría de los tipos de corrosión existentes, ya que la mayoría de estos son de tipo electroquímico.
La humedad tomada como electrolito bien puede ser proveniente del estado líquido o por condensación de la humedad relativa, lo cual nos regula o condiciona los procesos de protección, ya que se debe tener cuidado con este concepto para efectos de control de corrosión; lo anterior significa que el electrolito básicamente es una solución acuosa.
Por otra parte, es importante considerar, por razones obvias, que esta humedad o electrolito disuelve materia, lo que hace que los electrolitos tengan un pH específico que se mide como acidez o como alcalinidad, dependiendo del compuesto o de las moléculas que disuelva. El pH determina la agresividad con la cual se llevan a cabo las reacciones para la formación de la corrosión a través de la reactividad que presenta con la aplicación del material del ánodo, motivo por el cual los niveles de acidez o de alcalinidad son consideraciones importantes que deben tenerse en cuenta en la valoración del ambiente.
La cinética electroquímica está determinada por la concentración de iones y por la movilidad o desplazamiento de estos iones hacia los electrodos de carga opuesta, lo que hace que el número de equivalencia del elemento disuelto sea una de las variables a considerar en los cálculos electroquímicos que se hacen para la determinación de la velocidad de reacción en la generación de corrosión.
Otro de los parámetros que determina la velocidad de reacción es la temperatura, dado que esta es la energía que regula en las reacciones la disolución para la formación de los electrolitos, regula la migración de los iones hacia los electrodos, y regula la reactividad en los electrodos para la formación de los productos de corrosión, razón por la cual se debe considerar a la temperatura como el catalizador de la corrosión.
La incidencia de la temperatura es tan importante en la valoración de la corrosión que en las diferentes fórmulas y ecuaciones se requiere de esta clase de información, como por ejemplo, en la ecuación de Nernst, en la energía de Gibs en forma directa o en forma indirecta o dependiente en las series galvánicas, en las series electroquímicas, en el punto de Flade, en el diagrama de Pourbaix y en muchos otros eventos relacionados con la corrosión tanto para cálculos, monitoreo o investigación en laboratorio.
Por lo anterior, la humedad, el pH y la temperatura como variables reactivas que determinan el ambiente en el que trabajan las estructuras deben medirse y monitorearse para analizar el comportamiento de los diferentes materiales y la tendencia en la formación de la corrosión.
Para continuar con esta tendencia, en el siguiente artículo se tratará otra temática referente a la “valoración de la corrosión”, como son los “Parámetros de trabajo (humedad, temperatura, pH, presión, trabajo mecánico, vectores)“, análisis importantes para tener en cuenta en la valoración estructural que tiende a la formación de productos de corrosión, y por ello a la formación y clasificación de los diferentes tipos de corrosión, un tema vital en la selección de materiales y en el monitoreo para la determinación de su vida útil o durabilidad.
Como siempre les deseo un buen envejecimiento y muchos éxitos en sus labores.
* Juan Manuel Álvarez es Miembro consultor de los comités técnicos de NACE International, Miembro de A.S.T.M, de ACICOR (Asociación Colombiana de Ingenieros de Corrosión), de ASCOR (Asociación Colombiana de Corrosión y Protección), de ACOSEND (Asociación Colombiana de Soldadura y Ensayos No Destructivos), de ICONTEC (Instituto Colombiano de Normas Técnicas), de los comités técnicos de END, Soldadura, Recubrimientos, Combustibles y otros. Además es profesor Universitario y conferencista. Puede escribirle al e-mail: [email protected]
