sábado, 31 de marzo de 2007

Corrosion Galvánica

Republica Bolivariana de Venezuela.
Universidad Gran Mariscal de Ayacucho.
Escuela de Ingeniería en Mantenimiento Industrial.
El Tigre Edo- Anzoátegui.
Fundamentos de corrosión.
Facilitador: Jhonny Contreras.












Corrosion Galvánica








Alumnos:
Marcano Andrelys.
Marín Lusnelkis.
Mata Egnis.
Mesa Julia.







El Tigre, Abril del 2007.

Corrosión
Es el deterioro de un material metálico a consecuencia de un ataque electroquímico por su entorno. Siempre que la corrosión esté originada por una reacción química (
oxidación), la velocidad a la que tiene lugar dependerá en alguna medida de la temperatura, la salinidad del fluido en contacto con el metal y las propiedades de los metales en cuestión.
Corrosión Galvanica o de Dos Metales

Es la mas común de todas y se establece cuando dos metales distintos entre si actúan como ánodo uno de ellos y el otro como cátodo. Aquel que tenga el
potencial de reducción más negativo procederá como una oxidación y viceversa aquel metal o especie química que exhiba un potencial de reducción más positivo procederá como una reducción. Este par de metales constituye la llamada pila galvánica. En donde la especie que se oxida (ánodo) cede sus electrones y la especie que se reduce (cátodo) acepta los electrones.
Pares galvanicos. En ingeniería de construcción se utiliza una variedad de metales y alecciones diferentes y estos se encuentran a menudo en contacto electrónico. El contacto eléctrico o acoplamiento de materiales diferentes provoca a veces una corrosión localizada la que se llama frecuentemente la corrosión galvanica.

Efectos de la Corrosión Galvanica o de Dos Metales

Define a la electricidad desarrollada por contacto de dos metales diferentes. Generalmente el cobre y el zinc, sumergidos en líquido. A la descomposición química producida por esta corriente se la denomina electrólisis. Al cuerpo capaz de descomponerse por la acción de la electrólisis se le llama electrolito, y a los conductores que sirven para la entrada y salida de corriente se les denomina electrodos.
Factores de la Corrosión Galvanica:
Conductividad del circuito: Tiene que existir el contacto entre metales diferentes en una solución de alta conductividad para que se produzca el ataque galvánico.
Potencial entre ánodo y cátodo: la posición que ocupa cada metal en la serie galvánica determina el potencial y la dirección del flujo de corriente cuando se compone una celda. El metal que ocupa la posición más alta en la serie constituye el cátodo. El otro metal es el ánodo y, debido a ello, es el que resulta atacado por la acción de la celda. El potencial se incrementa cuanto más apartadas unas de otras son las posiciones ocupadas por cada metal en la serie. Los aceros inoxidables en estado pasivo figuran en la serie justo a continuación de la plata, del grafito y del oro.
Polarización: Este efecto es el que se produce sobre los electrodos de una celda galvánica por el depósito sobre los mismos de los gases liberados por la corriente. La evolución de los iones de hidrógeno puede cambiar de pasiva en activa la superficie del acero inoxidable, acelerando así la corrosión del ánodo.
Áreas relativas del cátodo y ánodo: el área relativa de las superficies ejerce un efecto pronunciado sobre el daño producido por la acción galvánica. Un pequeño ánodo con un cátodo grande produce una corriente de elevada densidad y acelera la corrosión en el ánodo. Deberán evitarse las pequeñas áreas del metal menos noble. No se utilizarán piezas de sujeción de aluminio para el acero inoxidable. En cambio, el empleo de piezas de sujeción de acero inoxidable para aluminio da resultados satisfactorios.
Relación geométrica entre superficies de distintos metales: Un borde o una esquina del metal menos noble no deberá estar en contacto con el centro de un área de gran superficie del metal que ha de constituir el cátodo si llega a formarse una celda galvánica.
La corrosión se atribuye frecuentemente a la acción galvánica cuando su verdadera causa se debe efectivamente a unas condiciones anormales de operación. Así por ejemplo, el uso de ácido clorhídrico, para sustituir un material de limpieza normal, puede destruir la película pasiva del acero inoxidable. En tal caso se puede formar una celda galvánica que empezará a funcionar tan pronto como la pieza en cuestión entre en función. El volver a proyectar y a construir una pieza que sea completamente de acero inoxidable puede ser muy costoso y la nueva pieza proyectada puede ser difícil de fabricar.

Celda Galvanica
Una celda galvánica comprende dos metales diferentes con diferentes tendencias hacia la ionización.
Las baterías o pilas galvánicas fueron inventadas en el año de 1800 por el físico italiano Alessandro Volta. A partir del descubrimiento de Luigi Galvani de que el anca de una rana colgada de un gancho de cobre experimenta una contracción cuando se pone en contacto con la superficie de otro metal, lo cual fue erróneamente interpretado por Galvani como “electricidad animal”. Volta descubrió que cuando se ponen en contacto dos metales de diferente tipo se produce una corriente eléctrica. Experimentando con diferentes tipos de metales Volta construyo su primera batería mediante el apilamiento- de ahí el nombre de pila- en una columna de vidrio, de placas alternadas de cobre, papel secante empapado en salmuera, y zinc, sucesivamente hasta completar la columna. Finalmente al unir los dos extremos mediante un cable conductor circula una corriente eléctrica al través del cable. El descubrimiento de Volta hizo posible el manejo controlado de la corriente eléctrica gracias a lo cual fue posible producir la electrólisis, que condujo a importantes descubrimientos como la composición química del agua y de muchas otras sustancias. En la actualidad existe un sinnúmero de artefactos, desde los automóviles hasta los satélites, que dependen para su funcionamiento de diferentes tipos de baterías eléctricas.
Las celdas galvánicas producen energía eléctrica a partir de ciertas reacciones químicas. Esta celda está formada por dos electrodos y, al igual que en la celda electrolítica, la reducción ocurre en el cátodo y la oxidación en el ánodo, pero difiere de ella, en que el cátodo y el ánodo están, cada uno, en soluciones diferentes, ya que es esta celda la solución de iones Zn+², se encuentra separada de la solución que contiene iones Cu+², por medio de una barrera porosa a través de la cual pueden difundirse los iones. Esta separación se hace, porque de esta forma es que se obtendrá la electricidad.
La reacción se lleva a cabo hasta que se cierra el interruptor que se encuentra en el circuito externo. La electricidad que se produce es suficiente para encender una lámpara. El electrodo de Zn pierde electrones, convirtiéndolo en ánodo y ocurriendo oxidación. El electrodo de Cu se convierte en cátodo debido a que gana electrones, ocurriendo la reducción.
Es una sustancia conductora llamada electrolito. A su vez, cada hemicelda está constituida por un electrodo metálico y una solución de una de las sales del metal.
¿Cómo se producen las celdas galvánicas?
Una celda galvánica es un sistema que permite obtener energía a partir de una reacción química de óxido-reducción. Dicha reacción es la resultante de 2 reacciones parciales (hemirreacciones) en las cuales un elemento químico es elevado a un estado de oxidación superior (hemirreacción de oxidación), a la vez que otro elemento es reducido a un estado de oxidación inferior (hemirreacción de reducción). Estos cambios de estado de oxidación implican transferencia de electrones del elemento que se oxida al elemento que se reduce.
El diseño constructivo en una pila determina que cada una de estas 2 hemirreacciones ocurra en “compartimentos” independientes llamados hemiceldas.
Acción galvanica:
La acción galvanica se encuentra restringido generalmente a los cambios en el comportamiento normal con respecto a la corrosión que resulta de la corriente generada un metal esta en contacto con otros diferentes, y ambos se encuentran n una solución corrosiva;
En tal ¨clupa¨ galvanica, se acelerara la corrosión de uno de los metales (aluminio) mientras que se hará mas lenta o se detendrá, la corrosión del otro (acero). Por lo tanto, lo primero a establecer es cual de los metales será afectado en un sentido y cual en el otro. La respuesta a esto se encuentra en la dirección en la cual fluirá una corriente eléctrica desde un metal (ánodo) al otro (cátodo) en la solución corrosiva como resultado del efecto galvanico.
Serie galvanica: La serie galvanica es una clasificación referente a los potenciales de corrosión de varios metales y aleaciones expuestos a un ambiente especifico.
No existe ningún valor absoluto del potencial eléctrico de un metal independiente de los factores que influyen las características corrosivas de la solución en la cual se mide el mismo. Los valores del potencial pueden cambiar de una solución a otra o en cualquier solución cuando esta influenciada por factores tales como la temperatura, aereacion y velocidad de movimiento. Consecuentemente, no hay ninguna forma, salvo la medición del potencial en el ambiente que interesa predecir los potenciales de los metales y la consiguiente dirección del efecto galvanico en ese ambiente.
Magnitud de los efectos galvanices:
Hasta ahora nos hemos ocupado solamente con la dirección de la acción galvanica como se la determina por los potenciales relativos de los metales en una culpa galvanica. Lo que mas nos interesa en una en una manera practica es la intensidad de cualquiera acción galvanica que se produzca. La intensidad esta determinada por la cantidad de corriente y particularmente por la densidad de corriente.
Pares galvanicos. En ingeneria de construcción se utiliza una variedad de metales y alecciones diferentes y estos se encuentran a menudo en contacto eléctrico. El contacto eléctrico o acoplamiento de materiales diferentes provoca a veces una corrosión localizada la que se llama frecuentemente la corrosión galvanica.
Reconocimiento de la corrosión galvanica.
Antes de discutir medios para evitar la corrosión galvanica, es necesario primero estar seguro que se esta produciendo corrosión galvanica
Prevención de la corrosión
-Debe tratarse de utilizar metales que se encuentren cercanos en la serie galvanica.
-Bajo ninguna circunstancia debe conectarse un ánodo pequeño a cátodo grande.
-Si se utilizan metales diferentes hay que aislarlos eléctricamente entre si.
-Si es necesario utilizar metales diferentes y estos no pueden ser aislados, entonces debe diseñarse el componente más anódico como para poder reemplazarse fácilmente.
Reconocimiento de la corrosión:
*Deben encontrarse presente dos metales electrónicos diferentes
*Estos metales deben estar en contacto eléctrico.
*Los metales deben estar expuestos a un electrolito.