Tipos de corrosión

Se conoce con el nombre de corrosión al deterioro de todo material causado por el medio ambiente, especialmente se da en los metales. El más cotidiano de los fenómenos de corrosión es el conocido como aherrumbramiento del hierro, pero cuando se oscurecen los objetos fabricados con plata o aparece una capa de color verdosa en el cobre, así como sus aleaciones, se deben también al fenómeno de la corrosión.

Existen diferentes tipos de corrosión, entre ellas la corrosión electroquímica, por oxígeno o microorganismos, corrosión galvánica, etc.

La corrosión afecta tanto a automóviles, como a embarcaciones, puentes, y construcciones varias, siempre que éstas se encuentren expuestas a agentes atmosféricos. La corrosión es un problema considerablemente importante si miramos desde el punto de vista económico, pues las pérdidas que dicho problema ocasiona en países que están industrializados son bastante altas. Además de los costes que se asocian a las reparaciones de los deterioros producidos por la corrosión, también hay que tener en cuenta las inversiones que se emplean en dar protección a este fenómeno.

La corrosión es un fenómeno de tipo electroquímico que tiene una naturaleza muy compleja, que se produce cuando un metal entre en contacto con el oxígeno que se encuentra formando parte del aire atmosférico, así como también de la humedad, formando un óxido que se dice está hidratado, el cual poseen una característica coloración marrón-anaranjada, cuya fórmula es Fe2O3 . nH2O, que es conocida con el nombre común de herrumbre.

Que se forme herrumbre es consecuencia de que el objeto de hierro se encuentre actuando de manera simultánea en forma de cátodo y de ánodo, además de cómo circuito por el cual puedan circular electrones de la pequeña especie de pila que se consigue formar en la superficie del objeto afectado. Como ya se ha comentado, una parte del objeto de hierro hace de ánodo mientras que otra hace de cátodo dentro del mismo objeto. La parte que actúa como ánodo produce la oxidación a Fe^2+, los electrones se consiguen desplazar hasta la otra parte del objeto, donde se produce la reducción del oxígeno de la atmósfera que se haya disuelto en agua y en contacto con la superficie del metal siguiendo la reacción:

Ánodo: Fe (s) → Fe^2+ + 2e^-

Cátodo: ½ O2 + H2O + 2e^ → 2 OH^-

Los iones de Fe^2+ y OH^-, viajan hacia la misma zona, a través de la película de agua que se forma y recubre objeto combinándose para conseguir formar un óxido que se encuentra hidratado, de hierro (II), el cual se oxida debido al oxígeno atmosférico con la finalidad de formar el herrumbre.

Cuando nos referimos al caso del aluminio, éste tiene una capa de óxido, concretamente de Al2O3, el la superficie, dicha capa actúa de protección, siendo ésta bastante beneficiosa para el metal. Distinto a lo que sucede con la herrumbre, que es un recubrimiento bastante poroso que hace que el metal no continúe estando en contacto con el oxígeno o con la humedad que la ha provocado, la capa del óxido de aluminio, la cual es densa, y bastante resistente, tanto es así que la gran parte de los usos que se les da al aluminio se deben recubrir de una capa de óxido que se acumula en la superficie a través de electrólisis.

Con frecuencia se protegen a los metales de la corrosión con una capa que recubre los objetos para evitar el contacto de estos con el oxígeno atmosférico. Para dicho fin también se usan unas pinturas específicas de Pb3O4 (minio), cuando se intentan proteger superficies de acero. Otra práctica es proteger el metal con una capa de otro tipo de metal, por ejemplo, en el caso del hierro galvanizado, el metal es recubierto con una capa finísima de cinc, metal que se oxida con mayor facilidad. Cuando el cinc que recubre sufre una oxidación, se forma una capa protectora con una compleja composición que hace que el hierro no se deteriore tan fácilmente.

Otra de las opciones que existe para proteger al hierro es usar una capa de metal estaño que se encuentra recubierta de un óxido, como ocurre por ejemplo en las latas de conservas. Sin embargo, dicho recubrimiento no es demasiado efectivo, ya que el estaño solamente protege al hierro mientras que dicha capa permanezca intacta. En cambio cuando se rompe la capa, al contrario de cuando está recubierto con cinc, la corrosión es mucho más acelerada, pues el hierro se oxida más fácilmente que el estaño, formándose una pila electroquímica donde el hierro hace el papel de ánodo.

Dicho proceso es el mismo que hace que el hierro se corroa tan rápidamente cuando se encuentra en presencia de cobre, conociéndosele a dicho procedimiento como corrosión galvánica, o corrosión tipo bimetálica. También la pequeña descarga que tiene lugar cuando entra en contracto aluminio con los empastes dentales, es provocada por el mismo fenómeno.

El hierro se protege de la corrosión también al conectarse a otro metal que se oxide más fácilmente a través de un proceso conocido como protección catódica. El hierro se usa actuando como cátodo de una pila electroquímica, mientras que el metal participa con el papel de ánodo, siendo precisamente donde se produce la corrosión. Un ejemplo de este proceso puede ser el caso de las tuberías de agua subterráneas, las cuales para evitar la corrosión se unen mediante un cable a una barra de un metal activo, que puede ser magnesio. Este puede ir deteriorándose poco a poco, siendo más práctico y fácil de cambiar que la tubería entera, por lo que es un procedimiento bastante útil, siendo conocido comúnmente como ánodo de sacrificio.