En la portada Corrosión un problema controlable
Saber Corrosión: fenómeno natural, visible y catastrófico Efectos de la corrosion Soluciones generales: Prevención contra la corrosión
Curiosidades La corrosión galvánica se documentó por primera vez en la Historia por la Armada Inglesa en 1763 Las burbujas de Cocacolase llevarán la corrosión
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Plástico que evita la oxidación y el desgaste
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Acero 10 veces más fuerte y anticorrosivo
Plástico que evita la oxidación y el desgaste Tecnología acero 10 veces más fuerte y anticorrosivo
El fenómeno de la corrosión se produce debido a que los materiales constructivos, especialmente los metales, se obtienen a partir de especies minerales estables en las condiciones naturales. Al ser expuestos éstos a las condiciones ambientales, una vez extraídos, tienden a estabilizarse química y energéticamente. Por tanto, la corrosión es la destrucción de un metal o metales, a través de la interacción con un ambiente (por ejemplo, suelo o agua) por un proceso electroquímico, es decir, una reacción que envuelve un flujo de corriente eléctrica e intercambio de iones.
El proceso de corrosión en los metales es un proceso electroquímico, donde se suceden reacciones de oxidación y reducción, estableciéndose un intercambio de electrones, y consecuentemente el paso de una corriente eléctrica de componente continua entre un ánodo y un cátodo, a través de un medio conductor (el electrolito citado), como en una pila galvánica.
La
corrosión natural (la inevitable) se puede ver favorecida por diversas circunstancias, tales como: Golpes y deterioros en las conducciones. Deterioros en los revestimientos. Actuaciones de terceros no controlables.
Presencia de corrientes erráticas a partir de puestas a tierra de equipos de alta o baja tensión, grandes equipos, líneas electrificadas de ferrocarril próximas, etc;
Utilización de rellenos artificiales no uniformemente distribuidos. (Aireación diferencial ) Diferencias de quimismo (pH) del entorno circundante de las tuberías sean naturales, o artificiales por percolación de productos vertidos (ácidos o básicos).
Tener en cuenta que frente al cobre, el acero siempre se comporta anódicamente, corroyéndose.
Existencia de pares galvánicos entre los habituales cables desnudos de cobre, o las picas del mismo material, de los sistemas de puesta a tierra de la equipotencialización del conjunto de la factoría; etc.
Wisleidy Suarez Piña Directora Editorial
Redactado y diseñado por Wisleidy Suarez Piña
Lugar de Edición: Venezuela, Edo Nueva Esparta, Porlamar
“Como el hierro, por falta de ejercicio, se cubre de herrumbre, y el agua se corrompe o se hiela, por la misma causa, así el ingenio, sin ejercicio, se deteriora. “ - Leonardo Da Vinci En un grado u otro, la mayoría de los materiales experimenta algún tipo de interacción con gran número de diversos ambientes y a menudo, estas interacciones empeoran la utilidad de un material como consecuencia del deterioro. En ingeniería no debemos olvidar que los procesos corrosivos aparecen sobre piezas de servicio, lo que a su vez, influye en la velocidad de éstos u da lugar a una mayor velocidad de deterioro de los materiales; es por ello que esta revista se realizó para tener en cuenta que el estudio de la corrosión permite que se detecten a tiempo el riesgo de corrosión de un metal, y esto es de gran importancia para un ingeniero pues el mayor conocimiento que puede derivarse del análisis riguroso de un fallo constituye el procedimiento más adecuado para evitar que se repita.
La corrosión galvánica se documentó por primera vez en la Historia por la Armada Inglesa en 1763. Fue en la fragata HMS Alarm, el primer barco cuyo casco estaba recubierto de planchas de cobre destinadas a proteger el navío de las plagas de carcoma y moluscos que asolaban los cascos de los buques de la época.
Al llegar a puerto se observó que casi todos los clavos de hierro (más electronegativo) que sujetaban las planchas de cobre (menos electronegativo), habían quedado totalmente corroídos, mientras que el cobre estaba en perfecto estado
Para limpiar los terminales de la batería de tu auto, vierte sobre ellos un poco de CocaCola y las burbujas se llevarán la corrosión...
Para remover el óxido de tus herramientas, aplica el paso anterior y el óxido desaparecerá
Para aflojar un tornillo oxidado, aplica un trapo empapado con CocaCola por pocos minutos y el tornillo estará listo para salir...
Muchas veces hemos escuchado las frases erróneas de que “nada se puede hacer contra la corrosión “ , o “ échale una pintadita y ya está”. Si bien es cierto que la corrosión es un fenómeno natural y sucede espontáneamente, no tenemos que vivir con ella, y mucho menos pasarla por alto mediante pequeños retoques de pintura para mitigar los indicios de herrumbre. El costo del fenómeno de la corrosión implica una parte importante del producto interno bruto (PIB) y ocurre en un amplio campo de ejemplos, que van desde la corrosión de una gran estructura metálica colocada en un medio agresivo, a la de los implantes metálicos colocados en el cuerpo humano.
Es sabido que poco a poco las empresa privada están comenzando a tomar conciencia del tema de la corrosión y de los perjuicios que este fenómeno ocasiona al no recibir la atención debida. ¿ Qué es la corrosión? La corrosión se puede definir de muchas maneras. Algunas definiciones son muy directas y se enfocan a una forma específica de corrosión, mientras que otras son muy generales y cubren muchas formas de deterioro. La palabra “corroer” se deriva del latín c o r r o d e r e, que significa “ roer las piezas”. Para nuestros propósitos, la corrosión se puede caracterizar como una reacción química o electroquímica entre un material – usualmente un metal– y su ambiente que produce un deterioro del material y de sus p r o p i e d a d e s . Los metales son rara vez encontrados en estado puro
Para lograr la protección metálica se tiene que anular, o al menos disminuir la implicación de reacciones electroquímicas. Es decir, eliminar la posible presencia de un electrolito que actúe como medio conductor para facilitar una reacción de transferencia de electrones desde un metal anódico.
Los efectos de la corrosión en nuestra vida diaria se clasifican en directos e indirectos. Los directos son aquellos que afectan la vida útil de servicio de nuestros bienes, y los indirectos son aquellos en que los productores y consumidores de los bienes y servicios tienen influencia sobre los costos de la corrosión. En el hogar, el fenómeno se observa directamente en el automóvil, el enrejado del patio o las ventanas, o en las herramientas metálicas.
Una de las consecuencias más serias de la corrosión sucede cuando afecta nuestras vidas en el desarrollo cotidiano. Cuando nos desplazamos de la casa al trabajo o la escuela, se puede observar una serie de problemas debidos al fenómeno de la corrosión. Por ejemplo, en un puente de una avenida o carretera puede ocurrir la corrosión de la varilla de acero de refuerzo del concreto, la que puede fracturarse y, consecuentemente, provocar la falla de alguna sección; de la misma manera, puede producirse el colapso de las torres de transmisión eléctrica. Estos efectos podrían dañar construcciones, edificios, parques y otros, y además implicarían una reparación costosa.
Prevención contra la corrosión
Es
posible que entre todos los problemas que causa la corrosión uno de los más peligrosos sea el que ocurre en las plantas industriales, como las de generación de energía eléctrica o de procesos químicos. La inhabilitación total de estas plantas podría ocurrir debido a la corrosión. Precisamente, esta es una de las muchas consecuencias indirectas que conllevarían graves efectos económicos; algunas medidas para prevenir la corrosión incluyen: selección de material, disminución de la agresividad corrosiva del ambiente, diseño, recubrimientos y protección catódica. Quizá la primera y más común precaución a tomar para paliar la corrosión sea seleccionar adecuadamente el material para el ambiente corrosivo caracterizado. Para este fin, las referencias de corrosión estándar son útiles. Aquí, el costo puede llegar a ser un factor significativo pues no siempre es económicamente posible utilizar el material que ofrece óptima resistencia a la corrosión, sino que a veces se deben usar otros materiales y/o aplicar otras medidas de protección.
La segunda precaución se lograría modificando la agresividad del medio, si es posible, esto influye significativamente en la corrosión. Ya que la disminución de la temperatura y/o la velocidad del fluido reducen la velocidad de corrosión. Y veces, un aumento o una disminución de la concentración de alguna sustancia de la disolución tiene un efecto positivo; por ejemplo, el metal puede pasivarse.
Como tercera estarían los inhibidores que son sustancias que adicionadas al medio en bajas concentraciones, disminuyen la agresividad. El inhibidor específico depende de la aleación y del medio corrosivo. La efectividad de los inhibidores se explica mediante varios mecanismos. Algunos reaccionan con las especies químicamente activas de la disolución (tales como oxigeno) y las eliminan. Otras moléculas de inhibidores atacan la superficie que se está corroyendo e interfieren en la reacción de oxidación o la reacción de reducción, o forman un recubrimiento protector muy delgado. Normalmente se utilizan inhibidores en los sistemas cerrados, tales como radiadores de automóvil e intercambiadores de calor. En la cuarta entraría en mención aspectos del diseño, en caso de que el funcionamiento de la instalación o el aparato se interrumpan durante un periodo prolongado de tiempo, el diseño debe permitir un completo drenaje y fácil lavado. Como el oxígeno disuelto puede aumentar la corrosividad de muchas disoluciones, el diseño debería facilitar, si es posible, la eliminación del aire. Y por último la corrosión se palia aplicando barreras físicas en forma de películas y recubrimientos superficiales. Una gran diversidad de materiales metálicos y no metálicos se utiliza como recubrimientos. El recubrimiento debe mantenerlo en alto grado de adherencia, lo que indudablemente requiere algún pretratamiento de la superficie. Los recubrimientos deben ser inertes al ambiente corrosivo y resistentes al deterioro mecánico. Como recubrimientos se utilizan tres tipos de materiales: metales, cerámicas y polímeros.
Una empresa local para recubrir metal oxidación y el desg Novogenio saca al mercado un polímero para alargar la vida de objetos y estructuras empleadas en el sector naval y aeronáutico Tres años de investigación y miles de pruebas en su nave del polígono de Los Camachos es lo que ha necesitado la empresa Novogenio para idear un nuevo material que revolucionará el mundo de la industria. Se trata de un tipo de polímero muy parecido al plástico, que se usa para recubrir todo tipo de metales con el fin de evitar la erosión, oxidación y desgaste, así como aumentar «la vida útil del producto donde se aplica», según explicó el gerente de la empresa, Gerardo Hidalgo, durante la presentación de este material, «pionero a nivel mundial». Se trata de una especie de film industrial que se emplea sobre una superficie metálica para aislarla. Se puede utilizar en diversos sectores, como el naval, el aeronáutico, el automovilístico, el metal-mecánico, el químico, el de la construcción, el de las canalizaciones eólico (palas, hélices y rotores) y el de transporte, entre otros. Este nuevo plástico también se puede usar sobre otras superficies o en objetos fabricados en resina epoxy. «En los últimos tres años hemos llevado a cabo varios proyectos de investigación y desarrollo en nuestras instalaciones. Uno de ellos ha culminado en una nueva gama de polímeros. Son plásticos muy especiales que alargan la vida útil de los materiales sobre los que se utilizan», dijo el gerente de Novogenio.
inventa un plástico es que evita la aste Su aplicación reduce el mantenimiento de los productos y por tanto el gasto de las empresas en este sentido. La presentación de este material se realizó en el salón de actos de la Cámara de Comercio de Cartagena y a ella asistieron, además del presidente de la organización cameral, Miguel Martínez, el de la Confederación de Organizaciones Empresariales de Cartagena (COEC), Pedro Pablo Hernández; el de la Entidad de Conservación de Los Camachos, Antonio Betancor; y una quincena de empresarios.
Empleó en una hélice En el acto, Gerardo Hidalgo mostró las diferentes utilidades. «Aplicamos nuestro plástico a una pala y el resto lo dejamos con recubrimiento de pintura que normalmente se usa en esos casos. Lo metimos en el mar durante un año y tras ese tiempo, solo la parte en la que empleamos nuestro producto se mantenía en perfecto estado tras quitar los caracolillos pegados», explicó. Su uso sobre un objeto concreto hace que las partículas de contaminación, tales como la grasa, el petróleo, la cal y otros materiales presentes en el ambiente, se adhieran menos y puedan ser fácilmente eliminados sin que se dañe la superficie, lo que alarga la vida.
Gerardo Hidalgo muestra a Miguel Martínez una sección de tubo recubierta con el plástico. /
Otro de los ejemplos mostrados fue en una tubería, usada para transportar agua. En este caso, el plástico evita que el líquido arrastre elementos que puedan reducir la calidad. También es aplicable a estructuras industriales, como naves o los armazones de los sistemas de generación de energía eólica.
Este tipo de recubrimiento garantiza una protección eficaz muy superior a la de los revestimientos tradicionales y es extremadamente duradero contra la corrosión natural y los agentes químicos agresivos. Su aplicación se hace a través de una técnica patentada por esta empresa, que aumenta la durabilidad de los objetos donde se emplea. Novogenio es una empresa fundada en el año 2007 en el polígono Los Camachos y dedicada a la fabricación de films. En su gama destacan los fotovoltáicos, una especie de paneles solares iguales que los comunes pero mucho más flexibles y ligeros. Con esas características es más fácil de instalar en cualquier lugar, como la cabina de un camión.
La
nanotecnología logra un acero 10 veces más fuerte y anticorrosivo La técnica dota a los materiales de nuevas propiedades durante el proceso de fabricación y podría suponer coches y petróleo más baratos
Un proceso nuevo y económico puede multiplicar la fuerza de metales como el acero hasta 10 veces y hacerlos mucho más resistentes a la corrosión. Si los metales modificados de esta forma superan las pruebas de campo, el nuevo método podría servir para que puentes y otras infraestructuras duren mucho más, además de para hacer coches más ligeros y por lo tanto más eficientes en consumo. La start-up de Seattle (EEUU) que ha desarrollado el proceso, Modumetal , lo comercializa en parte en colaboración con las empresas petrolíferas Chevron, Conoco-Philips y Hess. Ya se están probando piezas hechas usando esta tecnología en los campos petrolíferos. Hay petróleo que contiene productos químicos muy corrosivos, como sulfuro de hidrógeno, que estropean los equipos de extracción.
La nueva tecnología podría hacer que esas piezas durasen mucho más y por lo tanto reducir el coste de extracción de fuentes no convencionales de petróleo.
Esta sería sólo la primera de una amplia gama de aplicaciones posibles.
El avance se basa en el hecho de que al controlar la estructura de los metales a nanoescala se los puede dotar de nuevas propiedades. Hace ya algún tiempo que se puede hacer, pero lo difícil ha sido conseguir hacerlo de forma fiable y económica con grandes trozos de metal. Modumetal ha desarrollado un proceso que le permite tener un control muy preciso sobre la estructura de los metales y fabricar partes que miden varios metros de largo. La directora ejecutiva de la empresa, Christina Lomasney afirma que el proceso cuesta lo mismo que los tratamientos convencionales que se hacen sobre el metal, por ejemplo la galvanización. Modumetal usa una forma avanzada de galvanoplastia, un proceso que ya se usa para hacer cromados como los que cubren el motor y tubos de escape de una motocicleta. La galvanoplastia implica sumergir una pieza de metal en un baño químico que contiene iones de metal y aplicar una corriente eléctrica para que esos iones produzcan una capa metálica. La empresa usa un baño que contiene más de una clase de iones de metal y controla el depósito de los mismos variando la corriente eléctrica. Al cambiar la corriente en momentos concretos puede crear una estructura de capas, cada capa de unos nanómetros de espesor y con una composición distinta. La capa final puede ser hasta un centímetro de espesor y puede cambiar mucho las propiedades del material original.
El profesor de ciencia de los materiales de la Universidad de New Hampshire (EEUU) David Lashmore , que ha hecho trabajos en este campo, afirma que las capas de nanoingeniería pueden hacer que un material sea más resistente por ejemplo controlando que las rajas que se produzcan no sigan creciendo. Lashmore explica que para que el proceso funcione a gran escala hace falta una comprensión detallada de la física y la química necesarias para producir las aleaciones precisas. Y sostiene que el trabajo de Modumetal "es muy impresionante". Modumetal está aumentando su capacidad de producción en su fábrica en el condado de Snohomish en Washington (EEUU). Aún está por comprobar si los costes que afirma que consigue se pueden lograr en la producción a gran escala, y antes de que los materiales se puedan usar en todo tipo de aplicaciones, las agencias de control de estándares tendrán que hacer pruebas para asegurarse de su rendimiento.
Foto: La tubería que se ve en la imagen está tratada usando el proceso de Modumetal
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