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Amenazas ocultas en superficies metálicas: ¿Sabes qué es la corrosión por picaduras?
Oculto en la superficie del metal se esconde un fenómeno de corrosión muy destructivo llamado corrosión por picaduras. Esta forma de corrosión es muy localizada y puede crear pequeños agujeros al azar, causando daños graves a las estructuras metálicas. La fuerza impulsora de la corrosión por picaduras proviene de la pérdida de protección de áreas pequeñas, que se convierten en ánodos (reacciones de oxidación) mientras que las áreas grandes circundantes se convierten en cátodos (reacciones de reducción), lo que da como resultado una corrosión electroquímica extremadamente localizada. A medida que avanza el proceso de corrosión, el interior del metal se verá afectado en una reacción en cadena, amenazando su estabilidad general.
El proceso de desarrollo de la corrosión por picaduras se puede describir brevemente en tres pasos: el primer paso es la inicialización de la corrosión por picaduras, el segundo paso es el crecimiento de poros metaestables y el tercer paso es el crecimiento de poros más grandes y más estables. .
La formación de picaduras puede verse como un proceso de dos pasos: primero la nucleación, seguida del crecimiento. Cuando la capa protectora de la superficie del metal se daña, comienza la corrosión. Esta destrucción puede deberse a daños físicos o reacciones químicas, donde aniones destructivos como los iones de cloruro y tiosulfato aceleran el proceso.
En un entorno líquido, a medida que avanza la corrosión, las regiones del ánodo y del cátodo forman pequeñas celdas electroquímicas, lo que permite que se produzcan reacciones de oxidación y reducción en diferentes ubicaciones.
Este fenómeno ocurre cuando el metal se sumerge en una solución acuosa oxidante que contiene cloruro de sodio. En este proceso, la reacción de oxidación del metal y la reacción de reducción del oxígeno se producen a velocidades diferentes, lo que da lugar a la apertura de nuevas zonas de corrosión en la superficie del metal. Especialmente en condiciones ácidas, la velocidad de la reacción de corrosión aumentará significativamente.
Lo que no se puede ignorar es que la combinación de diferentes aleaciones y entornos afectará la aparición de corrosión por picaduras. Los metales como el acero no forman una película protectora de óxido en un entorno con un valor de pH inferior a 10. Una vez que se añaden iones de cloruro, se produce una corrosión uniforme de toda la superficie. En un entorno con un valor de pH superior a 10, es relativamente seguro.
Incluso en un entorno con poco oxígeno, puede producirse corrosión por picaduras y muchas sustancias reductoras pueden aumentar la posibilidad de disolución de la película protectora de óxido.
Curiosamente esta corrosión no es únicamente el resultado de reacciones redox. Hay muchos otros factores que influyen en el desarrollo posterior de la corrosión, como la actividad microbiana en el entorno industrial y los cambios en la concentración local de oxígeno. Esto puede provocar cambios en las condiciones de corrosión, que son difíciles de predecir.
Las estrategias para prevenir y gestionar la corrosión por picaduras implican el uso de diferentes inhibidores de corrosión como cromatos y nitritos, entre otros. Estos productos químicos pueden formar una película protectora sobre la superficie del metal para evitar más reacciones de corrosión.
Incluso si se utilizan inhibidores de corrosión, si su concentración es demasiado baja, puede producirse la formación de ánodo local, lo que a su vez agrava la corrosión.
Los casos de fallas de ingeniería demuestran los riesgos potenciales de corrosión por picaduras. Por ejemplo, la explosión accidental en Guadalajara, México, en 1992 fue causada por corrosión por picaduras en un ducto de acero de gasolina que provocó una fuga. Para muchas infraestructuras, un pequeño agujero como éste podría causar enormes pérdidas y, a menudo, el riesgo no se detecta fácilmente.
Por ejemplo, si el cañón de un arma de fuego no se limpia a tiempo después de usar munición corrosiva, es muy probable que se produzca corrosión por picaduras, lo que provocará deformación del estriado y afectará la precisión del disparo. En los laboratorios, los daños en los equipos causados por la corrosión también pueden afectar a su rendimiento y vida útil. Especialmente en los sistemas de ventilación que involucran gases nocivos, los problemas de corrosión deben tratarse con más precaución.
En campos de tecnología de alta gama, como estructuras y aeroespacial, la presencia de corrosión por picaduras puede afectar de manera invisible la seguridad general del sistema. A medida que profundizamos en el conocimiento de las propiedades de los materiales, la prevención y el control eficaz de la corrosión por picaduras se ha convertido en un nuevo desafío técnico. Entonces, ¿qué contramedidas más eficaces deberíamos tomar para esta amenaza oculta en la superficie del metal?
