El mecanismo de corrosión es de naturaleza electroquímica. El electrolito es una capa de humedad sobre la superficie del metal cuyo espesor varía desde capas muy delgadas (invisibles) hasta capas que mojan perceptiblemente el metal. La duración del proceso de corrosión depende sobre todo del tiempo durante el cual la capa de humedad permanece sobre la superficie metálica.
En el proceso anódico el metal se disuelve en la capa del electrolito, en la cual la concentración se eleva hasta la precipitación de un compuesto poco soluble.
En el proceso catódico, bajo la capa de humedad, la mayoría de los metales expuestos a la atmósfera se corroen por el proceso de reducción de oxígeno.
La resistencia óhmica entre las zonas anódica y catódica de las minúsculas pilas de corrosión que se distribuyen sobre el metal es grande cuando el espesor de la capa de humedad es pequeño.
a) Corrosión seca. Se produce en los metales que tienen una energía libre de formación de óxidos negativa.
c) Corrosión por mojado. Se origina cuando se expone el metal a la lluvia o a otras fuentes de agua.
La acción conjunta de los factores de contaminación y los meteorológicos determinan la intensidad y naturaleza de los procesos corrosivos, y cuando actúan simultáneamente, aumentan sus efectos. También es importante mencionar otros factores como las condiciones de exposición, la composición del metal y las propiedades del óxido formado, que combinados entre sí influyen en los procesos de corrosión.
La característica atmosférica más importante que se relaciona directamente con el proceso de corrosión es la humedad, que es el origen del electrolito necesario en el proceso electroquímico.
La figura III.1 muestra la relación que existe entre la corrosión atmosférica y el espesor de la capa del electrolito sobre la superficie metálica. Se observa que en espesores pequeños la corrosión no existe, pues la resistencia óhmica de la capa del electrolito sobre la superficie metálica es muy grande y la disolución del metal es difícil. Al aumentar el espesor disminuyen la resistencia de la capa del electrolito y la polarización catódica, lo que origina un aumento en la velocidad de corrosión hasta que alcanza un nivel máximo, que disminuye después con el aumento del espesor. En esta zona, la reacción catódica es determinante en el proceso de corrosión; el factor óhmico y la polarización anódica pierden importancia, pues la difusión de oxígeno en la superficie metálica es muy lenta y por tanto determinante del proceso global.
Cantidad de partículas contaminantes en la atmósfera
Por contaminantes sólidos en el aire se tienen al polvo, hollín y a la tierra.
Además del efecto visible de los contaminantes atmosféricos al ensuciar las superficies metálicas, las partículas de carbón, polvo, tierra y/o arena tienden a retener la humedad y sales, lo cual conduce a una mayor corrosión o deterioro del material al depositarse sobre la superficie del mismo, en comparación con la misma superficie pero limpia de sólidos.
El efecto primordial de los contaminantes sólidos es el de disminuir el nivel crítico de humedad relativa a la cual se inicia la corrosión atmosférica. En el caso del hierro, si este está sucio, la corrosión atmosférica, comienza a valores menores al 60% que viene a ser el valor critico cuando el material esta limpio.
Los contaminantes sólidos o “sucio” en lugar de “proteger” el material al escudarlo de la atmósfera, tiende a aumentar la corrosión del mismo al retener una mayor cantidad de cloruro y/o de agua sobre la superficie metálica.
Velocidad y dirección del viento
El viento arrastra o transporta polvo, arena, carbón, sucio, etc., lo cual puede representar un efecto erosivo o desgastante que tiende a disminuir drásticamente la vida de pinturas, de recubrimientos y de los materiales metálicos mismos.
Frecuencia de las lluvias
Las lluvias pueden contribuir a aumentar la corrosión atmosférica o pueden disminuirla, todo depende del grado de contaminación sobre las superficies metálicas respectivas.
En atmósferas salinas (marina), donde hay una gran contaminación sólida, la lluvia, aunque trae consigo el agua (electrolito), tiende a “lavar” las superficies y a eliminar una gran cantidad de sal o de sucio, lo cual disminuye la conductividad eléctrica del electrolito sobre los metales y de allí que disminuye la corrosión.
Si la atmósfera es rural o urbana, entonces la lluvia puede contribuir a aumentar la corrosión ya que no tienden a “lavar” las superficies metálicas respectivas porque no hay sal, pero si proporciona el agua para aumentar la corrosión correspondiente. Si hay una gran cantidad de sulfuros y sulfatos, típico de una atmósfera industrial o una urbana con una gran densidad de vehículos automotores, la lluvia disminuye la velocidad de corrosión al servir de “lavado” de las superficies metálicas respectivas.
Todos los factores antes mencionados, contribuyen decisivamente en la corrosión atmosférica, sin embargo, hay otros parámetros, no dependientes de la naturaleza, que poseen un gran peso en la velocidad de corrosión de materiales metálicos expuestos a la atmósfera.
La oxidación del dióxido de azufre y la incorporación de ácido sulfúrico en las gotas de niebla pueden aumentar la acidez de las precipitaciones de la misma forma en que lo hacen la oxidación y la separación de los óxidos de nitrógeno, de manera que las regiones con altos niveles de óxidos de azufre y de nitrógeno tienen con cierta frecuencia lluvias ácidas.
La lluvia ácida se caracteriza por un pH inferior a 5.6 y contiene pequeñas pero significativas cantidades de ácido sulfúrico y ácido nítrico.
Clasificación de la corrosión
a) Corrosión seca. Se produce en los metales que tienen una energía libre de formación de óxidos negativa.
b) Corrosión húmeda. Requiere de la humedad atmosférica, y aumenta cuando la humedad excede de un valor crítico, frecuentemente por encima del 70%.
c) Corrosión por mojado. Se origina cuando se expone el metal a la lluvia o a otras fuentes de agua.
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