UNIDAD 2 : SEMANA 7 
(CORROSION. BATERIAS. ELECTROLISIS)

¿Qué es la Corrosión?

La corrosión es el deterioro gradual de un material, especialmente metales, como resultado de una reacción química o electroquímica con su entorno. Este proceso suele ocurrir debido a la exposición a agentes como el oxígeno, la humedad, productos químicos o la radiación, entre otros factores ambientales.  

Procesos de la corrosión

El proceso de corrosión es un fenómeno electroquímico complejo que ocurre cuando un metal reacciona con su entorno, resultando en la degradación del material. Aquí se detalla paso a paso cómo ocurre típicamente la corrosión:

1. Formación de Celdas Electroquímicas

La corrosión comienza con la formación de celdas electroquímicas en la superficie del metal. Estas celdas consisten en dos regione:

Ánodo: Es la región del metal donde ocurre la oxidación. Aquí, los átomos de metal pierden electrones y se ionizan, liberando iones metálicos positivos (cationes) hacia la solución.

Cátodo: Es la región donde se produce la reducción. Los electrones liberados en el ánodo viajan a través del metal hacia esta región, donde se combinan con iones positivos de la solución y/o agua y se reducen, formando compuestos como hidrógeno o hidróxidos.      

2. Reacciones Químicas

Las reacciones electroquímicas específicas dependen del metal y del entorno. Por ejemplo, para el hierro (Fe) en presencia de oxígeno (O2) y agua (H2O):

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Ánodo (oxidación): Fe(s) → Fe²⁺(aq) + 2e⁻

 Cátodo (reducción): O2(g) + 2H₂O(l) + 4e⁻ → 4OH⁻(aq)

Estas reacciones generan iones férricos (Fe²⁺) en la solución y producen hidróxidos férricos (Fe(OH)₃) en la superficie del metal.

3. Formación de Productos de Corrosión

Los productos de corrosión, como óxidos, hidróxidos o sales del metal, se forman en la superficie del metal corroído. Estos productos pueden ser solubles o insolubles en agua y pueden formar capas protectoras o no, dependiendo de la velocidad y el tipo de corrosión.

4. Progresión de la Corrosión

La corrosión puede progresar de manera uniforme en toda la superficie del metal (corrosión uniforme) o de manera localizada en áreas específicas (corrosión por picaduras, corrosión galvánica). Factores como la temperatura, la humedad, la salinidad y la presencia de contaminantes pueden acelerar este proceso.

5. Impactos y Control

La corrosión tiene impactos económicos significativos debido a la necesidad de reparaciones y mantenimiento. Se controla mediante técnicas como el uso de recubrimientos protectores, aleaciones más resistentes, protección catódica (usando ánodos sacrificiales), control de pH, y diseño adecuado para evitar acumulación de agua y formación de pilas galvánicas.

Mecanismos de Corrosión:

Existen varios mecanismos principales que pueden provocar la corrosión de metales:

Corrosión Electrolítica: Ocurre cuando dos metales diferentes están en contacto en presencia de un electrólito (como agua salada), creando una celda electroquímica que lleva a la disolución de uno de los metales.

Corrosión Galvánica: Es un tipo específico de corrosión electrolítica donde dos metales diferentes están en contacto eléctrico directo en un ambiente conductivo (por ejemplo, agua salada), causando que uno de los metales se corroa más rápidamente que si estuviera solo.

Corrosión Química: Resulta de la reacción directa de un metal con una sustancia química agresiva en su entorno, como ácidos, bases u otros productos químicos corrosivos.

Corrosión por Pitting: Es un tipo de corrosión localizada que crea pequeñas cavidades o picaduras en la superficie del metal, generalmente debido a imperfecciones en la estructura del metal o a contaminaciones locales.

Corrosión por Fricción o Abrasión: 

Se produce cuando la superficie de un metal se desgasta debido al contacto con materiales abrasivos o a movimientos repetidos que eliminan la capa protectora superficial.

Prevención de la Corrosión:

La prevención de la corrosión es crucial para prolongar la vida útil de los materiales y evitar costosos daños y reparaciones. Algunas estrategias efectivas incluyen:

Recubrimientos Protectores: Aplicación de pinturas, barnices o recubrimientos metálicos que protejan la superficie del metal contra la exposición directa al entorno corrosivo.

Inhibidores de Corrosión: Sustancias químicas que se agregan al entorno para reducir la velocidad de la corrosión, interfiriendo con el proceso electroquímico o formando una capa protectora sobre el metal.

Aleaciones Resistentes a la Corrosión: Uso de metales y aleaciones que naturalmente tienen una alta resistencia a la corrosión, como acero inoxidable, aluminio anodizado o titanio.

Diseño Adecuado: Considerar el diseño y la estructura de los componentes para minimizar los puntos donde puede acumularse agua, humedad o agentes corrosivos.

Mantenimiento Regular: Inspección periódica y mantenimiento de las superficies metálicas para detectar y reparar cualquier signo de corrosión antes de que cause daños mayores.

Proceso de electrólisis

La electrólisis es el proceso mediante el cual se descompone una sustancia química a través de la aplicación de una corriente eléctrica en una solución acuosa. En este proceso, se utilizan dos electrodos: el cátodo (electrodo negativo) y el ánodo (electrodo positivo). En el cátodo, ocurre una reducción, mientras que en el ánodo se produce una oxidación, lo que puede llevar a la corrosión del material del ánodo.

Relación con Baterías

Las baterías son fuentes comunes de corriente eléctrica que pueden causar corrosión electrolítica 

si no están correctamente instaladas o mantenidas. Por ejemplo, una mala conexión a tierra o un cortocircuito pueden generar corrientes no deseadas que contribuyen a la corrosión de componentes metálicos. Para prevenir esto, es esencial que el sistema de cableado esté adecuadamente aislado y que se utilicen placas de sacrificio para proteger los componentes metálicos.

Prevención de la Corrosión Electrolítica

Para mitigar la corrosión electrolítica, se deben seguir ciertas prácticas, tales como:

1. Aislar el sistema de cableado para evitar cortocircuitos.
2. No use el casco metálico como tierra de regreso.
3. Apagar el sistema eléctrico cuando no esté en uso.
4. Utilizar placas de sacrificio para proteger los metales expuestos.