UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDERESCUELA DE INGENIERIA
QUIMICACORROSIN Y SU CONTROLNOMBRES: Lyda M. Acevedo Villarreal.
Jose R. Rodriguez portilla. Fausto E. Rueda
MEDICIN DE LAS VELOCIDADES DE CORROSIN
RESUMENSe realiz el ensayo de inmersin total, con el propsito de
analizar la respuesta de los metales y aleaciones a los distintos
factores que producen la corrosin, a partir de esto, fueron medidas
las velocidades de corrosin, mediante el mtodo electroqumico y el
mtodo gravimtrico.
INTRODUCCINLos ensayos de corrosin a nivel de laboratorio no
requieren de un procedimiento estndar, ya que no todos los metales
y aleaciones responden de la misma manera ante los causantes de la
corrosin.Se usa entonces el mtodo denominado ensayo de inmersin
total, para determinar el factor de resistencia qumica, este
procedimiento genera resultados concordantes con los que se
obtienen a gran escala. Segn la finalidad del ensayo, la naturaleza
del material y el aparato que se emplee, varan el tamao y las
formas de las piezas.OBJETIVO GENERALMedir las velocidades de
corrosin en una pieza metlica.OBJETIVOS ESPECIFICOSExaminar los
mtodos gravmetro y electroqumico de medicin de la
corrosin.Diferenciar ambos procedimientos y su aplicacin.
MARCO TERICO
METODO GREVIMTRICO
Es un mtodo por el cual de determina la velocidad de corrosin a
partir de la prdida de peso, experimentada por probetas metlicas
sumergidas en un electrolito durante un tiempo determinado. Las
unidades ms frecuentes para la determinar la prdida de peso son:
mdd: miligramos decmetro cuadrado por da. mm/ao: milmetros por ao.
mpy: miliesimas de pulgadas por ao.
METODOS ELECTROQUIMICOS
La mayor parte de los estudios electroqumicos para el estudio de
la corrosin estn basados en la perturbacin controlada de una de las
dos variables elctricas fundamentales, voltaje o corriente y la
medicin de a otra variable como consecuencia de la alteracin
introducida al sistema.
OTRAS TECNICAS: POLARIZACION LINEAL VOLTIMETRIA CICLICA
IMPEDANCIA ELECTROQUIMICA MEDIDA DE RUIDO ELECTROQUIMICO.
ENSAYOS DE INMERSION TOTAL
En estos ensayos, las probetas pueden estar sumergidas de forma
continua o intermitente. Por otra parte, la inmersin podr ser total
o parcial. Estos ensayos se utilizan para estudios de corrosin.
MEDICION DE CORROSION POR RESISTENCIA ELECTRICA
Esta tcnica mide los efectos electroqumicos de la corrosion.
Este es el mtodo instrumental en lnea aplicable para cualquier tipo
de ambiente o medio corrosivo, es el nico apto para medios bajos o
nulos en conductividad elctrica.
Este mtodo consiste en un instrumento conectado a una probeta
que se encuentra equipada con un elemento sensor con una composicin
similar a la estructura que se quiere estudiar. Este mtodo sigue el
siguiente principio de operacin:R=(r*L)/AR=resistencia elctrica del
elemento.L=longitud del elemento.A=rea del corte
transversal.r=resistencia especifica del elemento.
LEY DE FARADAYEstablece que el voltaje inducido en el circuito
cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que camia en
el tiempo el flujo magntico que atraviesa una superficie cualquiera
con el circuito como borde.
MATERIALES Y EQUIPOS Lminas de hierro de igual dimensin. 800 ml
de cido clorhdrico al 10%. 800 ml solucin de NaCl al 5%.
Miliampermetro de baja resistencia elctrica. Electrodo de hierro de
1 .
PROCEDIMIENTOInicialmente se prepararon dos soluciones una de
cido clorhdrico al 10% y otra de NaCl al 5%, las cuales se
emplearan tanto para el mtodo electroqumico como para el mtodo
gravimtrico.
Mtodo ElectroqumicoPara este mtodo se hizo el montaje de una
celda que contena la solucin cida, dentro de la cual se
introdujeron dos electrodos, uno de hierro limpio y desengrasado y
otro de alambre de platino. Seguidamente, se hizo lectura de la
cantidad de corriente (microamperios) durante cierto tiempo (40
minutos)Posteriormente, se hizo el mismo montaje y el mismo
procedimiento para la solucin salina.
Mtodo GravimtricoPara esta prueba se usaron dos probetas, una de
acero inoxidable y otra de acero de bajo carbono, ambas se
limpiaron, lijaron, midieron y pesaron, antes de ser utilizadas; la
probeta de acero inoxidable se sumergi en una solucin salina al 5%
y la probeta de acero en una solucin de HCl al 10%. Los sistemas se
dejaron actuar por ms de ocho das, despus de los cuales se realiz
la respectiva lectura de los resultados.
CLCULOS
Al realizar la prctica se obtuvieron los siguientes datos (tabla
1) por medio del mtodo electroqumico para poder compararlos
realizamos una grfica de i vs t.Solucin salinaSolucin cida
Tiempo [min]Corriente [A]Corriente [A]
055,5145
229,897,3
430,599,6
631,199,2
831,697,9
1032,496,3
1233,595,3
1435,194,8
1636,194,3
1837,293,7
2038,292,6
2239,391,5
244190,6
2642,190,4
2844,589,6
3043,9103,2
3244,6102,1
3444,5101,5
3645,7101
3846,5100
4045,799,6
Tabla 1 datos mtodo electroqumico para diferentes
soluciones.
Mtodo gravimtricoHClNaCl
Peso inicial cupn (mg)2980031300
Peso final cupn (mg)2688029800
rea cupn (in)2.1767 2.247
rea cupn (dm)0.140.1449
Tiempo en das2929
Velocidad mpy130.7867.1815
Velocidad mdd719.21356.964
Para calcular la velocidad de corrosin se utiliz el mtodo de
diferencia de peso tanto en la solucin salina como en el cido
clorhdrico. Para calcular la velocidad en unidades mpy se utiliz la
siguiente expresin:
mpy= milsima de pulgada de penetracin por ao. W= prdida de peso
en mg. D=densidad del metal (7,87 g/) A=rea de electrodo de hierro
en T=tiempo de exposicin total en horas.
Para la solucin de cido tenemos:
De igual manera para calcular la velocidad de corrosion pero en
unidades mdd se utiliz la siguiente expresin:
mdd= mg por por da. W= prdida de peso en mg. A=rea de electrodo
de hierro en T=tiempo en das o en fraccin de das.Para la solucin de
cido tenemos:
Finalmente se calcula la velocidad de corrosin para las dos
soluciones por el mtodo electroqumico aproximado, mediante la
siguiente ecuacin:
mdd= mg por por da. K= representa el equivalente electroqumico
del electrodo de hierro. A=rea de electrodo de hierro en T=tiempo
en das o en fraccin de das.
Mtodo electroqumicoHClNaCl
Columbios totales0,110,22
rea electrodo (dm)0.140.1449
Velocidad mdd0,7841.515
Para la solucin de cido tenemos:
En las zonas andicas se producen iones Fe2+ y en las catdicas
Pt2+, de all se da la reaccin de oxidacin del hierro el cual es el
que se corroe para el ensayo de inmersin total el hierro este sufre
oxidacin dando como productos de la reaccin Fe2O3, hidrxidos de
hierro y agua principalmenteEn la celda electroqumica se da una
proteccin andica y los pares galvnicos los forman el hierro y el
platino.
CONCLUCIONES
Los resultados de cada mtodo son muy sensibles a la toma de
datos por tanto la eficacia de los resultados depender de los
instrumentos de medicin y su respectiva sensibilidad. El mtodo
gravimtrico a pesar de que su complejidad no es muy alta nos ofrece
resultados muy precisos pero el principal inconveniente que este
presenta es el tiempo. En comparacin con el mtodo electroqumico.
Pero este ltimo puede sugerir errores especialmente en los clculos
de integrales y en la toma de datos.
BIBLIOGRAFIA
MEDICION DE LA VELOCIDAD DE CORROSION MEDIANTE LA TECNICA DE
RUIDO ELECTROMAGNETICO EN ACROS INOXIDABLES 304 Y 316L, tesis
maestra, ing Luis Eduardo Chaves, Gomez, instituto politcnico
nacional, 2007 Es.wikipedia.org/wiki/ley_de_faraday
www.supliequip.com/dpf/introduccionaresistenciaelectrica.pdf
bibliotecadigital.mx/sities/ciencia/volumen1/ciencia2/09/htm/sec_9.html.