corrosión del aluminio en medios acidos y basicos

CORROSIÓN SOBRE PLACAS DE ALUMINO


Laboratorio de Fisicoquímica, Facultad de Ingeniería, Universidad de Los Andes, Mérida.


RESUMEN
En este ensayo experimental se estudió la corrosión del aluminio en presencia de agentes oxidantes como el HCl, NaOH y H2SO4 a diferentes concentraciones. Los análisis experimentales demuestran que la especie más corrosiva es el HCl, ya que es capazde desintegrar por completo la placa de aluminio para concentraciones mayores a 3M; caso contrario a las disoluciones de KOH y H2SO4 las cuales tienen una tasa de corrosión muy baja independientemente de la concentración a la cual se encuentre, producto del fenómeno de pasividad que se suscita sobre la superficie del metal.

1. INTRODUCCIÓN
La corrosión es el ataque destructivo que sufre unmaterial, generalmente metálico, por reacción química o electroquímica con su medio ambiente; depende de la naturaleza química del entorno y de la concentración efectiva de las especies reactivas [1].

El efecto de la corrosión es una alteración de las propiedades físicas y químicas de los materiales afectados, que puede venir acompañada de una pérdida del mismo. En los materiales metálicos elproceso de corrosión es normalmente electroquímico, es decir, una reacción química en la cual hay una transferencia de electrones de una especie a otra, esto solo ocurre en presencia de un electrolito, ocasionando regiones plenamente identificadas como anódicas y catódicas [2]. Cuando la corrosión es ocasionada por una reacción química (oxidación), la velocidad a la que tiene lugar depende en algunamedida de la temperatura, la salinidad del fluido en contacto con el metal y de las propiedades del metal en cuestión.

Algunos materiales presentan un comportamiento opuesto a la corrosión, es decir, cuando se tiene un metal inerte respecto al ataque por el medio en condiciones en las que debería reaccionar, se forma una fina película de óxido sobre la superficie metálica que impide que este secorroa severamente, a este fenómeno se le llama pasividad.

La medición de la corrosión emplea una variedad de técnicas destinadas a determinar que tan corrosivo es el ambiente del sistema y a que tasa o rapidez se experimenta la pérdida del metal, entre las cuales se puede mencionar: cupones de corrosión(pérdida de peso), resistencia eléctrica, penetración de hidrógeno, entre otros.

Loscupones de corrosión se basa en la exposición por un tiempo determinado de una muestra (placa de metal) ante un agente corrosivo. La medición obtenida de los cupones al analizarse es la pérdida de peso que ocurre en la muestra durante el periodo de tiempo al que ha sido expuesta, expresado como tasa de corrosión τ

τ= = (1)

donde wf es elpeso final, wi es el peso inicial, A es el área y t es el tiempo de exposición al agente corrosivo.

En la práctica en cuestión se estudiará el fenómeno de corrosión sobre placas de aluminio, usando diferentes agentes de corrosivos como HCl, H2SO4 y KOH en donde se presentan las siguientes reacciones de oxido-reducción

Para el HCl:

2H+ + 2e- H2(Reducción)
Al Al3+ + 3e- (Oxidación)
Global: 6HCl + 2Al 2AlCl3 + 3H2

Para el H2SO4:

SO4- + 4H+ + 2e- SO2(g) + 2H2O (Reducción)
Al Al3+ + 3e- (Oxidación)
Global: 3SO42-+12H++2Al 3SO2(g)+6H2O+2Al3+

Para KOH

2H2O + 2e- 2OH- + H2(Reducción)
Al Al3+ + 3e- (Oxidación)
Global: 6H2O + 2Al 2Al(OH)3 + 3H2(g)

El aluminio tiende a atacarse localmente en medios que contienen cloruros (Cl-) como el HCl. El aluminio se corroe con mayor rapidez en medios ácidos o en álcalis que en medios neutros. La velocidad de corrosión en el medio ácido depende de la naturaleza...