Corrosión Electroquímica: Conceptos Clave y Cinética del Proceso
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Conceptos Fundamentales de la Corrosión Electroquímica
Velocidad de Corrosión
La velocidad de corrosión se define como la cantidad de metal uniformemente corroído de un ánodo depositado en un cátodo en una solución acuosa durante un tiempo determinado.
Cinética de la Corrosión
La corrosión se presenta en sistemas fuera de equilibrio electroquímico. La cinética estudia la velocidad a la cual ocurren las reacciones electroquímicas asociadas a la corrosión.
Polarización Electroquímica
La polarización electroquímica es el cambio de potencial en una celda electroquímica cuando por ella pasa una corriente eléctrica.
Componentes de una Celda Electroquímica
- Electrodo de Trabajo: Lámina de zinc inmersa en solución electrolítica.
- Electrodo Auxiliar: Mallas de platino o electrodo de grafito.
- Electrodo de Referencia: Mide el potencial del electrodo mediante un voltímetro.
- Tabique Poroso: Impide la mezcla mecánica de los electrolitos que rodean los electrodos.
- Interruptor de Corriente (K)
Curvas de Polarización
Las curvas de polarización representan la cinética del proceso que está ocurriendo en el electrodo de trabajo.
Densidad de Corriente
La densidad de corriente precisa la cantidad exacta de corriente que pasa por el electrodo de trabajo.
Polarización
La polarización es la variación del potencial del electrodo cuando por él circula una corriente eléctrica.
Tipos de Electrodos según su Polarización
- Electrodo Poco Polarizable: Ideal para ser usado como electrodo de referencia.
- Electrodo Muy Polarizable: Una pequeña cantidad de corriente que circule por él ocasiona grandes desviaciones de su potencial.
- Situación Intermedia: Constituye la gran generalidad.
Tipos de Polarización
Polarización por Activación
La polarización por activación se caracteriza porque la etapa más lenta de las etapas será la que controle la velocidad del proceso. Se da a bajas velocidades de reducción.
Polarización por Concentración
La polarización por concentración se asocia con las reacciones electroquímicas que son controladas por difusión de iones en el electrolito. Es predominante en soluciones diluidas.
Densidad de Corriente Límite
En la densidad de corriente límite, la velocidad de la reacción alcanza un límite por velocidad de difusión con la que los iones H+ difunden hacia la superficie.
Polarización Combinada
La polarización combinada ocurre cuando ambos tipos de polarización (activación y concentración) se presentan simultáneamente en un electrodo.
Descripción Cinética de las Reacciones Electroquímicas
- Toda reacción electroquímica puede dividirse en dos o más reacciones parciales de oxidación y reducción.
- No puede haber acumulación de cargas eléctricas durante las reacciones electroquímicas.
Pasivación
La pasivación es la pérdida de reactividad química de un material metálico en determinadas condiciones.
Tipos de Pasivación
- Pasivación Estable: Comportamiento inerte.
- Pasivación Inestable: Se activa y se corroe.
- Estado Activo: Corrosión permanente.
Pasivación Electroquímica
Un metal se pasiva electroquímicamente cuando la curva de disolución anódica tiene forma de "S".