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Corrosión por picaduras

1930
Muestra de metal que presenta corrosión por picadura en un laboratorio de ciencia de los materiales.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

La corrosión por picaduras es una forma localizada de corrosión que da lugar a la creación de pequeños agujeros, o ‘picaduras’, en un metal. Es una de las formas más destructivas porque es difícil de detectar, predecir y diseñar contra ella. Las picaduras pueden provocar el fallo catastrófico de una estructura con sólo un pequeño porcentaje de pérdida de masa total.

Pitting is an autocatalytic process. It typically initiates at small surface defects, inclusions, or scratches, especially on passive metals like stainless steel or aluminum. The process begins with the local breakdown of the passive películaA menudo desencadenada por aniones agresivos, sobre todo cloruro ([latex]Cl^-[/latex]). Una vez que se rompe la película, se establece una celda de corrosión activa. La pequeña área de metal expuesto se convierte en el ánodo, y la gran superficie pasiva circundante se convierte en el cátodo.

En el interior de la fosa, se produce la disolución de metales, por ejemplo [latex]Fe \\{rightarrow Fe^{2+} + 2e^-[/latex]. Los iones metálicos positivos resultantes atraen a los iones de cloruro negativos de la solución al interior de la fosa para mantener la neutralidad de la carga. Esto conduce a la formación de cloruros metálicos, como [latex]FeCl_2[/latex], que luego se hidrolizan con agua: [latex]FeCl_2 + 2H_2O \\rightarrow Fe(OH)_2 + 2HCl[/latex]. Esta reacción produce ácido clorhídrico, que reduce drásticamente el pH dentro de la fosa, haciendo que el entorno local sea altamente ácido y agresivo. Esta mayor acidez acelera aún más la disolución del metal e impide que la película pasiva vuelva a formarse, creando un ciclo autosostenible que hace que la fosa se haga más profunda. La superficie exterior permanece protegida, ocultando los graves daños que se producen debajo.

UNESCO Nomenclature: 3314
- Ciencia de los materiales

Tipo

Proceso químico

Ruptura

Sustancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Descubrimiento y uso de metales pasivos como el acero inoxidable
  • Comprensión de las células electroquímicas y pasivación
  • Mayor uso de materiales en entornos ricos en cloruros (por ejemplo, marinos, industria química).

Aplicaciones

  • análisis de fallos en plantas de procesamiento químico
  • protocolos de inspección de tuberías y tanques de almacenamiento
  • selección de materiales para entornos marinos
  • design of implantes médicos to avoid in-vivo pitting

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

  • ultrasónico inspection techniques for early detection of pitting
  • aleaciones resistentes a la corrosión con elementos (como el molibdeno) que mejoran la resistencia a las picaduras
  • revestimientos inteligentes que cambian de color para indicar la aparición de picaduras
  • modelos electroquímicos que predicen la probabilidad de picaduras en función de las condiciones ambientales
  • granallado por láser para inducir tensiones de compresión en las superficies e inhibir la aparición de picaduras
  • polímeros autorreparadores que pueden fluir hacia las fosas activas y sellarlas
  • bacteriófagos diseñados para interrumpir las biopelículas que causan picaduras inducidas por microbios.
  • métodos estadísticos avanzados para predecir la profundidad máxima del pozo y la vida útil del equipo
Relacionado con: corrosión por picaduras, corrosión localizada, película pasiva, cloruro, acero inoxidable, autocatalítica, análisis de fallos, picadura de corrosión.

Contexto histórico

Corrosión por picaduras

1920
1922
1925-01-01
1930
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1922
1924
1927
1930
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(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

décimo año aniversario

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