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Pasivación

1850
  • Christian Friedrich Schönbein
Científico de materiales realizando la pasivación de muestras de acero inoxidable en un laboratorio.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

La pasivación es el proceso por el cual un material se vuelve "pasivo", lo que significa que se ve menos afectado por factores ambientales como la corrosión. Implica la formación espontánea de una superficie muy delgada y no reactiva. película que actúa como barrera, protegiendo el material base de ataques posteriores. Esta película suele ser una capa de óxido o nitruro de unos pocos nanómetros de espesor.

El mecanismo de la pasivación es electroquímico. Cuando un metal reactivo como el cromo, el aluminio o el titanio se expone a un entorno oxidante (como el aire o determinados ácidos), su superficie se oxida rápidamente. Si el óxido metálico resultante es estable, denso, no poroso y está bien adherido a la superficie metálica, forma una capa pasiva protectora. Esta capa es extremadamente fina, a menudo sólo de 1 a 3 nanómetros, pero es suficiente para ralentizar drásticamente la velocidad de corrosión al impedir el contacto directo entre el metal y el entorno corrosivo.

La estabilidad de esta película pasiva depende del entorno, en particular del pH y de la presencia de determinados iones, como los cloruros. Por ejemplo, la capa de óxido de cromo ([latex]Cr_2O_3[/latex]) del acero inoxidable es muy eficaz en muchos entornos, pero los iones cloruro pueden romperla localmente y provocar corrosión por picaduras. La ruptura y reformación de esta capa pasiva es un proceso dinámico. Si la película se raya o daña mecánicamente, el metal expuesto suele repasivarse casi instantáneamente, una propiedad conocida como autocuración.

La pasivación puede ser un proceso natural o potenciarse artificialmente mediante tratamientos químicos, como la inmersión del acero inoxidable en ácido nítrico o cítrico para eliminar el hierro libre de la superficie y favorecer la formación de una capa de óxido rica en cromo más robusta. Este proceso es distinto de la aplicación de un revestimiento, ya que la capa pasiva se forma a partir del propio metal base.

UNESCO Nomenclature: 3314
- Ciencia de los materiales

Tipo

Proceso químico

Ruptura

Fundacional

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Descubrimiento de metales reactivos como el cromo y el aluminio
  • Primeras observaciones de metales resistentes a la corrosión en ácidos específicos
  • Desarrollo de teorías electroquímicas

Aplicaciones

  • resistencia a la corrosión del acero inoxidable (capa de óxido de cromo)
  • biocompatibilidad del titanio en implantes médicos (capa de dióxido de titanio)
  • Anodizado de aluminio para protección y color.
  • Protección de obleas de silicio en microelectrónica

Patentes:

NA

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Relacionado con: pasivación, película pasiva, resistencia a la corrosión, acero inoxidable, óxido de cromo, titanio, anodizado, ciencia de las superficies.

Contexto histórico

Pasivación

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1807-01-01
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-500
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1788
1834
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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)

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