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Pasivación

1850
  • Christian Friedrich Schönbein
Materials scientist performing passivation on stainless steel samples in a lab.

Passivation is the process by which a material becomes ‘passive,’ meaning it is less affected by environmental factors such as corrosion. It involves the spontaneous formation of a very thin, non-reactive surface film that acts as a barrier, shielding the bulk material from further attack. This film is typically an oxide or nitride layer, a few nanometers thick.

El mecanismo de pasivación es electroquímico. Cuando un metal reactivo como el cromo, el aluminio o titanio Al exponerse a un entorno oxidante (como el aire o ciertos 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 delgada, a menudo de tan solo 1-3 nanómetros, pero es suficiente para reducir drásticamente la velocidad de corrosión al evitar el contacto directo entre el metal y el entorno corrosivo.

The stability of this passive film is dependent on the environment, particularly pH and the presence of certain ions like chlorides. For example, the chromium oxide ([latex]Cr_2O_3[/latex]) layer on stainless steel is highly effective in many environments but can be locally broken down by chloride ions, leading to pitting corrosion. The breakdown and reformation of this passive layer is a dynamic process. If the film is mechanically scratched or damaged, the exposed metal will often repassivate almost instantly, a property known as self-healing.

La pasivación puede ser un proceso natural o puede mejorarse artificialmente mediante tratamientos químicos, como la inmersión del acero inoxidable en ácido nítrico o cítrico para eliminar el hierro libre de la superficie y fomentar 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 está formada por el propio metal base.

UNESCO Nomenclature: 3314
– Materials science

Tipo

Proceso químico

Disrupción

Fundacional

Utilización

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

  • stainless steel’s resistencia a la corrosión (capa de óxido de cromo)
  • titanium’s biocompatibility in medical implants (titanium dioxide layer)
  • Anodizado de aluminio para protección y color.
  • Protección de obleas de silicio en microelectrónica

Patentes:

NA

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