Pasivación y Protección contra la Corrosión
La pasivación es la formación de una película protectora delgada que ralentiza drásticamente la disolución del metal, y es una de varias estrategias electroquímicas —junto con los recubrimientos, los inhibidores y la protección catódica— utilizadas para controlar la corrosión.
Definition
La reducción de la tasa de corrosión de un metal mediante la formación de una película superficial delgada y adherente (pasivación), y el conjunto más amplio de métodos electroquímicos utilizados para proteger los metales de la corrosión.
Scope
Este tema abarca los mecanismos de protección que limitan la corrosión: las películas de óxido pasivas espontáneas en metales como el acero inoxidable, el aluminio y el titanio, las condiciones para su estabilidad y su ruptura que conduce a la corrosión por picaduras, y la protección diseñada mediante recubrimientos de barrera, ánodos de sacrificio, protección catódica por corriente impresa e inhibidores de corrosión. Conecta la electroquímica de la película pasiva con el diseño de materiales duraderos.
Core questions
- ¿Cómo se forma una película pasiva y por qué suprime tan fuertemente la corrosión?
- ¿Bajo qué condiciones se rompe la pasividad, lo que lleva a un ataque localizado como la corrosión por picaduras?
- ¿Cómo evitan la corrosión los esquemas de protección catódica al desplazar el potencial del metal?
- ¿Cómo complementan los recubrimientos de barrera y los inhibidores la pasivación en la protección de metales?
Key theories
- Formación y ruptura de la película pasiva
- Por encima de un potencial crítico, muchos metales forman una película de óxido delgada que reduce la disolución en órdenes de magnitud; iones agresivos como el cloruro pueden romper localmente esta película, iniciando la corrosión por picaduras.
- Protección catódica
- Desplazar el potencial del metal a valores negativos —acoplándolo a un ánodo de sacrificio o aplicando una corriente impresa— suprime la disolución anódica al hacer que la reducción, en lugar de la oxidación, sea favorable en la superficie protegida.
Clinical relevance
La pasivación confiere a los implantes de acero inoxidable y titanio su resistencia a la corrosión, mientras que la protección catódica salvaguarda tuberías, cascos de barcos y hormigón armado; estos métodos prolongan la vida útil de la infraestructura y aseguran la biocompatibilidad de los dispositivos médicos metálicos.
History
Schönbein y Faraday describieron la pasividad del hierro en la década de 1830; Davy demostró la protección catódica del cobre de los barcos en 1824, y teorías modernas como el modelo de defectos puntuales formalizaron el comportamiento de la película pasiva a finales del siglo XX.
Key figures
- Christian Friedrich Schönbein
- Michael Faraday
- Digby D. Macdonald
- Humphry Davy
Related topics
Seminal works
- jones1996
- macdonald1992
- bard2001
Frequently asked questions
- ¿Por qué el acero inoxidable no se oxida como el acero común?
- Su contenido de cromo forma una película de óxido pasiva delgada y autorreparable que bloquea una mayor oxidación; el acero común forma un óxido poroso y no protector que permite que la corrosión continúe.
- ¿Cómo protege un ánodo de sacrificio una estructura?
- Un metal más activo, como el zinc o el magnesio, se conecta eléctricamente a la estructura y se corroe preferentemente, suministrando electrones que mantienen el metal protegido catódico y evitan que se disuelva.