Corrosión marina: Ánodos de sacrificio

En primer lugar la corrosión se define como una reacción química o electroquímica de un metal o aleación con su medio que provoca un deterioro de sus propiedades. Existen distintos tipos de corrosión que provocan pérdidas económicas muy importantes, bien directas (costes asociados a la reposición/reparación) o bien indirectas (pérdidas de producción debidas a la paralización de las plantas, impurificación de productos asociados…). El fenómeno provoca la destrucción de hasta el 25 % de la producción mundial del acero, y unas pérdidas aproximadas de un 4 % del PIB global.

Para que se produzca el fenómeno de corrosión el único requisito necesario es poner en contacto dos metales distintos, uno actuará de ánodo y el otro de cátodo. El ánodo perderá electrones que se transmitirán al cátodo sirviéndose del medio como electrolito (el fenómeno que se emplea para producir corriente en una pila), es decir, el ánodo pierde masa y el cátodo la gana. No basta con tener un metal que pierda electrones, hace falta otro que los tome y además debe tomarlos como mínimo a la velocidad que se producen. Esto se conoce como corrosión electroquímica.

Existe una segunda corrosión menos frecuente en el mundo naval que se da cuando el medio es tan agresivo que no se necesita un segundo metal, el material reacciona directamente con el medio, formando una capa de óxido inicial que hace de electrolito y hace a la vez las veces de segundo metal. Esto se conoce como corrosión directa y suele estar relacionada con altas temperaturas.

Una vez aclarado esto, y supuesto que el buque en sí es una viga de metal, la pregunta es ¿cuál es el segundo metal en el mar? El propio mar: cualquier metal que uno pueda imaginar (y no metal) está en alguna proporción en el agua, que además es un electrolito excelente. Dicho de otra manera, cualquier metal que yo ponga a flote va a ceder electrones, se va a corroer. Y puesto que esto es así, ¿qué puedo hacer yo para evitarlo?

Antes se ha hablado de que un metal iba a ser el cátodo, que se iba a comer mis preciados electrones y otro el ánodo, el pobre que los perdía (generalmente mi buque, máquina, bien en general) ¿cuál va a ser ánodo y cuál el cátodo? Bien, cada metal tiene un potencial electroquímico estándar, la diferencia de potencial si se hiciera una pila con un electrodo de ese metal y un electrodo de referencia de hidrógeno (al que le corresponde un voltaje 0), estos potenciales están tabulados como se aprecia en esta tabla: http://imgur.com/GhLJwOI
¿Y qué hago ahora? Pues como se ve en la tabla los elementos se han ordenado por su voltaje, y se cumplirá que la reacción será espontánea siempre que el potencial de la pila cumpla:

E=Ecát-Eáno>0

Lo que traducido queda que si pongo en contacto un metal de esa tabla con otro que tenga un voltaje menor el primero tomará electrones del segundo automáticamente. ¿Cómo me sirve esto?

Todos hemos visto alguna vez esas farolas o vallas de obra azuladas que están hechas de acero galvanizado (http://imgur.com/L57NV8b ) ¿por qué ese material? Puesto que si la farola fuera de acero se oxidaría a la larga la recubro de un material que cede electrones al acero, el zinc (que está por encima del hierro en la tabla) compensando la posible oxidación. Esto es exactamente lo que se hace en un buque con los ánodos de sacrificio.

Un buque es generalmente (ojo con lo de generalmente, luego veremos por qué) una masa de acero puesta en contacto con la atmósfera más corrosiva que conocemos, si no queremos que se corroa podemos ponerla en contacto con una masa de otro material que vaya devolviendo esa masa poco a poco. Así, es muy frecuente ver buques con unos lingotes atornillados a lo largo del casco y en el timón que cumplen este fin y son de magnesio (agua dulce) y zinc o aluminio (agua salada) como se ve en la imagen que abre el post o estas http://imgur.com/Wk3g6Ig http://imgur.com/SaQIFGY

El aluminio protege mejor, aunque es bastante más caro y puede arder/explotar si se golpea con superficies oxidadas, por lo que hay que tener cuidado con su uso en atmósferas explosivas y espacios confinados. Existen dos errores muy frecuentes, el primero proteger con el ánodo de zinc que sobraba en el almacén un buque de casco de aluminio (de ahí el generalmente anterior, el aluminio se protege con magnesio), el segundo usar tornillos de un material que anodiza el acero y acabar perdiendo una parte importante del casco para “proteger” unos tornillos (que comerán sin piedad por la relación de áreas).

Por último decir que se puede encontrar esta protección en buques de madera. Esto que puede chirriarle a alguno (yo cuando lo vi y pregunté casi me arranco la camisa y empiezo a gritar, sentíos libres) se debe a que el motor y algunas piezas van anclados al casco, asomando los tornillos que debo proteger, así como el eje de la hélice y piezas metálicas del timón, pues si no podría corroerse toda la cámara de máquinas por el contacto de unas piezas con otras y a su vez con el agua.

[#5 Xtrem3]

#4 Eso, vete con la chupipandi que es lo único que sabéis hacer. Espera, si cobro yo la chupipandi soy yo ¿no?
Que cacao.

[#6 Ripio]

#5 Voy a hescrivir un post/denuncia que te vas a cagar.
Berdades como puños.

[#1 Xtrem3]

Recomiendo además leer estos ejemplos de lo que puede hacer o como surge la corrosión de las maneras menos pensadas: https://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3n_galv%C3%A1nica#Ejemplos
Además de que las imágenes de ese artículo son también bastante buenas.

Todas las imágenes de este post juntas y en orden con una pequeña explicación para abrir menos pestañas: http://imgur.com/a/JNa4P

Lo he escrito un poco rápido, si hay algún fallo agradezco que aviséis, y cualquier duda/aporte, como siempre, bienvenida.

[#2 Ripio]

#1 ¡Vaya, otro sinvergüenza que quiere forrarse con el adsense!

[#3 Xtrem3]

#2 ¡A callar maldita competencia, son mis 21 céntimos y ya cuento con ellos para el coche!

[#4 Ripio]

#3 Voy a contarlo al Notame, que lo sepas.
Estamos hasta los webos de spammers.

[#10 Xtrem3]

#9 Me alegro que te haya llamado la atención. Las cifras están un poco por lo bajo, porque por países son aun más salvajes en varios casos.
Este sistema se usa también para proteger ciertas estructuras, en especial aquellas que sin estar sumergidas están cercanas al mar (en #1 se ve la foto de un puente protegido con ánodos).

[#7 SerraCalderona]

#0 madre mía, como está el patio!!!

[#8 Xtrem3]

#7 Si te refieres a comentarios anteriores son una bromica sana ^^

[#9 SerraCalderona]

#0 uff, menos mal, no entendía nada..., por cierto, muy interesante el aporte sobre corrosión, las cifras me han sorprendido