En el ámbito industrial, la corrosión es uno de los grandes enemigos a evitar. Este fenómeno a menudo pasa desapercibido, pero acaba costando a las empresas mucho dinero. En el mejor de los casos, si tenemos suerte, la corrosión se detecta a tiempo y solo es necesario retirar o sustituir el elemento corroído. En los peores casos, lleva al fallo la máquina o la instalación, debiendo repararse o sustituirse por el fallo de un solo componente.
Pese a que existen métodos de detección de la corrosión en elementos durante su vida útil, en esta ocasión queremos introduciros una técnica más interesante: el ensayo de corrosión con potenciostato.
¿Qué es el ensayo de corrosión con potenciostato?
El ensayo con potenciostato consiste en recrear un circuito eléctrico, el cual consta de las siguientes partes:
- Cátodo: es el polo positivo del circuito, y se suele usar un material con buena resistencia a la corrosión.
- Ánodo: es el polo negativo del circuito, y en este caso, se usa el material que queremos ensayar.
- Electrolito: es el líquido conductor que pone en contacto el cátodo con el ánodo para cerrar el circuito eléctrico.
Durante el ensayo con potenciostato, normalmente se aplica un determinado voltaje y se va variando con el tiempo para medir la corriente que pasa a través del circuito. Cuanta más corriente pase por el circuito, mayor será la corrosión que se está produciendo en el ánodo.
Tipos de ensayos de corrosión con potenciostato
Hay distintos tipos de ensayos de corrosión que se pueden hacer con un potenciostato:
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Determinación del potencial de circuito abierto “OCP”
Este ensayo sirve para determinar el potencial de corrosión de los materiales. Para ello, simplemente hay que dejar el ánodo y el cátodo en contacto mediante el electrolito y registrar el voltaje y corriente que hay en el circuito. Al no aplicar de manera externa ningún estímulo eléctrico, el sistema tiende al punto de equilibrio, que es el voltaje al que menor corriente pasa por el circuito.
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Curva de polarización lineal
En este ensayo hay dos partes diferenciadas. La primera es un ensayo breve de OCP, para conocer el potencial de corrosión del material a analizar, y después se hace un barrido en voltaje, empezando por un punto cercano al OCP, para conocer cuánta corriente es la que pasa a través del circuito con la diferencia de potencial. De esta forma, se puede saber por ejemplo, el potencial de picadura de un acero, o lo que es lo mismo, con qué diferencia de voltaje empezarán a producirse picaduras debidas a la corrosión en dicho acero.
Estos son los dos tipos de ensayos más básicos que se pueden realizar con un potenciostato, pero existen muchos otros más específicos, que nos pueden dar información útil dependiendo de la aplicación.
¿Para qué sirve el ensayo de corrosión con potenciostato?
Este tipo de ensayo nos aporta gran cantidad de información:
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Potencial de corrosión
Indica la facilidad que tiene un material de ser corroído. En caso de que haya una unión de dos metales en contacto con un electrolito, aquel que tenga un potencial de corrosión más bajo, será el que actúe como ánodo y por tanto se corroerá.
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Intensidad a distintos voltajes
Indica la velocidad de corrosión que se dará en el caso de que el material actúe como ánodo. Cuanto más baja sea la intensidad que pase por el circuito, menor será la velocidad de corrosión. Si la corriente registrada es baja durante grandes intervalos de voltaje, indicará que, pese a que ese material actúe como ánodo y se vaya a corroer, dicha corrosión será lenta y probablemente, menos problemática.
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Potencial de picadura
Hay determinados materiales que registran una drástica subida de la corriente en cuanto se alejan ligeramente de su potencial de corrosión. Cuando esto pasa, la corrosión se da de manera rápida. Sin embargo, hay determinados materiales, como algunos aceros, que mantienen la corriente en valores bajos durante un amplio rango de voltajes. En estos casos, sí que se produce una subida drástica de la intensidad que pasa por el circuito, pero a un voltaje elevado. Dicho voltaje se denomina potencial de picadura, y es el que, al superarse, empiezan a aparecer picaduras debidas a la corrosión.
Teniendo en cuenta estos tres parámetros, al hacer un ensayo de potenciostato a estos materiales, podremos saber cuáles serán más propensos a corroerse cuando estén en contacto y cuáles se corroerán más rápido.
A su vez, la posibilidad de medir estos parámetros cuando los materiales estén en contacto con distintos líquidos, permite conocer el comportamiento que tendrán en aplicaciones y circunstancias determinadas, difícilmente reproducibles con otros ensayos de corrosión.
De esta forma, podemos por ejemplo evaluar la resistencia a la corrosión de un metal en contacto con agua con distintos grados de salinidad, o en contacto con diversos líquidos, como pueden ser la saliva, el sudor, o la sangre.
Diferencias con otros ensayos de corrosión
Es cierto que el ensayo de corrosión con potenciostato es un ensayo muy útil, y aquí os presentamos las diferencias que lo hacen destacar:
- Rapidez: los ensayos son rápidos, pudiendo obtener grados de corrosión elevados en menos de una hora, lo que contrasta con los ensayos de cámara de niebla salina, los cuales son más costosos en tiempo.
- Variación de electrolito: los ensayos mediante potenciostato permiten elegir el electrolito que más interese en cada momento, pudiendo así recrear las condiciones reales en las que va a trabajar el material.
- Pequeño tamaño de muestra: dependiendo de la célula galvanostática que posea el potenciostato, se necesitará que las muestras ensayadas tengan un determinado tamaño, pero permite flexibilidad, pudiendo medir desde placas de pocos centímetros, hasta hilos de pocas micras de espesor.
- Repetibilidad: a diferencia de otros ensayos de corrosión en los que las condiciones ambientales juegan un factor importante, en el ensayo mediante potenciostato solo influyen las propiedades eléctricas y estados de oxidación de los materiales, pudiendo repetir las medidas en cualquier momento y obtener los mismos resultados.
- Evaluación cuantitativa: muchos ensayos de corrosión se evalúan de forma visual, observando la corrosión que aparece en las piezas de forma cualitativa. Sin embargo, el ensayo mediante potenciostato, permite obtener valores numéricos que sirven para comparar las propiedades de los materiales y su resistencia a la corrosión de forma cuantitativa.
¿Qué te ha parecido nuestro blog sobre el ensayo de corrosión con potenciostato? ¿Necesitas analizar tu material para saber si es el más adecuado para aguantar la corrosión en tu aplicación? ¿Necesitas saber si tus materiales pueden sufrir corrosión ante un nuevo líquido? ¡Contacta con nosotros!
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