Lab4inf - CEAT - Universidad de Matanzas

Práctica Tipo.
1. Introducción. Fundamentación teórica.
La protección catódica consiste en polarizar el material a proteger hacia valores más negativos
de potencial mediante el suministro de un flujo de electrones o corriente negativa, lo cual
provoca una disminución del proceso anódico de dilución metálica.
El logro de los objetivos de la protección catódica puede alcanzarse en la práctica mediante la
estructuración de dos circuitos diferentes e inclusive opuestos en lo referente a la
espontaneidad del proceso. Así se dispone de la protección catódica por ánodo de sacrificio,
que es un proceso de pila galvánica, y la protección catódica por corriente impuesta, que es un
proceso de electrólisis.
La protección catódica por ánodo de sacrificio consiste en conectar a la estructura que se va a
proteger, barras de un metal más activo que el que conforma dicha estructura, con lo cula se
crea una pila electroquímica donde el metal más activo (metal de sacrificio), funciona como
ánodo, disolviéndose, y la estructura como cátodo, ocurriendo sobre ella el proceso de
reducción del medio oxidante.
2. Materiales y métodos.
Se emplea el método de protección catódica por ánodo de sacrificio y por corriente impuesta,
sobre probetas de acero de bajo contenido de carbono en medio salino con un 3% de NaCl,
para acelerar el proceso corrosivo.
Se emplean 3 probetas testigo de acero de bajo contenido de carbono para evaluar la
velocidad de corrosión por pérdida de peso sin protección catódica.
La protección catódica por corriente impuesta y por ánodo de sacrificio se aplica a una probeta
de acero de bajo contenido de carbono.
La preparación previa de las probetas de acero, se corresponden con lo establecido en la
Norma ISO correspondiente.
3. Resultados y análisis.
3.1.
Resultados de los ensayos.
Muestra 1: Probeta protegida con protección catódica por ánodo de sacrificio.
Muestra 2: Probeta sin protección.
Muestra 3. Probeta protegida con protección catódica por corriente impuesta. Esta muestra no
se utilizó en la práctica.
Medio corrosivo: NaCl (3%).
Muestra
1
2
Peso inicial
6,5800
6,5424
Peso final
6,5726
6,5009
Largo(mm)
50,45
50,40
Ancho(mm)
20,10
19,65
Diámetro(mm)
4,85
5,00
Espesor(mm)
1,00
1,00
Determinación de la velocidad de corrosión:
A=2*(l*a+l*e+a*e)+D*π*e*#a-2*π*r2*#a
donde:
A(área total de la probeta)(véase fig. 1)
l(largo)
a(ancho)
e(espesor)
D(diámetro del agujero en la probeta)
#a(# de agujeros)(en todas las probetas es 1)
r(radio del agujero en la probeta)
Fig. 1. Probeta de acero.
A1 = 2147,4777 mm2
A2 = 2097,2581 mm2
A1 = 0,002147 m2
A2 = 0,002097 m2
Tiempo de exposición: 2 días (48h).
DP(Velocidad de corrosión)= (Po-Pf)/(A*t)
DP1 = (6,5800 - 6,5726)/(0,002147*48)
DP1 = 0,0718 g/ m2h
DP2 = (6,5424- 6,5009)/( 0,002097 *48)
DP2 = 0,4123 g/ m2h
DE=8,76*DP/ρ
ρ(Densidad del acero(7,86g/m3))
DE1 = 8,76 * 0,0718 / 7,86
DE1 = 0,08 mm/año
DE2 = 8,76 * 0,4123 / 7,86
DE2 = 0,4595 mm/año
Estabilidad de la muestra 1: estable de grado 5.
Estabilidad de la muestra 2: estabilidad disminuida de grado 6.
3.2.
Muestra
1
2
DP (g/ m2h)
0,0718
0,4123
DE (mm/año)
0,08
0,4595
Estabilidad
estable
Estabilidad disminuida
Análisis de los resultados.
Se observó en la práctica que la probeta protegida catódicamente por ánodo de sacrificio, fue
la que menos corrosión sufrió en el mismo medio oxidante, pues su velocidad de corrosión y de
penetración fueron inferiores con respecto a la otra muestra que no tenía protección. Por tanto
la protección fue efectivo, pues la probeta 1 se mantuvo estable en ese medio corrosivo,
mientras que la que estaba sin protección su estabilidad se vio disminuida.
Según los resultados experimentales se puede usar este acero en estas condiciones (muestra
1) perfectamente. La muestra 2 (DE = 0,4595 mm/año ó 0,018 ipy) también, pero sólo en casos
donde se pueda tolerar cierto grado de corrosión.
La corrosión en la muestra 1 a pesar de que se encontraba protegida, puede haberse
ocasionado por mala preparación de la superficie, por la pasivación de cierta forma del ánodo
de sacrificio (Aluminio), o por otras irregularidades de la probeta que no permitieron una
polarización protectora de forma completa.
4. Conclusiones y recomendaciones.

La probeta 1 sufrió menos corrosión que la probeta 2 debido a la protección a la que
estaba sometida.

En las condiciones de la muestra 1, el acero se puede utilizar sin problemas (probeta
estable de grado 5).

En las condiciones de la muestra 2, el acero se puede utilizar sólo bajo ciertas
condiciones (probeta de estabilidad disminuida grado 6).
5. Bibliografía.
5.1.
Domínguez, J. et al. Introducción a la Corrosión y Protección de Metales. Editorial
ENPES, ISPJAE, La Habana, 1987, 459p.