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UNIVERSITAT D'ALACANT
DEPARTAMENT DE QUÍMICA FÍSICA
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EXAMEN ORDINARIO-JUNIO 1998
1ª SEMANA
ASIGNATURA: CORROSIÓN (Problemas)
Duración: 2h
SE PERMITE LA UTILIZACIÓN de LIBROS, APUNTES y CALCULADORA
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1) (1,75 puntos) Se tiene un electrodo de hierro de superficie 1 cm sumergido
en una disolución de Fe2+ 0,01 M agitada. Se observa que la rama anódica de la curva
intensidad potencial para valores suficientemente positivos del sobrepotencial puede
representarse por la ecuación:
η A = 0,32 + 0,04 log | j |
Para valores suficientemente negativos del sobrepotencial se cumple:
η C = - 0,96 - 0,12 log | j |
Este electrodo de hierro se sumerge posteriormente en un medio en el que los
potenciales de equilibrio de los pares Fe2+/Fe y H+/H2 son respectivamente 0,50 y 0,00
V. Se sabe que la descarga de hidrógeno sobre el hierro sigue la ecuación:
η C = - 0,90 - 0,15 log | j |
a) Construir el diagrama de Evans para este sistema y deducir a partir del mismo
los valores del potencial de corrosión y la corriente de corrosión del electrodo de hierro.
b) Calcular el porcentaje de la corriente de corrosión que se invierte en el
proceso:
Fe2++2e → Fe
2) (1,75 puntos) La velocidad de propagación de una grieta en condiciones de
corrosión bajo tensión para un acero con un 13% de Cr (KIc=70 MN/m3/2 y KIcBT =15
MN/m3/2) se aproxima a una función parabólica del factor de intensidad de tensiones:
Un componente hecho de este acero se somete a una tensión por tracción
constante. El espécimen contiene un defecto superficial semielíptico de 0,2 mm de
hondo, al que le corresponde un factor de intensidad de tensiones inicial de Ki=22
MN/m3/2. Calcule:
a) la profundidad de defecto crítico necesario para iniciar la corrosión bajo
tensión y la existente inmediatamente antes de la fractura final rápida, suponiendo en
cada caso que el defecto mantiene una forma constante mientras se propaga.
b) el tiempo de vida del componente.
3) (1,5 puntos) Se quiere proteger anódicamente un pequeño tanque cilíndrico
de acero 316 (18% Cr; 8% Ni; 2% Mo) de 1 m de diámetro y 1 m de altura. Contendrá
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ácido sulfúrico de densidad 1,32 g/cm a 60 C (κ=0,6 Ω cm ). Se ha pensado en
utilizar un solo ánodo de 30 mm de diámetro y 70 cm de longitud.
En el laboratorio se han llevado a cabo una serie de ensayos electroquímicos
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con muestras de este acero de 4 cm de superficie activa. La figura adjunta muestra las
curvas de polarización obtenidas para dos temperaturas del ácido a una velocidad de
barrido de 60 mV/min. Como electrodo de referencia se utilizó el de Hg/Hg2SO4 sat.
(0,64 V vs ENH).
J.A. GONZÁLEZ FERNÁNDEZ
“CONTROL DE LA CORROSIÓN. ESTUDIO Y MEDIDA POR TÉCNICAS
ELECTROQUÍMICAS”
C.S.I.C.
Madrid, 1989
Fig. 9.20.
Se comprobó que una vez pasivado el material y tras un corte de la corriente la
reactivación tardaba unos 15 min.
a) Como electrodo de referencia en el sistema de protección catódica se quiere
utilizar un calomelanos sat. (0,24 V vs ENH) ¿Qué valor de diferencia de potencial ha
de mantener constante el potenciostato del sistema de protección?
b) ¿Es suficiente para proteger el tanque una fuente de corriente que
proporcione 20 V y 400 A? No se dispone de fuentes auxiliares y el proceso de
pasivación se quiere realizar como máximo en tres etapas llenando el tanque hasta
alturas de 1/3, 1/2 y 1 m en cada caso.