Pilas de aireación diferencial en coches

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Rubén Herrero >

La carrocería de los coches se pinta para protegerla de la corrosión, pero cuando la pintura se ha arañado o levantado como consecuencia de un pequeño golpe o rozón con un pilar de un garaje o con otro vehículo al aparcar, podríamos creer que la zona de la carrocería que se ha quedado desprovista de la pintura es la que sufrirá corrosión. Nada más lejos de la realidad, ya que lo que se nos ha formado es una pila de aireación diferencial.

Veamos unos mínimos fundamentos.

La corrosión electroquímica de un metal ó aleación, viene dada por la formación de pilas electroquímicas en las que el metal sufre disolución en determinadas zonas, llamadas ánodos, siempre que el metal esté en contacto con un electrolito (agua de lluvia, nieve, soluciones salinas, o la simple humedad de la atmósfera). Hay por tanto dos reacciones:

Ánodo: Me → Mn+ + n electrones
Cátodo: Oxidante + n electrones → Reductor (presente en el electrolito)

La zona anódica es corroída en un proceso donde los átomos del metal, dejan sus electrones en el seno del metal pasando a la solución como un ión de carga positiva. Por otro lado la superficie del metal o aleación con menor tendencia a la disolución permanece inmune al ataque. Los electrones liberados en las zonas anódicas son aceptados por un captador (oxidante) presente en el electrolito.

clip_image002Reacción catódica de reducción de oxígeno

Volviendo a la carrocería de nuestros coches, éstas suelen estar fabricadas de acero, donde el componente mayoritario de la aleación es el hierro (Fe). Así pues:

La reacción anódica será:

Fe → Fe2+ + 2 e

En medios aireados (en presencia de O2, en el electrolito) la reacción catódica de corrosión consiste en la reducción del O2 :

O2 + 2 H2O + 4 e → 4 OH

La reacción global será:

2 (Fe → Fe2+ + 2 e)
O2 + 2 H2O + 4 e → 4 OH

—————————————————–

2 Fe + O2 + 2 H2O → 2 Fe2+ + 4 OH

Si aplicamos la ecuación de Nernst, a la reacción catódica, podemos calcular así su potencial de reducción (E) obtendremos que depende del pH y de la presión parcial de oxígeno:

E = 0.439 + 0.015 * log Poxígeno – 0.06 * pH

El potencial de reducción es como se conoce a la tendencia de las especies químicas en una reacción redox o de un electrodo en una celda galvánica a adquirir electrones, y se mide en voltios.

De acuerdo con esto, el potencial (E) es función de la presión parcial de oxígeno y del pH, de manera que zonas de diferente presión de O2 conducen a diferencias de potencial en diferentes zonas de la carrocería de metal, originando pilas de corrosión. La región en contacto con un bajo contenido en oxígeno, tendrá un menor potencial, por lo que actuará de ánodo y sobre esa región se producirá una pérdida de metal. Las zonas más aireadas, presentará comportamiento catódico y sobre ellas tendrá lugar la reacción de reducción, en este caso del O2 .

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Ataque local por corrosión en la periferia de la región desnuda de después del levantamiento parcial de una película de pintura.

Lo que sucede es que el metal que ha quedado sin pintura, presenta un mejor acceso del oxígeno que el recubierto, en la región próxima al levantamiento y por ello es la zona fuente de electrones. Así, se corroe el metal de las zonas inmediatas situadas bajo la capa de pintura, donde se generan productos de corrosión, lo que produce una lesión en la capa de pintura e induce a una propagación de la zona sometida a corrosión.

Es por ello que cuando en la chapa de nuestro coche veamos una zona con el metal “desnudo”, no debemos preocuparnos por eso, sino que deberemos inquietarnos por las zonas que no se ven, en los bordes situados justo debajo de la capa de pintura, que es donde la pérdida de Fe será mayor.


Fuentes

  • Otero Huerta, Enrique: “Corrosión y degradación de materiales”. Editorial Síntesis. 1997
  • Bockris y Ready: “Electroquímica Moderna. Volumen 2”. Editorial Reverté. 2003
  • garysautomotive.com/winters-effect-on-your-car

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