Denís Paredes Roibás / José M.ª Gavira Vallejo
Se dice que un refresco de cola muy popular es capaz de limpiar la herrumbre (óxido de hierro) de objetos metálicos. Esto es cierto y es lo que se demuestra con este experimento. El efecto se debe principalmente al ácido fosfórico (H3PO4) que posee el refresco.
El fosfórico es un ácido débil que tiene multitud de usos en la industria, en la cosmética y en la alimentación. Es un aditivo alimentario legal (E338) que se utiliza como saborizante de bebidas gaseosas, incluida la cerveza, y regulador de acidez para evitar el desarrollo de bacterias y mohos. No solo se añade a bebidas carbónicas, sino también a vinos, lácteos, mermeladas y muchos tipos de productos envasados.
El experimento
Para quitar la herrumbre empleando este método necesitaremos un recipiente lo suficientemente grande para introducir el objeto oxidado que queramos limpiar. Este se recubre con el refresco de cola y solo queda esperar (a veces varios días).
Resulta didáctico cubrir solo parcialmente el objeto para comprobar cómo la parte sumergida queda más limpia que la que no se ha tratado.
Hay que tener en cuenta que la concentración de ácido fosfórico en el refresco es muy baja. Por ello, si el objeto tiene mucha herrumbre no se va a poder comprobar el efecto. En esos casos es recomendable quitar primer todo el óxido que se pueda de forma mecánica, con un cepillo.
Explicación
El ácido fosfórico es un buen agente de protección contra la corrosión de los aceros por un efecto llamado recubrimiento por conversión.
Algunos métodos industriales de producción de piezas o láminas de acero (que principalmente es hierro) conllevan la formación de óxidos de hierro en su superficie. La composición de estos óxidos es compleja, pero normalmente consisten en una mezcla de hematites (Fe2O3), magnetita (Fe3O4) y wustita (FeO). La estructura de esta herrumbre es tal que facilita que la corrosión continúe con el tiempo.
Un modo de evitarlo es exponer la superficie del acero a una disolución diluida de ácido fosfórico para crear una capa protectora de fosfato de hierro cristalino que queda bien adherida al metal. La resistencia a la corrosión viene determinada por el espesor del recubrimiento, su microestructura y su densidad, entre otros factores. Lógicamente, cuanto más poroso y agrietado es un recubrimiento, menos eficaz es para prevenir la corrosión. El proceso químico podría resumirse de esta manera si consideramos que todo el óxido está en forma de Fe2O3:
2 H3PO4 + Fe2O3 → 2 FePO4 + 3 H2O
Como se puede apreciar, es una reacción ácido-base en la que el óxido metálico actúa como base.
Lo que ocurre, pues, es que se produce una conversión del óxido en fosfato, y de ahí el nombre de recubrimiento por conversión que se le da a este método. Este fosfato es insoluble y proporciona una barrera química contra la corrosión.
El acero también se puede recubrir expresamente con otros fosfatos, como los de Zn, Mn, Cr o Ce. Estos recubrimientos no solo protegen contra la corrosión sino que aumentan la dureza de la superficie, sirven de base para un acabado con pintura e incluso pueden dar color. En la práctica se utilizan geles comerciales de ácido fosfórico; una de sus ventajas es que se adhieren bien incluso a superficies verticales.
Por otra parte, el ácido oxálico también forma efectivas capas protectoras de este tipo.
Referencias
- E. Cartier et al. Manganese and iron phosphate conversion coatings’ effect on low carbon steel scale’s microstructure, corrosion resistance and friction performance when treated at high temperatures. Surface and Coatings Technology, 399. 2020. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2020.126161.
- BuzzHacks. Can coca-cola remove rust from metal? YouTube 2016. https://www.youtube.com/watch?v=VLVU_5vqKOc.
Este experimento pertenece al libro:
Denís Paredes Roibás, José M.ª Gavira Vallejo: 125 experimentos de química insólita para la Enseñanza de Física y Química. Triplenlace.com, 2025. https://triplenlace.com/aula-libros/125eqi/ .
