1. Reacción electroquímica:
* Solución de sulfato de cobre actúa como un electrolito, proporcionando un medio para el flujo de iones.
* acero al carbono tiene un potencial electroquímico más negativo que el cobre, lo que lo convierte en el ánodo .
* iones de cobre (Cu²⁺) en la solución se sienten atraídos por la superficie del acero, donde ganan electrones y se convierten en de cobre (Cu) . Esta es la reducción reacción.
* átomos de hierro (Fe) en la superficie de acero perder electrones y convertirse en iones de hierro (Fe²⁺) , que se disuelven en la solución. Esta es la oxidación reacción.
2. Productos de corrosión:
* Los iones de hierro reaccionan con iones de hidróxido (OH⁻) en la solución para formar óxidos de hierro (FEO, Fe₂o₃, Fe₃o₄) , comúnmente conocido como Rust .
* Depósitos de metal de cobre en la superficie de acero, formando un recubrimiento de cobre .
3. Serie Galvanic:
Las posiciones relativas de cobre y hierro en la serie galvánica demuestran esta reacción. El cobre es más noble (menos reactivo) que el hierro, lo que significa que el cobre se reducirá, mientras que el hierro se oxidará.
4. Factores que afectan la tasa de corrosión:
* Concentración de sulfato de cobre: Una mayor concentración conduce a una corrosión más rápida.
* Temperatura: La temperatura más alta aumenta la velocidad de reacción.
* Presencia de otros electrolitos: El aumento de la conductividad mejora la reacción.
* Área de superficie del acero: La superficie más grande expuesta a la solución aumenta la corrosión.
* Presencia de inhibidores: Algunas sustancias pueden ralentizar el proceso de corrosión.
Consecuencias de la corrosión de sulfato de cobre en el acero al carbono:
* debilitamiento del acero: La formación de óxido debilita la integridad estructural del acero.
* PITOS: La corrosión localizada puede crear agujeros y pozos en la superficie del acero.
* Mayores costos de mantenimiento: La corrosión puede conducir a una falla prematura y requerir reemplazos o reparaciones frecuentes.
Prevención de la corrosión de sulfato de cobre:
* Use materiales resistentes a la corrosión: El acero inoxidable u otras aleaciones de cobre pueden resistir este tipo de corrosión.
* Aplicar recubrimientos protectores: La pintura, los recubrimientos o el revestimiento pueden actuar como una barrera entre el acero y la solución.
* Use protección catódica: Aplicar un ánodo de sacrificio (por ejemplo, zinc) puede evitar que el acero se corroe.
* Controle el entorno: Minimizar la concentración de sulfato de cobre y la temperatura de control puede ralentizar el proceso de corrosión.
En resumen, el sulfato de cobre reacciona con el acero al carbono mediante un proceso de corrosión galvánica, lo que hace que el acero corroze y se oxiden. Comprender el mecanismo y tomar medidas preventivas apropiadas puede reducir significativamente el riesgo de daño y garantizar la longevidad de las estructuras de acero.
