Diferencia entre revisiones de «Ánodo de sacrificio»
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== Teoría ==
La corrosión es una [[reacción química]] que ocurre mediante un mecanismo electroquímico.<ref name="S10:4">Schreir, 10 : 4.</ref> Durante la corrosión hay dos reacciones, la oxidación (ecuación 1), donde los electrones abandonan el metal (
{{ecuación|Fe → Fe<sup>2+</sup> + 2e<sup>−</sup>|1}}
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{{ecuación|2H<sub>2</sub>O + 2e<sup>−</sup> → H<sub>2</sub> + 2OH<sup>−</sup>|3}}
En la mayoría de entornos, los iones hidróxido y los iones hierro(II) se combinan para formar [[hidróxido de hierro (II)]]
{{ecuación| Fe<sup>2+</sup> + 2OH<sup>−</sup> → Fe(OH)<sub>2</sub> | 4}}
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El zinc se considera un material fiable, pero no es adecuado para su uso a temperaturas altas, ya que tiende a la [[pasivación (química)|pasivación]] (se hace menos negativo); si esto sucede, la corriente puede dejar de fluir y el ánodo deja de funcionar. <ref>Baeckmann, Schwenck y Prinz, pág. 185</ref> El zinc tiene un voltaje de activación relativamente bajo, lo que significa que en los suelos de mayor resistividad o en el agua puede que no sea capaz de proporcionar suficiente corriente. Sin embargo, en algunas circunstancias, donde hay un riesgo de [[fragilización por hidrógeno]], por ejemplo, esta tensión más baja es ventajosa, ya que se evita la sobreprotección.<ref name="S10:43">Schreir 10:43</ref>
Los ánodos de aluminio tienen varias ventajas, tales como un peso más ligero y una capacidad mucho mayor que el zinc. Sin embargo, su comportamiento electroquímico no se considera tan fiable como el del zinc, y se debe tener mayor cuidado en la forma en que se utilizan. Los ánodos de aluminio se pasivan
Una desventaja del aluminio es que si se golpea una superficie oxidada, se puede generar una gran chispa provocada por la [[reacción de la termita]], por lo tanto, su uso está restringido en tanques donde
Puesto que la operación de un ánodo galvánico se basa en la diferencia de potencial eléctrico entre el ánodo y el cátodo, prácticamente cualquier metal puede ser utilizado para proteger algún otro, siempre que exista una diferencia suficiente en el potencial de ambos. Por ejemplo, pueden ser utilizados ánodos de hierro para proteger el cobre.<ref>Schreir 10:12</ref>
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Para el diseño de un sistema de protección catódica con ánodo galvánico deben considerarse muchos factores, incluyendo el tipo de estructura, la resistividad del electrolito (suelo o agua) en el que operará, el tipo de recubrimiento y la vida de servicio.
El primer cálculo a realizar es la cantidad de material del ánodo que será necesaria para proteger la estructura durante el tiempo necesario. Si se emplea muy poco material solo proporcionará protección por un tiempo corto, y necesitará ser sustituido periódicamente.
{{ecuación| Masa {{=}} (Corriente eléctrica necesaria x Tiempo de protección (en años) x 8760) ÷ (Factor de Uso x Capacidad del ánodo | 5}}
* La vida de diseño o tiempo de protección se expresa en años (1 año = 8760 horas ) .
* El factor de uso del ánodo es un valor constante, que depende de su forma y del modo en que este se conecta, lo que influye en la cantidad de material del ánodo que se puede consumir antes de que deje de ser eficaz. Un valor de 0,8 indica que puede consumirse el 80 % del ánodo, antes de que deba ser reemplazado.
* La capacidad del ánodo es una indicación de la cantidad de material que se consume mientras la corriente fluye con el tiempo. El valor para el zinc en el agua de mar es de 780 Ah/kg, pero el del aluminio es 2000 Ah/kg, [ 13 ] lo que significa que, en teoría , el aluminio puede producir mucho más actual que el zinc antes de ser agotado y este es uno de los factores a tener en cuenta al la elección de un material particular .
== Referencias ==
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