Sistema de protección catódica
Introducción
La protección catódica (PC) es una técnica para controlar la corrosión galvánica de una superficie de metal convirtiéndola en el cátodo de una celda electroquímica.[1] El método más sencillo de aplicar la PC es mediante la conexión del metal a proteger con otro metal más fácilmente corroíble al actuar como ánodo de una celda electroquímica. Los sistemas de protección catódica son los que se usan más comúnmente para proteger acero, tuberías de transporte de agua, tanques de almacenamiento de combustible, cascos de barcos, o estructuras de plataforma petrolífera tanto mar adentro como en tierra firme.
La protección catódica (PC) puede, en bastantes casos, impedir la corrosión galvánica.
Historia
La protección catódica fue descrita por primera vez por Humphry Davy en una serie de documentos presentados a la Royal Society[2] en Londres en 1824. Después de una serie de pruebas, la primera aplicación fue en el buque HMS Samarang")[3] en 1824. Se dispuso un ánodo de sacrificio de hierro a la plancha de cobre del casco por debajo de la línea de flotación y eso redujo drásticamente la velocidad de corrosión del cobre. Sin embargo, un efecto secundario de la PC fue que hizo aumentar el crecimiento de algas. El cobre, cuando se corroe, libera iones de cobre que tienen un efecto antialgas"). Dado que el exceso de crecimiento de algas afecta las prestaciones de la nave, la Marina Real británica decidió que era mejor permitir que el cobre se corroyera y tener el beneficio del crecimiento reducido de algas efecto anti-incrustación"), de manera que la PC se dejó de utilizar.
Tipos de protección catódica
PC de sacrificio
Actualmente, el ánodo galvánico o ánodo de sacrificio se realiza en diversas formas con aleación de zinc, magnesio y aluminio. El potencial electroquímico, la capacidad actual, y la tasa de consumo de estas aleaciones son superiores para el aluminio que para el hierro. ASTM International publica normas sobre la composición y la fabricación de ánodos galvánicos.[4][5].
Los ánodos galvánicos son diseñados y seleccionados para tener una tensión más «activa» (potencial electroquímico más negativo) que el metal de la estructura (en general acero). Para una PC eficaz, el potencial de la superficie de acero ha de estar polarizado más negativo hasta que la superficie tenga un potencial uniforme. En este momento, la fuerza impulsora para la reacción de corrosión se elimina. El ánodo galvánico se sigue corroyendo, se consume el material del ánodo hasta que finalmente éste debe ser reemplazado. La polarización es causada por el flujo de electrones de la ánodo en el cátodo. La fuerza impulsora para el flujo de actual es la diferencia de potencial electroquímico entre el ánodo y el cátodo.