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Comportamiento

El aluminio y todas sus aleaciones poseen en general un excelente comportamiento frente a todo tipo de agentes externos. Su capa de óxido de alúmina natural, autopasivante, lo protege frente a la corrosión. En los siguientes textos y tablas podrá conocer con mayor exactitud el comportamiento del aluminio frente a la corrosión, a las sustancias orgánicas e inorgánicas y a productos alimentarios.

Comportamiento frente a la corrosión 
Comportamiento frente a productos alimentarios 
Comportamiento frente a sustancias inorgánicas 
Comportamiento frente a sustancias orgánicas

El ambiente marino es un medio agresivo para la mayor parte de los materiales: metales, madera, plástico, etc. Los costos de mantenimiento son más elevados en unos que en otros.

Es por esto que se atribuyen mejores resultados a los productos llamados de «calidad marina» porque este «label» significa que su calidad ha sido comprobada en ambientes marinos, por eso existen pinturas marinas, bronce marino e igualmente, desde hace medio siglo, aleaciones de aluminio marino que tienen una excelente resistencia a la corrosión en medio hostil como es el marino.

LAS CARACTERÍSTICAS DEL MEDIO MARINO

La agresividad del medio marino en contacto con los metales se debe a la abundancia de cloruros «Cl» en el agua del mar, con cantidades alrededor de 19 gramos por litro, bajo formas de cloruro de sodio, la sal, de cloruro de magnesio, etc. En efecto, en el medio marino es donde ellos se encuentran en equilibrio y está compuesto de:

  • Sales minerales disueltas del orden de 30 a 35 gramos por litro.
  • Gases disueltos de los cuales son de 5 a 8 ppm de oxígeno.
  • Materias orgánicas en descomposición.
  • Materias minerales en suspensión.

El conjunto constituye un medio muy complejo donde la influencia de cada factor de orden químico (la composición...) de orden físico (la temperatura, presión…), de orden biológico (la fauna…) sobre el comportamiento a la corrosión de los metales, no es realmente separable ni cuantificable independientemente.

La agresividad de la atmósfera marina es acentuada por la humedad y las salpicaduras constituidas por finas gotas de agua de mar importadas por el viento. El efecto de la atmósfera marina depende de la orientación y de la intensidad de vientos dominantes y se atenúan fuertemente a algunos kilómetros de la costa.

La salinidad varía de unos mares a otros, por ejemplo, los 8 gramos por litro en el Mar Báltico (lo que facilita su congelación), o los 41 gramos por litro en el Mar Mediterráneo, no tiene una influencia sensible en el comportamiento a la corrosión de las aleaciones de aluminio. Lo mismo ocurre con la temperatura del agua de mar en la superficie que varía según la estación y las latitudes, desde algunos grados centígrados en el Mar del Norte a los 25ºC sobre los trópicos.

La experiencia demuestra que la resistencia a la corrosión es similar en los trópicos que en el Mar del Norte y aquí que en el Pacífico. Nada permite diferenciar el sólo hecho del medio marítimo al margen de elementos extraños que lo contaminan y que modifican localmente la composición del agua del mar o la atmósfera local así como los efluentes o emanaciones gaseosas. El conocimiento de los datos elementales sobre la corrosión del aluminio y sus aleaciones en el medio marino, así como lo que respecta a algunas reglas, muy fáciles de aplicar, evitarán ciertos inconvenientes clásicos en el empleo del aluminio en el medio marino.

A este efecto hace falta recordar la importancia que tiene la capa de óxido natural en el comportamiento a la corrosión del aluminio y sus aleaciones. Se tratará a continuación de las formas de corrosión que se pueden observar en el medio marino incidiendo más en particular sobre la corrosión galvánica.

_La finalidad de la capa de óxido de aluminio

El buen comportamiento a la corrosión del aluminio es debido a la presencia permanente sobre el metal de una capa de óxido natural constituido por óxido de aluminio (Alúmina) que le hace pasivo a la acción del medio ambiente.

Aunque de muy pequeño espesor, comprendido entre 50 y 100 Angströms (o sea de 50 a 100 mil millonésimas de metro) la película de óxido constituye una barrera entre el metal y el medio ambiente y se forma instantáneamentedesde que el metal entra en contacto con un medio oxidante: el oxígeno del aire, el agua, etc., la estabilidad físico-química de la capa de óxido por tanto tiene una gran importancia sobre la resistencia a la corrosión del aluminio. Ella depende de las características del medio, uno de los cuales es el pH y también la composición de la aleación del aluminio.

LA INFLUENCIA DEL pH

La velocidad de disolución de la capa de óxido depende del pH. Ésta es elevada en un medio ácido y en un medio alcalino pero es débil en los medios próximos a la neutralidad (pH 7). El agua de mar tiene un pH de 8 - 8,2. La capa de óxido es por tanto muy estable en el agua del mar y en el ambiente marino.

Contrariamente a una idea muy difundida, el pH no es sólo un criterio a tener en cuenta para predecir el comportamiento del aluminio en un medio acuoso: La naturaleza del ácido o de la base juegan un papel preponderante. Esto es muy importante cuando se debe elegir un producto limpiador o decapante para el aluminio.

De este modo si los hidrácidos tales como el ácido sulfúrico atacan fuertemente al aluminio (tanto más si están en una solución concentrada), el ácido nítrico concentrado por el contrario no tiene acción sobre el aluminio, el contribuye por su función oxidante a reforzar ligeramente la capa de óxido y puede ser utilizado en una concentración superior al 50% para el decapado del aluminio y de sus aleaciones. Los ácidos orgánicos, sólo tienen una ligera acción sobre el aluminio. Es igualmente verdadero en un medio alcalino: la sosa caústica, la potasa, atacan severamente al aluminio. El amoníaco concentrado tiene una acción mucho más moderada.

LA INFLUENCIA DE LOS ELEMENTOS DE ADICIÓN

Ciertos elementos de adición de las aleaciones de aluminio refuerzan las propiedades protectoras de la película de alúmina.

Otros por el contrario la debilitan. Por parte de las primeras hay que citar el magnesio cuyo óxido, la magnesia, se combina con la alúmina. La mejora de las propiedades protectoras de la película de óxido natural es lo que explica el rendimiento óptimo del comportamiento a la corrosión de las aleaciones de aluminio-magnesio de la familia EN W 5000 (Magnealtok) tales como la 5005 (Magnealtok 10), 5052 (Magnealtok 25), 5754 (Magnealtok 30), 5154 (Magnealtok 35), 5086 (Magnealtok 40) y la 5083 (Magnealtok 45).

Por el contrario, el cobre es uno de los elementos que debilitan las propiedades de la capa de óxido. Esta es la razón por lo que está totalmente desaconsejado utilizar en un ambiente marino, sin protección especial, las aleaciones de aluminio-cobre de la familia EN AW 2000 (Cobrealtok 07-11-14-17 y 24) y las aluminio-zinc de la familia 7000 con adición de cobre.

FORMAS DE CORROSIÓN

Nosotros no citaremos aquí más que las formas de corrosión que pueden eventualmente encontrarse en el ambiente marino en la aleaciones de extrusión y laminación de las familias 1000 (Aluminio Puro), 3000 (Aluminio-Manganeso), 5000 (Aluminio-Magnesio) y 6000 (Aluminio-Magnesio-Silicio) y las aleaciones de moldeo con silicio o magnesio.

_Corrosión uniforme

Este tipo de corrosión se traduce por una disminución del espesor regular y uniforme sobre toda la superficie del metal. La velocidad de disolución puede variar de unas micras por año, en un medio no agresivo a muchas micras por hora según la naturaleza del ácido o de la base de la solución en el agua. En ambiente marino, sea en inmersión en el agua o bajo los efectos de la atmósfera marina, la corrosión uniforme es ínfima. No es medible.

_Corrosión por picaduras

Esta es una forma de corrosión muy localizada y común a muchos metales. Consiste en la formación de cavidades en el metal, en las cuales la geometría, varía según cierto número de factores inherentes al metal (naturaleza de la aleación, condiciones de fabricación…) o al medio: concentración de sales minerales, etc.

El aluminio es sensible a la corrosión por picaduras en los medios donde el pH está próximo a la neutralidad, es decir, de hecho en todos los medios naturales: aguas superficiales, aguas de mar, humedad del aire, etc.

Contrariamente a los otros metales usuales, esta forma de corrosión llama la atención porque las picaduras de corrosión están siempre recubiertas de pústulas blancas de alúmina hidratada gelatinosa Al(OH)3 muy voluminosas. El volumen de la pústula es más importante que la cavidad subyacente.

La corrosión por picaduras se desarrolla en sitios donde la capa de oxido natural presenta defectos: reducciones de espesor, roturas locales, lagunas, etc. provocadas por diversas causas relacionadas con las condiciones de transformación o defectuoso manipulado y con los elementos de aleación, etc. La experiencia demuestra que la zonas lijadas, rayadas en la operaciones de calderería, de plegado, de soldadura, son lugares donde las picaduras pueden desarrollarse durante las primeras semanas de inmersión en el agua de mar.

Lo que interesa al usuario, es conocer la velocidad de penetración de las picaduras donde se han iniciado. Contrariamente a otros metales cuyos productos de corrosión son solubles, es el caso del zinc, los del aluminio, la alúminia Al(OH)3, son insolubles en el agua, si bien una vez formados, permanecen fijados al metal en las cavidades de la picadura. La alúmina hidratada frena considerablemente los cambiosentre el agua de mar o la humedad del aire y el metal.

La velocidad de corrosión por picaduras del aluminio y de sus aleaciones decrece por tanto muy rápido en la mayor parte de los medios incluso en el agua del mar. Las medidas de penetración de las picaduras hechas a intervalos regulares demuestra que la velocidad de ataque de la picaduras está ligada al tiempo por una relación del tipo V= Kt 1/3.

La gran experiencia en el empleo del aluminio no protegido en la construcción al borde del mar (techos, cubiertas, etc.) y en la construcción naval, confirma los resultados obtenidos en laboratorio o en exposición natural de la corrosión durante mucho tiempo: La profundidad de las picaduras una vez formadas durante los primeros meses, no sigue evolucionando. Esta ralentización de la velocidad de corrosión por picaduras, explica que se puedan utilizar productos de aluminio en algunos medios naturales (atmósfera rural, atmósfera marina, agua de mar ,etc.) sin ninguna protección durante decenios.

La corrosión se produce tanto en atmósfera marina como en inmersión en agua de mar. Tanto en un caso como en el otro, la profundidad de las eventuales picaduras rara vez sobrepasa el milímetro después de varios años.

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Producto Comportamiento Producto Comportamiento
Aceite doméstico   Mantequilla  
Aceitunas   Margarina  
Anchoas en escabeche   Mentol  
Azúcares   Mermelada  
Brandy   Miel  
Cacao   Mostaza  
Café   Nata  
Caramelo   Pan  
Carnes   Pepinillos  
Cerveza   Pescados  
Cereales   Queso  
Clara de huevo   Ron  
Cognac   Sacarosa  
Cuajada   Sal marina  
Chocolate   Sidra  
Esencia de fruta   Soda  
Espinacas   Suero  
Flan de huevo   Te  
Galletas   Vainas  
Ginebra   Vinagre  
Glucosa   Vino  
Harina   Whisky  
Helado   Yogur  
Hielo   Zumo de cebolla  
Lactosa   Zumo de limón  
Leche   Zumo de manzana  
Levadura   Zumo de naranja  
Licores   Zumo de tomate  
Limonada   Zumo de zanahoria  

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Producto Comportamiento Producto Comportamiento
Acetatos alcalinos   Hexasulfuro de fósforo  
Acido arsénico   Hidrogeno sulfídrico (anhídrido)  
Acido bórico   Hidrogeno sulfuroso  
Acido carbónico   Hidrosulfuro cálcico  
Acido crómico   Hidróxido de bario (En solución)  
Acido hidrobromídrico   Hidróxido potásico  
Acido hidroclorhídrico   Hidróxido sódico  
Acido hidroflourhídrico   Hipoclorito cálcico  
Acido nítrico (C>80% a 20ºC)   Hipoclorito potásico  
Acido nítrico (diluido)   Hipoclorito sódico  
Acido nitroso   Hiposulfito sódico  
Acido ortofosfórico   Ioduro (cristales de anhídrido)  
Acido perclorhídrico   Ioduro (en tintura alcohólica)  
Acido sulfúrico   Ioduro de arsenio  
Acido sulfúrico (en solución diluida)   Lejía  
Acido sulfuroso (en solución diluida)   Mercurio  
Agua clorada   Monóxido de carbono  
Agua de lluvia   Nitratato de aluminio  
Agua de mar   Nitrato de amonio  
Agua destilada   Nitrato de potasio  
Amonio (gas)   Nitrato sódico  
Azufre   Nitrito de potasio  
Bicarbonato sódico   Nitrito sódico  
Bisulfito sódico   Oxalato cálcico  
Borato sódico (solución fría)   Oxalatos alcalinos  
Bromuro de amonio   Oxido crómico  
Bromuro de potasio   Oxido de lítio  
Bromuro sódico   Oxido de Zinc (<10 %)  
Carbonato cálcico   Pentóxido de fósforo  
Carbonato cálcico (cal)   Perclorato de amonio  
Carbonato de amonio   Permanganato potásico  
Carbonato de potasio   Peróxido de hidrógeno (concentrado)  
Carbonato sódico   Peróxido de hidrogeno (diluido)  
Carburo de calcio (Anhídrido)   Peróxido de nitrogeno (humedo)  
Cemento   Peróxido de nitrogeno (seco)  
Cemento (humedo)   Peróxido de sodio  
Cemento aluminoso   Persulfato de amonio  
Clorato potásico   Sales de mercurio  
Clorato sódico   Silicato de magnesio  
Cloruro (Anhídrido)   Silicato de potasio  
Cloruro de aluminio   Silicato de sodio  
Cloruro de amonio   Solución amoniacal  
Cloruro de bario   Solución de amoniaco  
Cloruro de calcio   Sulfato cálcico  
Cloruro de estaño   Sulfato de aluminio  
Cloruro de magnesio   Sulfato de amonio  
Cloruro de mercurio   Sulfato de cobre  
Cloruro de Zinc   Sulfato de magnesio  
Cloruro férrico   Sulfato de potasio  
Cloruro potásico   Sulfato de sodio  
Cloruro sódico   Sulfato de Zinc (<10 %)  
Cromato potásico   Sulfato férrico  
Dicromato potásico   Sulfato ferroso  
Dióxido de azufre   Sulfato potásico de aluminio  
Disulfuro de carbono   Sulfito de sodio  
Ferrocianuro potásico   Sulfuro cálcico (Puro)  
Fluorsilicato sódico (<1%)   Sulfuro de amonio  
Formato de amonio   Sulfuro de cal  
Fosfato de amonio (dibásico)   Sulfuro de sodio  
Fosfato sódico tribásico   Tinta china  
Fosfuros (anhídridos)   Tiocianato potásico  
Herbicidas inorgánicos   Vapores de nitrógeno (seco)  
Herrumbre   Yeso  

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Producto Comportamiento Producto Comportamiento
Aceites esenciales   Dicloetano (Anhídrido)  
Aceites de girasol   Dicloetileno (Anhídrido)  
Aceites de oliva   Dicloruro de etileno (Anhídrido)  
Aceites vegetales   Disulfuro de carbón  
Acetaldehido (mojado)   Esmaltes  
Acetanilina   Estracto de nuez  
Acetato de butilo   Eter etílico (no medicinal)  
Acetato de celulosa   Eteres  
Acetileno   Etilen glicol  
Acetona   Extracto de madera de Panamá  
Acido acético (diluido)   Fenilamina (frío)  
Acido antranílico   Fenol (concentrado)  
Acido benzoico   Fenoles (<100ºC)  
Acido butírico   Formaldehido  
Acido cítrico (frío)   Formato de aluminio  
Acido esteárico   Fuel oil  
Acido fórmico   Fulminato de mercurio  
Acido ftalíco (puro)   Furfural  
Acido gálico   Gas ciudad  
Acido glicólico   Gelatina (seca)  
Acido hidrocianídrico   Glicerina (pura)  
Acido láctico (caliente)   Goma  
Acido málico (<10 %, frío)   Grasa animal  
Acido margárico   Herbicidas  
Acido oleico   Hexametilen tetramina  
Acido oxálico   Hidrocloruro de anilina  
Acido palmítico   Hidroquinona  
Acido pícrico, puro   Indol  
Acido salicílico   Iodoformo  
Acido succinico   Jabón suave  
Acido tánico   Latex  
Acido tartárico (10%, frío)   Manitol  
Acido valérico   Metaldehido  
Acidos grasos   Metanol (<75%)  
Agua de colonia   Metilamina  
Alcanfor   n-butanol  
Alcohol etílico, al 98% (frío)   n-e-isopropanol  
Alcohol metílico (98%, frío)   Naftaleno  
Aldehido benzoico   Naftilamina  
Aminas aromáticas   Nicotina  
Anhídrido acético   Nitrogllicerina  
Anilina (líquida), fría   Nitrocelulosa  
Antraceno   Orina  
Antraquinona   Oxalato etílico  
Arcilla   Parafina  
Asfalto   Paraldehido  
Benceno   Percloretileno (anhídrido)  
Benzaldehido   Pirrol  
Betún   Queroseno  
Bromoformo   Reactivos fotográficos  
Bromuro de metilo   Resinas  
Carbón (mojado)   Resorcinol  
Carbón (seco)   Salizaldeido  
Celulosa (seca)   Sulfato de anilina  
Ceras   Sulfato de nicotina  
Cetonas aromáticas   Sulfonal  
Cianuro de potasio   Tabaco  
Cloroformo (hirviendo), puro   Tanina  
Cloroformo (mojado), a 20ºC   Tanina sintética  
Cloruro de benceno (seco)   Tetracloruro de carbono  
Cloruro de etanol (Anhídrido), frío   Tetramina  
Cloruro de metilo   Tintes  
Colas (neutras)   Tiourea  
Corcho (humedo)   Tolueno  
Corcho (seco)   Tricresilfosfato  
Cresol (a menos de 80ºC)   Trietanolamina  
Crotonaldehido   Urea  
Dibromuro de etileno