¿Qué es el óxido?
El óxido, comúnmente conocido como oxidación, se produce cuando el hierro o las aleaciones de metales que contienen hierro, como el acero, se exponen al oxígeno y al agua durante un largo período de tiempo.
El óxido se forma cuando el hierro sufre el proceso de oxidación, pero no toda la oxidación forma óxido. Como se ha dicho anteriormente, sólo el hierro o las aleaciones que contienen hierro pueden oxidarse, pero otros metales pueden corroerse de forma similar.
¿Qué es la corrosión?
La corrosión se produce cuando un elemento que pierde fácilmente sus electrones (como algunos metales) se combina con un elemento que absorbe electrones adicionales (oxígeno) y luego entra en contacto con una solución electrolítica (agua). El trabajo del agua en el proceso de corrosión es acelerar el flujo de electrones del metal al oxígeno.
Este proceso se llama reacción redox y en realidad son dos procesos químicos que ocurren al mismo tiempo: la reducción y la oxidación.
¿Qué es la reducción?
La reducción es el nombre de la reacción química que ocurre cuando una molécula gana un electrón. Este es el papel del oxígeno en la corrosión de los metales.
¿Qué es la oxidación?
La oxidación es lo contrario de la reducción y es el nombre de la reacción química que se produce cuando una molécula pierde un electrón. Esta es la función del metal en la corrosión del mismo. El óxido y la pátina (color verde raro) del cobre son los resultados visibles de los metales que pierden sus electrones en el aire.
¿Se oxidan el cobre, el hierro y el aluminio?
Técnicamente, sólo el hierro y las aleaciones que lo contienen pueden oxidarse. Otros metales, incluidos los metales preciosos como el oro y la plata, pueden corroerse de forma similar.
Lo que diferencia a ciertos metales es el tiempo que tardan en empezar a oxidarse o corroerse.
Aquí tiene algunos de los metales más comunes y cómo resisten el óxido y la corrosión.
¿Se oxida el cobre?
El cobre no se oxida, sin embargo, se corroe. El cobre es naturalmente marrón y se convierte en un tono de verde brillante cuando se corroe. Aunque algunos consideran que la reacción del cobre es empañamiento en lugar de oxidación, el metal sigue sufriendo un proceso de «oxidación» similar.
En un entorno natural, el cobre es extremadamente reacio a la corrosión. El tipo de corrosión que acaba rompiendo las tuberías de cobre para beber se denomina corrosión por erosión y sólo se produce debido a la exposición al agua corriente y turbulenta durante un largo período de tiempo.
Comúnmente visto en los centavos antiguos, la famosa y hermosa «pátina» verde puede realmente tomar hasta 20 años para formarse completamente.
Es uno de los pocos metales que se produce de forma natural como un metal directamente utilizable en la naturaleza, en lugar de ser extraído de un mineral (aunque se puede crear de otras maneras). Esto, y el hecho de que el cobre es muy suave y fácil de trabajar, hizo que fuera uno de los primeros metales con los que se trabajó en la historia de la humanidad.
De hecho, el cobre fue tan importante que en realidad tenemos un período en la historia llamado la Edad del Cobre.
El cobre es altamente conductor del calor y la electricidad, por lo que se utiliza comúnmente en el cableado eléctrico.
También es muy bajo en la serie de reactividad, una herramienta en química que es una progresión de metales ordenados de mayor a menor reactividad a los ácidos, el agua, la extracción de metales de sus minerales, y otras reacciones. Debido a su baja reactividad, una aleación específica de cobre (90% de cobre y 10% de níquel) se utiliza para piezas de barcos que van a estar expuestos al agua de mar, o como tuberías para transportar agua potable. Si echa un vistazo a su casa o edificio, se dará cuenta de que muchos de sus electrodomésticos utilizan tuberías de cobre para hacer entrar o salir el agua.
Según el Departamento de Vivienda y Desarrollo Urbano de los Estados Unidos, la tubería de agua de cobre promedio debería durar entre 50 y 70 años.
¿Se oxida el hierro?
Sí. Recuerde que técnicamente sólo el hierro y las aleaciones que lo contienen pueden oxidarse.
En comparación con la corrosión de otros metales, el hierro se oxida con relativa rapidez, especialmente si se expone al agua y al oxígeno. De hecho, cuando el hierro se expone al agua y al oxígeno, puede empezar a oxidarse en pocas horas.
El hierro también se oxida rápidamente si se expone a altas temperaturas. Las temperaturas extremas pueden alterar la composición química del metal, lo que lo hace extremadamente propenso a recombinarse con el oxígeno del ambiente.
¿Se oxida el aluminio?
El aluminio es uno de los metales más utilizados en el planeta, y podría decirse que es el más famoso por no oxidarse. El aluminio no se oxida, sólo se llama óxido a la oxidación específica del hierro y no se utiliza hierro al crear el aluminio. Sin embargo, como todos los metales, el aluminio es susceptible a la corrosión.
El aluminio se fabrica en 3 etapas:
Etapa 1. Etapa 1. Extracción
Etapa 2. Procesamiento
Etapa 3. Reducción electrolítica (que crea el aluminio real)
El aluminio proviene de un mineral llamado bauxita. La bauxita se encuentra más comúnmente en lugares subtropicales como África, las Indias Occidentales, América del Sur y Australia – aunque hay algunos pequeños depósitos en otros lugares como Europa. Australia es el mayor productor de bauxita, suministrando alrededor del 23% de la producción mundial.
Esta bauxita se procesa para convertirla en óxido de aluminio, que sólo consiste en átomos de aluminio y oxígeno unidos entre sí.
El óxido de aluminio se somete entonces a una corriente eléctrica que separa los diferentes componentes entre sí. En un extremo se forman burbujas de oxígeno y en el otro se acumulan gotas de aluminio puro fundido.
Aproximadamente 4-5 toneladas de bauxita se procesan en 2 toneladas de óxido de aluminio, lo que crea 1 tonelada de aluminio puro.
El aluminio se corroe mucho más lentamente que otros metales como el hierro. Según Stanford, la razón por la que el aluminio no se corroe tan fácilmente como otros metales es por la reacción especial que tiene con el agua.
Normalmente, cuando el agua entra en contacto con un metal, favorece que éste ceda sus electrones aún más rápido al oxígeno que le rodea.
Sin embargo, el aluminio tiene una reacción especial con el agua. Cuando el agua entra en contacto con el aluminio, los átomos de aluminio y de oxígeno (contenidos en el metal, no el oxígeno del aire que lo rodea) se alejan entre sí.
Acabarán estando casi un 50% más lejos el uno del otro que donde empezaron. Esta reacción de alejamiento cambia la estructura molecular del aluminio lo suficiente como para que se vuelva químicamente inerte, lo que significa que no se corroe tan fácilmente.
Cómo evitar que los metales se oxiden
El óxido es una reacción química que se produce de forma natural. A pesar del hecho de que algunos metales se oxidarán más rápido que otros, no debería disuadirle de utilizar estos metales para ciertos usos. Hay muchas maneras de evitar que sus metales se oxiden, como las pinturas y revestimientos metálicos, las barreras de sacrificio, las películas de barrera, así como numerosas soluciones antioxidantes y el estañado. Cada método utiliza diferentes compuestos y materiales para crear una barrera protectora entre el metal y los elementos que causan el óxido y la corrosión.
Aprenda qué metales NO se oxidan aquí.
Para más información sobre cómo prevenir el óxido, consulte nuestros blogs: Cómo evitar que el acero y el hierro se oxiden y Soluciones antióxido para sus productos de acero inoxidable
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