LA FALSA TEORÍA DE LA CÁMARA DE VENTILACIÓN EN UNA CUBIERTA

VENTILACIÓN

Se designa con este nombre la renovación del aire contenido en un espacio determinado con objeto de sustituirlo por otro cuya composición sea apropiada al fin propuesto.
El aire contenido en un local en el que permanece durante algún tiempo un numero más o menos grande de personas o animales acaba por perder, al cabo de algún tiempo, sus condiciones de respirabilidad, contribuyendo a ello varias causas.

(Este artículo ayudará a entender que bajo una cubierta no se consigue ninguna cámara de ventilación, si se pueden conseguir micro cámaras de aire cuando se ponen láminas modulares, alveolares o trenzadas, ni que decir tiene si se ponen láminas totalmente lisas como se dan casos. Una generosa cámara de aire ( nunca de ventilación) se puede lograr planificando a lo clásico un soporte a base de rastreles y tabla separada, pero siempre será una cámara de aire, no de ventilación. Si es posible, la cámara de aire debería procurarse en cualquier cubierta ya que ella ayudará al rendimiento de los demás materiales.)

Téngase en cuenta que a esos espacios llamados cámaras de aire va a llegar vapor y  por ende, el vapor de agua puede concentrarse en el aire en dos formas: invisible o visible. Hasta llegar al punto de saturación o punto de rocío, es invisible el vapor de agua contenido en el aire, pero pasado ese punto se condensa y se hace visible depositándose en forma de finísimas gotas sobre los objetos. Cuando esto ocurre se dice que el aire está saturado de vapor de agua.

la cantidad que un volumen determinado de aire puede contener de vapor de agua gaseoso en el momento de llegar al punto de saturación y fija para cada temperatura, habiéndose observado que aumenta con esta.

Temperatura del aire saturado                   vapor de agua contenido
-20°  ……………………………………………………………1,0 Gr por m³
-15°   ……………………………………………………………1,5       “
-10°   ……………………………………………………………2,3      “
-5°     ……………………………………………………………3,4      “
-0°     ……………………………………………………………4,9      “
+5°     …………………………………………………………..6,8      “
+10°   …………………………………………………………..9,4      “
+15°   ………………………………………………………….12,8     “
+20°   …………………………………………………………17,2      “
+25°   …………………………………………………………22,9     “
+30°   …………………………………………………………30,2     “

Así tenemos que  1 m³ de aire saturado a la temperatura de 5° contendrá tan solo 6,8 gr de vapor de agua en estado gaseoso. Si hacemos llegar al recinto que lo contiene mayor cantidad de vapor de agua, este no se mezclará con el aire sino que se condensará depositándose en gotas sobre las paredes y sobre el fondo del recipiente.
las cifras de la tabla anterior sirven de base para definir lo que se entiende por grado de humedad del aire, que no es otra que el vapor de agua que contiene expresada en centésimas partes de la que contendría si estuviese saturado, así, por ejemplo. El problema de la ventilación es de orden muy complejo y la enumeración de todas las circunstancias a las que habrá que atender sobre una buena ventilación,  sobre la economía humana es muy difícil de realizar por cuya razón los investigadores que se han dedicado al estudio y práctica de instalaciones de ventilación se atienen a puntos de partida de origen práctico.

Un local calentado en exceso necesita de mayor ventilación que otro que se mantenga a temperatura moderada.

Hay que conceder a toda precipitación atmosférica una acción higiénica favorable.

la ventilación puede ser natural,por diferencia de temperatura y mecánica.
Bajo una cubierta no cabe otra ventilación que no sea  otra que la ejercida por diferencia de temperatura, que se trata de encauzar el movimiento del aire manteniendo una diferencia de temperatura que hace que el movimiento se efectue del local más frío al más caliente.

Toda corriente gaseosa deja tras de si un vacío más o menos perfecto que es enseguida ocupado por las moléculas gaseosas inmediatas.

Al aumentar la temperatura se aleja el punto de saturación del aire y este está en condiciones de ábsorver mayor cantidad de vapor de agua.

  • El aire en movimiento por el interior de una canalización encuentra resistencias debidas a varias causas que se ve obligado a vencer  sino se ha de detener en su movimiento.
  • En una masa de aire en movimiento hay que distinguir la presión estática, la dinámica y la total.
  • presión  estática es la presión interior de un gas que se mueve en línea recta, la presión estática es también la que ejerce el aire sobre la pared de un canal al moverse paralelamente a ella
  • la presión dinámica es el exceso de presión ( sobre la anterior )

En la practica no existe nunca caso supuesto de que el aire no encuentre resistencia alguna en su camino, sino que siempre habrá una pérdida de energía mecánica , es decir, que la presión total disminuirá a lo largo del conducto en que se mueve el aire. Se aumenta esta pérdida mucho más cuando el aire tiene que hacer cambios bruscos de dirección y al variar la forma de sección trasversal, por ejemplo al pasar de una sección cuadrada a otra rectangular y viceversa. Por tanto se recomienda procurar evitar los cambios bruscos de dirección y toda alteración dela sección trasversal ( las láminas al huso están plagadas de obstáculos) 

Para la circulación regular u constante del aire en una canalización es preciso la intervención de un conjunto de fuerzas, unas veces positivas y otras negativas.

Para formarse a la idea de la influencia que la rugosidad de la superficie  ejerce en el rozamiento, basta considerar que las pequeñas deformaciones o irregularidades de aquellas originan alrededor de la envoltura una zona en la cual las partículas de aire, en lugar de pasar deslizándose simplemente, choca, perdiendo una parte de la fuerza viva.

Atendiendo a las anteriores especifificaciones, se puede entender la falsedad de quienes aseveran crear una cámara de ventilación bajo el material de cubierta, Es decir, pese a quien pese, no se llega a crear ninguna cámara de ventilación, si microcámaras de aire dependiendo de que láminas se utilicen o cámaras muy generosas si se trabaja con entablados de madera separada sobre enrastrelados.  Lo peor es cuando afirman   de que es necesaria o imprescindible la cámara de ventilación para que el metal este ventilado ya que así se eliminan las condensaciones y su repercusión en la chapa. Nos encontramos muchas  veces con radicales  incoherencias que se puede explicar finamente; se dan casos en los que no faltan ilustrados con recursos académicos  que gustan de obtener esa cámara de aire, que le siguen llamando erróneamente “cámara de ventilación” ¿ y cómo la proyectan?  ¡De película!; Solo hay
solo hay que fijarse en la imagen siguiente: Sobre el soporte estructural, forjado u otro, presentan unos rastreles, muchas veces metálicos ( una aberración) las menos veces de madera, sobre ellos un tablero prefabricado, una lámina nodular y la chapa de zinc. ¿para que sirve la tal cámara, contribuye en algo para esa presumible necesidad de que el zinc se ventile. No tiene ni pies ni cabeza, pero hay quien se lo cree hasta que se desintegra el tablero, pero hay quienes van más allá, tienen tal fe en las láminas que incluso trabajando con entablados separados en los que se palpa la cámara de aire, aconsejan poner una lámina. No cabe otra explicación más allá del interés económico con la posterior ruina casi asegurada. 

 

En cualquier caso, si afirman  la necesidad de la ventilación y se demuestra  que no existe tal cámara ¿ cuales serían las consecuencias ?. 

Manuel Álvarez

Se prohíbe el copiado, la difusión total o parcial de este artículo aún citando la fuente, sin permiso por escrito el autor

CORROSIÓN Y DEGRADACIÓN DE LOS METALES

Por M. Alvarez

la corrosión es el deterioro de una sustancia (USUALMENTE UN METAL) debido a una reacción con su medio ambiente. Este concepto reconoce que los metales son los únicos materiales que se corroen, existe el deterioro de otros materiales como la madera, cerámica, plásticos, etc; además pueden no existir cambios visibles en el material, sin embargo el material puede fallar inesperadamente a causa de ciertos cabios en su estructura interna.

Factores que influyen en la corrosión.

Condición de la superficie, la escasa limpieza de la superficie y presencia de materia extraña pueden ocasionar una fuerte influencia en el inicio y desarrollo de la corrosión.

Efecto de la temperatura.
en principio el aumento de la temperatura incrementa la tasa de corrosión, debido a que la temperatura acelera la cinética de las reacciones, Aún en soluciones acuosas, a temperatura ambiente puede existir una parte del material con mayor temperatura que el resto del material, la cual se comporta de forma de forma anódica con respecto a la otra, por ejemplo cuando el hierro se encuentra en inmersión en una solución de NaCI diluida y aireada; el electrodo caliente e3s anódico respecto al metal más frío de la misma composición.

DIFERENCIA DE POTENCIAL.
Cuando existe deferencia de potencial en los materiales expuestos a las mismas condiciones, tal como sucede con el zinc y el acero en agua salada, el metal con un valor potencial estándar de oxidación mayor se corroerá y protegerá al metal con el potencial estándar de oxidación menor.

EFECTO DE LA EROSIÓN
La erosión por sí misma no es corrosión, sin embargo en condiciones abrasivas es posible la remoción de la película protectora del metal dejándolo expuesto al deterioro.

EFECTO DE AMBIENTES CONTAMINANTES.
Los ambientes con contaminantes son factores extremadamente importantes. A menudo, las substancias presentes únicamente en concentraciones bajas tienen mayor importancia en el comportamiento de la corrosión que las substancias presentes en elevadas concentraciones, algunas veces las impurezas pueden acelerar el ataque, en otras ocasiones pueden comportarse como inhibidores.

EFECTO DEL TIEMPO.
En algunos casos de  corrosión  existe una relación lineal, es decir conforme se incrementa el tiempo de exposición se incrementa la tasa de corrosión; en otros casos la tasa de opcrrosión puede disminuir o permanecer en un valor constante.

EFECTOS BIOLÓGICOS.
Los organismos macroscópicos y microscópicos influyen en la corrosión en dos formas principalmente:

Creando obstrucciones sobre la superficie lo cual produce celdas de aireación diferencial.
Absorbiendo hidrógeno de la superficie del acero, que es un factor de protección de la corrosión.

Ciertos sulfatos que son reducidos por bacterias son transformados a ácido sulfuroso en las proximidades de las áreas  catódicas del acero, provocando una aceleración en la corrosión.

TERMODINÁMICA DE LA CORROSIÓN
La termodinámica provee parte de la estructura científica requerida para evaluar el comportamiento y la tasa del proceso de la corrosión, además proporciona  información sobre los productos intermedios de las reacciones complementarias parciales anódica y catódica, las cuales en conjunto constituyen un proceso total de corrosión. Las estructuras y características de los productos  intermedios pueden controlar la resistencia de la superficie del metal al ataque corrosivo.

PROCESO DE OXIDACIÓN Y REDUCCIÓN EN SOLUCIONES ACUOSAS

la ciencia de la corrosión frecuentemente involucra el intercambio de electrones entre reacciones parciales: reacciones anódicas que los producen(oxidación) y reacciones catódicas que los consumen (reducción), es necesario conocer los electrones que se intercambian en el proceso de corrosión.

ESTADOS DE OXIDACIÓN

La definición de estados de oxidación manifiesta que: el poder de combinación ejercido por los elementos y sus compuestos está relacionado con sus valencias.
Los óxidos metálicos están formados por transferencia de electrones desde los átomos de metal electropositivos hacia los átomos de oxigeno electronegativos, convirtiéndolos en cationes y aniones respectivamente. Todo incremento de uno, en el estado de oxidación representa la pérdida de un electrón y corresponde a la oxidación del metal. Los electrones que pierde el metal son ganados por el oxigeno. Esto constituye la reducción complementaria del oxigeno y  mediante la contabilización de electrones se encuentra que su estado de oxidación es reducido de 0 a -2.

CLASIFICACIÓN DE LOS PROCESOS DE CORROSIÓN

El proceso de la corrosividad puede ser clasificado para su estudio según: el medio en el que se desarrolla, su mecanismo, su morfología y mediante efectos combinados.
CLASIFICACIÓN SEGÚN EL MEDIO.
Esta clasificación es útil cuando se estudian los mecanismos de ataque de la corrosión
CORROSIÓN QUÍMICA.
En este tipo de corrosión el metal reacciona con un medio no iónico, por ejemplo la corrosión en el aire a alta temperatura, reacción con una solución de yodo en tetracloruro de carbono.

CORROSION ELECTROQUÍMICA.
Se refiere al proceso de la corrosión que se produce en un transporte simultáneo de electricidad a través de un electrolito, com por ejemplo la corrosión en soluciones salinas, en agua de mar, la corrosión atmosférica, la corrosión en los suelos, etc.

CLASIFICACIÓN DE LA FORMA DE ATAQUE.
Esta clasificación permite evaluar los daños producidos por la corrosión.

CORROSIÓN UNIFORME.
la forma más benigna de corrosión, el ataque se extiende de forma homogénea sobre toda la superficie metálica, y su penetración media es igual en todos los puntos. Este tipo de ataque permite calcular fácilmente la vida útil de los materiales expuestos.

CORROSIÓN LOCALIZADA.

Esta corrosión comprende los casos intermedios entre corrosión uniforme y corrosión localizada. El ataque se extiende más en algunas zonas, sin embargo se presenta como un ataque general.

CORROSIÓN INTERGRANULAR.

El ataque se presenta como una estrecha franja que se extiende a lo largo de los límites del grano, este tipo de ataque es muy dañino y puede llegar a destruir el material expuesto. este tipo de corrosión ocurre generalmente en el aluminio, cobre y en aleaciones de acero inoxidable.

CORROSIÓN POR PICADO.

Conjuntamente con la corrosión intergranular son las corrosiones más peligrosas que pueden presentarse; el ataque puede darse en puntos aislados en superficies metálicas pasivas y se propaga hacia el interior del metal, en ciertos casos se forman túneles microscópicos.

CLASIFICACIÓN SEGÚN EL MECANISMO

 

CORROSIÓN GALVÁNICA O BIMETÁLICA.
Este tipo de corrosión resulta de la corriente generada cuando se encuentran en contacto dos metales con potenciales diferentes, los cuales se exponen en una solución corrosiva o en atmósferas húmedas. Unos de los metales es más activo que el otro por lo tanto, se corroe con mayor rapidez que si se encontrara aislado; por otro lado la corrosión del metal más noble decrece.
la corrosión galvánica depende de la diferencia de potencial que existe entre los con metales y de la polarización que sufren los electrodos una vez dada la unión.
la corriente de corrosión sobre el metal que actúa anódicamente será siempre la misma, no así la corrosión del metal que actúa de forma catódica que depende de la difuxión del oxigeno sobre la superficie catódica.
El potencial de un metal o aleación es función de la composición química del medio, peliculas de óxido, productos de corrosión que pueden existir o desarrollarse sobre la superficie metálica y la temperatura.
LAS MEDIDA PREVENTIVAS PARA LA CORROSIÓN GALVÁNICA SON:
-Evitar en lo posible el uso de materiales diferentes.
-Evitar una relación de áreas desfavorables, así por ejemplo un pequeño ánodo conectado a un gran cátodo.
-Aislar eléctricamente un material del otro cuando se utilizan materiales diferentes, en caso de no ser posible el aislamiento; entonces la parte más anódica debe ser diseñada para un fácil reemplazo.
-Proteger el cátodo y el ánodo cerda de la unión de los mismos mediante revestimientos evitando así su contacto.

CORROSIÓN BACTERIANA

En esta variedad de corrosión, las bacterias que existen en el suelo ejercen un papel fundamental producen una corrosión aerobia o anaerobia según las bacterias precisen la presencia  o ausencia de oxigeno respectivamente.

la corrosión anaerobia es la más grave de las corrosiones originadas por microorganismos, entre estas tenemos las bacterias Desufovibrio  Desulfuricans que utilizan hidrógeno para reducir los sulfatos, lo cual da lugar a las formación de ácido sulfhídrico uqe posteriormente reacciona con el hierro para obtener sulfuro ferroso, requieren un pH favorable 5,5 a 5,8 y nutrientes. a

Entre los microorganismos aerobios tenemos las sulfobacterias denominadas asi por su capacidad de almacenar azufre en sus células, antes de oxidarlo a SO₄⁻²

CORROSIÓN POR AIREACIÓN DIFERENCIAL

Este tipo de corrosión se debe a que la superficie se debe a que la superficie del metal está expuesta a un electrolito que posee aireación variable.
Esta variación en la aireación obedece a varios factores tales como:

-Agitación insuficiente de electrolito
-Difusión lenta y diferencia de concentración de iones metálicos sobre la superficie metálica.
-Depósitos de arena y polvo.
-Contacto del metal con otros cuerpos sólidos no metálicos (Plásticos,cauchos,cerámica)
-Geometría particular de la estructura metálica (soldaduras discontinuas, ranuras, uniones roscadas).

CORROSIÓN SELECTIVA

Un caso particular de este tipo de corrosión es la dezinficación. que consiste en la separación del zinc del latón en soluciones acuosas, particularmente el agua de mar. El zinc se disuelve y el cobre permanece en la aleación en forma de masa porosa, de consistencia casi nula, por lo que la estructura metálica falla a la más ligera solicitación metálica.

CORROSIÓN FISURANTE

Esta corrosión es conocida también como corrosión bajo tensión, se presenta cuando un metal está sometido simultáneamente a la acción de un medio corrosivo y a tensiones mecánicas de tracción, entonces se forman fisuras que pueden ser transgranulares o intergranulares que se extienden hacia el interior del metal hasta que las tensiones se relajan o el metal finalmente se fractura.

CORROSIÓN POR FATIGA

la fatiga es la falla de un metal por agrietamiento que está sujeto a una tensión cíclica, cuando la tensión aumenta  el número de ciclos necesarios para que el metal falle decrecerá. existe un nivel de tensión pada cada material que corresponde al valor más bajo en el cual no ocurrirá falla alguna aún con un número de ciclos a este valor de tensión se la conoce como límite de resistencia.

El agua de mar produce un ambiente corrosivo y la vibración de las líneas de acero bajo tensión lo cual provee una tensión ciclica.

la corrosión por fatiga se la puede evitar mediante el uso de revestimientos electroplateados de sacrificio, como por ejemplo el zinc y el cadmio sobre el acero. El revestimiento zinc sobre acero se lo aplica mediante pulverización metálica, que es ,muy efectiva. En ambientes acuosos se puede lograr una mayor protección por protección catódica e inhibidores, aunque no es efectivo cuando se encuentra en niveles altos de tensión cíclica.

CORROSIÓN POR CAVITACIÓN

la cavitación es la formación de vacios o cavidades en un líquido debido a la turbulencia, o a la temperatura que producen un decrecimiento de la presión del líquido por debajo de  la presión de vapor en zonas localizadas dentro de las tuberías reduciendo la resistencia del  material. Los vacios son realmente agujeros en el líquido los cuales contienen únicamente vapor de agua, usualmente existen por un corto tiempo debido a cambios en la presión de un líquido turbulento.

la prevención de este tipo de corrosión requiere del uso de aleaciones más resistentes, donde el diseño de sistemas evite la turbulencia y la caída de presión en lo posible.

CORROSIÓN POR DESGASTE

También es conocida como corrosión por abrasión, se origina por el contacto continuo de una superficie metálica con un material abrasivo que al depositarse sobre ciertos puntos de superficie provoca la corrosión por aireación diferencial dando lugar a la formación de picaduras, este tipo de corrosión puede ser prevenida mediante la eliminación de cualquier roce entre las superficies. El desgaste puede retardarse mediante la lubricación de las superficies en contacto  mediante grasas o aceites.

 

CORROSIÓN ATMOSFÉRICA

Es un proceso electroquímico que involucra a un metal, productos de corrosión, superficie electrónica y la atmósfera. Depende de varios factores: humedad relativa, niebla, temperatura de la superficie metálica, temperatura del ambiente de exposición, velocidad y dirección del viento, radiación solar, tiempo de humectación, presencia de contaminantes, etc.

la humedad se deposita sobre la superficie metálica que actúa como un electrolito, por ende los productos de la corrosión atmosférica son generalmente poco estables y no detienen el avance de la corrosión.

la corrosión atmosférica se asemeja a la corrosión en medio acuoso, con la distinción de que no existe eliminación constante de los productos de la corrosión, u que además atraviesa por periodos de sequedad y humedad a causa de los cambios climáticos.

la corrosión atmosférica causa grandes pérdidas económicas especialmente en el sector industrial; Según las investigaciones realizadas se ha estimado que más de la mitad de las cuantiosas pérdidas globales de la corrosión se deben a la acción de la atmósfera sobre los materiales metálicos, esto se debe a que la mayor parte de los equipos y construcciones metálicas operan a la intemperie.

la mayoría de los tipos de corrosión ocurren en la atmósfera. Éste tipo de corrosiones es peculiar puesto que, en la corrosión de los metales no existen grandes cantidades de electrolito como sucede en otro tipo de corrosión electroquímica, así también no es posible determinar la diferencia de potencial no la dirección de la polarización. Sin embargo todos los factores electroquímicos(ánodo, cátodo, elctrolito) importantes aparecen en la corrosión atmosférica.

TIPOS DE ATMÓSFERAS CORROSIVAS

Se pueden clasificar en cuatro tipos básicos:

ATMÓSFERA INDUSTRIAL
ATMÓSFERA MARINA
ATMÓSFERA RURAL
ATMÓSFERA INTERIOR.

Se caracteriza la primera por la presencia de contaminantes tales como óxidos de nitrógeno, sulfuros, el dióxido de azufre proveniente de la combustión de carbono y otros combustibles fósiles.
El ácido sulfuroso eso oxidado por algunos procesos catalíticos convirtiéndolo en ácido sulfúrico, el cual se depositan en gotitas microscópicas sobre las superficies expuestas.

Los contaminantes en una atmósfera industrial conjuntamente con el rocío y la niebla producen una película altamente corrosiva, húmeda y ácida sobre las superficies expuestas, adicionalmente a las atmósferas industriales normales o cerca de plantas químicas , otros contaminantes corrosivos pueden estar presentes.

Existen usualmente varias formas de cloruros los cuales pueden ser mucho más corrosivos que los sulfatos ácidos; la reactividad del ácido clorhídrico con la mayoría de metales es más elevada que con otros contaminantes como fosfatos y nitratos.

En cuanto a las atmósferas marinas, una gran cantidad de partículas finas de sal marina son transportadas por el viento y son depositadas en las superficies metálicas expuestas. La concentración de sal contaminante decrece rápidamente con la distancia desde el océano y es afectada enormemente por las corrientes del viento.

Respecto a las atmósferas rurales. Una atmosfera rural no contiene contaminantes peligrosos químicos ; sin embargo, si contienen polvos orgánicos e inorgánicos. Su  principal factor corrosivo constituye la humedad y los elementos gaseosos como el oxigeno y dióxido de carbono.

Las atmósferas áridas y tropicales son variaciones de la atmósfera rural, en climas áridos existe escasa o ninguna lluvia, sin embargo existe una humedad relativa alta y condensación en ocasiones, en los trópicos, además de la alta temperatura promedio, el ciclo diario incluye humedad relativa alta, radiación solar intensa, y largos periodos de condensación durante la noche. En áreas protegidas la condensación puede perdurar hasta después del amanecer, tales condiciones pueden producir un ambiente altamente corrosivo.

ATMOSFERA INTERIOR

la atmósfera interior es originalmente considerada una corrosión poco severa; no obstante, algunas veces puede causar un alto nivel de corrosión; sin embargo, no existe un contaminante típico o condiciones asociadas con las atmósferas interiores. si no existe ventilación, es posible la existencia de humos, que en presencia de la condensación o de alta humedad puede ser altamente corrosivo.

En cualquier tipo de atmósfera se debe considerar que no solamente los contaminantes ácidos son agresivos, sino también los materiales alcalinos también pueden ser corrosivos; se debe tener en cuenta que el mayor contribuyente en la corrosión de los metales es el oxigeno.

Además de las cuatro tipos de atmósferas básicas pueden existir una combinación entre ellas obteniéndose atmósferas mixtas como por ejemplo atmósfera marina-industrial. atmósfera marina-rural etc.

El tipo de atmósfera marina o marina-industrial es generalmente considerada como la atmósfera más agresiva.

FACTORES QUE AFECTAN A LA CORROSIÓN ATMOSFÉRICA

Una variedad de factores afecta el comportamiento de la corrosión atmosférica de los materiales que incluyen.

LLUVIA, ROCIO Y CONDENSACIÓN, HUMEDAD, TIEMPO DE HUMECTACIÓN, TEMPERATURA, RADIACIÓN SOLAR, VIENTO, CONTAMINENATES TRANSPORTADOS POR EL AIRE, LOCALIZACIÓN PARTICULAR. ORGANISMOS BIOLÓGICOS.

la lluvia realiza un lavado de los contaminantes atmosféricos sobre las superficies expuestas, lo que podría considerarse como un efecto benéfico. Por otro lado , si la lluvia se estanca en las imperfecciones de las superficies metálicas (grietas o hendiduras) podría acelerar la corrosión por la acumulación de humedad en tales áreas.

El rocío y la condensación son factores indeseables desde el punto de vista de la corrosión si no están acompañados de lluvia frecuente.

(fuente principal: https://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/2771/1/CD-0553.pdf

Corrosión del zinc, datos

CORROSIÓN DEL ZINC.

Por Manuel Álvarez.

Como es conocido, la corrosión es un fenómeno que ocurre en la interfase metal/medio agresivo generalmente de naturaleza electroquímica que  conduce a la degradación de los metales , iniciándose en la superficie, avanzando a partir de esta y conduciéndola hasta la destrucción total de los materiales sin ninguna medida de protección fue tomada en el momento debido. 

Se entiende por corrosión, la destrucción de los cuerpos metálicos por acciones de agentes externos, persista o no su forma.

Una de las principales causas de ruina de  la cubierta de zinc es la corrosión de la chapa.

  El material, tanto el de acabado natural como el pre-patinado se presentan en el mercado con las máximas garantías. Por tanto, en principio, si sufre alteraciones son consecuencia de factores externos que han de tenerse en cuenta previa a la instalación y durante la misma.   

El zinc, instalado en sitio adecuado y de forma optima no tendría por que dar absolutamente ningún problema.  Se pueden ver cubiertas  con muchos años al igual que ornamentos que siguen cumpliendo su cometido, de modo que  habrá que analizar el porqué de algunas alteraciones en cortos periodos de tiempo. Algún conocido fabricante en sus recomendaciones iniciales incluía:  Consecuencias de la mala comercialización o instalaciones provocan alteraciones importantes en el conjunto de las obras. Debido  la naturaleza química del producto, las malas condiciones de almacenamiento o transporte pueden causar alteraciones importantes en las acabadas. Las posibilidades de transformación obligatorias requieren de equipos, consejos y experiencias precisas” . 

Quiero Precisar que algunos  fabricantes poco se ha preocupado de que  sus recomendaciones se tuviesen en cuenta ya que de lo contrario posiblemente no estaríamos asistiendo a tantas  cubiertas en estado ruinoso, que precisamente se hicieron siguiendo también recomendaciones de representantes de esos mismos fabricantes. Por si no se entiende el párrafo: Se daban unas recomendaciones muy severas para el almacenamiento, por el contrario para la instalación no se tenían en cuenta, todo se resolvía con una lámina especial, variopintos accesorios etc, etc, Eso sí, con sello de la casa es decir “homologados” y adornados con unos precios supra . Y si no se hacía así, es decir, gastándose un pastizal, la cubierta no tenía garantías. ¿Y ahora que?;  cubiertas que realizadas así, con todas las majestuosidades, se vea que el zinc se descompone, se corroe, que hay que retirarlo ¿Cual es la respuesta? Pues muy simple, que se hizo mal, que se planifico mal,  lo que se vendía como inmejorable solo obedecía a intereses económicos. ¿Y si tenemos que retirar la cubierta la volvemos a realizar igual, o buscamos otro sistema? No estaría de menos que quienes a más le interesa la venta,  esos que van sacando novedades cada vez más novedosas  primero nos ilustrasen de como puede llegar el zinc al extremo de ser inservible, de pudrirse para luego darnos el consejo  de como hacer una nueva  instalación con garantías. Porque si la volvemos a realizar igual,el resultado ya lo conocemos. Claro, como hay que cambiar el sistema, eso supone reconocer que el anterior no era el indicado que sin embargo se vendió como el mejor.  Reconocer  supondría hacerse cargo y por eso es mejor dejar  que cada cual se las arregle como pueda. 

Sin duda y a primera vista, uno de los fenómenos que más pudieran  agredir al zinc son los atmosféricos, pero no por ello hemos de pasar por alto  otros que pueden resultar más agresivos y que también los manejamos para su instalación,  tales como los complementos que se hacen necesarios para la optima instalación de la hoja de zinc. De hecho, la mayoría de las cubiertas que manifiestas patologías graves, ellas vienen producidas desde el interior. Es decir, se generan en la cámara oculta, esa cámara que tan de cabeza trae a los alquimistas que se han hocicado en resolver el problema generando láminas de separación, incluso imprimando el zinc por su cara interior, todo al objeto de que no le ataquen los fenómenos que en esa cámara se producen. Lo cierto es que algo sí se va logrando y es más que nada dar opciones para otros pocos años y todo basándose en los ensayos de laboratorio. ¿tan difícil es reconocer  como trabajaban aquellos que pudieron ser nuestros maestros, es decir, que instalando la chapa sobre un simple soporte compatible consiguieron que aún podamos disfrutar de la belleza de muchas cubiertas centenarias. ¿ Que está ocurriendo para que en la actualidad la mayoría de las cubiertas de zinc estén dando problemas principalmente de corrosiones ? Preciso que la mayoría de las corrosiones tienen su origen en la cara interior de la chapa de zinc, entendiendo esta como la cara oculta que es la que más protegida está, pues ella no se siente atacada por los meteoros ni por otro fenómenos agresivos que se dan a la intemperie. 

La corrosión puede manifestarse de interior a exterior o a viceversa, lo que significa que puede provenir de orígenes  totalmente distintos.  La atmósfera esta mucho más contaminada en nuestra época actual que hace 50 años, contra esto poco podemos hacer, pero a sabiendas del riesgo se deberían de tomar debidas precauciones. Sabemos que el zinc se comercializa en diferentes grosores, para cubierta se pueden considerar desde 0,65 mm. a 0,8 mm.   Conociendo las propiedades naturales del metal, podemos concluir en que la chapa por sí sola no terminaría siendo muy longeva, pero sí tiene esa particularidad el zinc  es la de auto-protegerse. En contacto con el aire seco el zinc se conserva  a temperatura ordinaria. En el aire húmedo se cubre de una película gris, que preserva las capas inferiores de ulterior oxidación. Esta película está formada por una capa de hidróxido y metal; al cabo de algún tiempo toma color blanquecino por la acción del ácido carbónico, formándose carbonato bárico hidratado. Este se adhiere bien, pero es soluble al agua que contenga anhídrido  carbónico y amoniaco.  La oxidación del zinc es tanto mayor cuanta más grosera es su estructura cristalina. Como  producto secundario se forma peróxido de hidrógeno. El aire en movimiento oxida más el zinc que el aire en reposo. Según la proporción de gas carbónico que contenga, el aire húmedo actúa con distinta intensidad, la acción es más enérgica en presencia de gas sulfuroso.

El hierro que queda al descubierto puede ser causa de que se acelere la destrucción de una cubierta de zinc.

Si tenemos en cuenta que la capa de protección  se crea desde el propio metal en su superficie, es fácil despejar que la chapa pierde grosor de metal virgen y  por tanto densidad y resistencia. Si la atmósfera es agresiva (dependiendo de la zona en que esté situada la cubierta) y habida cuenta de que las tolerancias permitidas en los grosores pueden irse a la baja,  se debería de emplear un zinc más grueso dentro de la escala. Por otra parte, sería muy conveniente el dar pendientes pronunciadas a los faldones, de esta manera la cubierta de va a auto-limpiar, la fuerza del agua de lluvia va a arrastrar en su recorrido los depósitos sólidos que pueda haber almacenados sobre la chapa.

 En algunas  situaciones tienen alta importancia  fenómenos tales como la descomposición de los vegetales. El leñoso o celulosa que componen casi toda la sustancia sólida de las plantas, se descompone en el aire húmedo absorbiendo oxigeno , desprendiendo un volumen de ácido carbónico igual al del oxigeno absorbido , dejando sobre las cubiertas una materia llamada mantillo, compuesta de mucho carbono y poco oxigeno e hidrógeno . Esta descomposición es lenta y se verifica en el oxigeno del aire, el hidrógeno de la sustancia vegetal se une con el oxigeno del aire para formar agua y un cantidad proporcional de oxigeno de aquella se desprende combinada con el carbono , debiendo quedar entonces un exceso de este último.  

Tanto más escasa sea la pendiente. más posibilidades  hay  que se vayan creando depósitos sólidos que pueden contener esas sustancias  agresivas, por otra parte son altamente higroscópicos  y puede activar la corrosión del metal.  Tal efecto destructor, que sobre las superficies metálicas opera el moho u orín producido por la humedad y el ácido carbónico contenido en el agua, en contacto con el zinc

zinc descompuesto 6 La oxidación de los metales, principio y agente de su corrosión, es tanto más activa cuanto mayor es el grado higrométrico y más elevada la temperatura., y se acelera rápidamente por acciones galvánicas que consumen rápidamente el metal. Tales causas son las principales que se han de procurar  evitar o contrarrestar. La acción galvánica no solamente se  produce entre metales distintos: partes distintas de un mismo trozo de metal pueden estar suficientemente separadas en la serie electro-motriz, debido a diferencia de densidad etc.

Ante la imposibilidad de proyectar   fuertes pendientes, se debería de acudir a una chapa de más grosor y  no estaría de menos el hacer limpiezas periódicas de la cubierta durante los primeros años de vida ya que pueden acumularse residuos sólidos, ellos pueden contener elementos que lleguen a combinar negativamente con la chapa de zinc. Por otra parte, empleando chapa de más grosor, sera mayor el espesor una vez creada la pátina pátina. la pátina es la que definitivamente va a proteger la chapa. 

Otro factor importante a tener en cuenta es la proximidad de chimeneas de calefacción u otras  que emanen gases de combustión  de gasóleo, o industrias cercanas que puedan emitir gases contaminantes para el zinc. Se ha alertado mucho a cerca de las chimeneas instaladas sobre las cubiertas de zinc, sin embargo  no esta totalmente demostrado que todos los gases de combustión agredan al zinc ya que nos hemos encontrado en situaciones en las que residuos de gases terminan depositándose sobre la chapa creando ellos mismos una capa de protección.
En la imagen podemos ver chapa de zinc cubierta totalmente cubierta de oxido a consecuencia del gas de combustión de gasóleo que desprende una chimenea situada en la cubierta. la chapa esta funcionando perfectamente después de 19 años. Viendo esto se puede concluir que no siempre el zinc es atacado por los gases como se viene afirmando categóricamente. 

 


En breve trataremos sobre la corrosión procedente de la parte interior. (VER IMÁGENES)

Manuel Álvarez 

Nota: todos nuestros artículos e  imágenes tienen derechos de autor y no podrán ser utilizadas para ningún fin salvo autorización escrita de CUMALSA,S.L.
observatorio

Ensayos y algunos usos del zinc

DIVERSOS ENSAYOS Y USOS

 

 ensayos del zinc
Aparato de March

El zinc ordinario del comercio nunca es puro, así que siempre contiene mayor o menor proporción de plomo, cadmio, hierro, arsénico y a veces también azufre, carbono y fosforo.  Los metales extraños especialmente el plomo y el cadmio, quedan de residuo, como masa negra esponjosa, cuando se disuelve el zinc en pequeños fragmentos en ácido sulfúrico diluido y se tiene cuidado de que quede sin disolver un pedacito de zinc metálico. Conduciendo el gas hidrógeno sulfurado que se desprende eventualmente en esta operación a una solución de acetato de plomo, no debe ennegrecerse ésta por formarse en ella sulfuro de plomo. (azufre) El reconocimiento del arsénico y del antimonio puede efectuarse mediante el aparato de March. El Fósforo se reconoce por la coloración verde de la llama del hidrógeno. La solución obtenida disolviendo por completo zinc casi puro en ácido clorhídrico no ha de precipitar so solo débilmente, saturándola con Sulfhídrico ( plomo, cadmio,cobre).

Cantidades muy pequeñas de plomo y cadmio pueden reconocerse en el zinc mezclando la solución clorhídrica del mismo con acetato sódico y añadiendo un poco de agua sulfhídrica. Dejando sedimentar el precipitado que se forma se da a conocer la presencia de estos metales extraños por la coloración del mismo. El liquido separado por filtración de estos precipitados, adicionado de amoniaco y agua sulfhídrica, deben dar un precipitado blanco, en caso de existir hierro tendría un color verde sucio.

La presencia de hierro en el zinc puede reconocerse también fácilmente en la solución clorhídrica, después de hervirlo con una pequeña cantidad de clorato potásico, por la coloración roja que toma el líquido frío añadiéndole solución de sulfuro potásico.

USOS DEL ZINC

El zinc metálico tiene muchas aplicaciones a causa de alterarse poco, en las condiciones ordinarias  por la acción del aire y el agua así como por su fácil fusibilidad para obtener objetos de fundición. Para cubiertas, canalones, bajantes, vasijas, en los buques y  un largo etc.

Respecto a sus muchos otros usos, la mayor parte se emplea en la obtención de aleaciones y en el cincado o galvanización.

Merece citarse que el hierro en presencia de humedad, puede preservarse de la oxidación por medio del zinc , fuertemente electropositivo, poniéndolo en contacto con este metal, porque del par hierro-zinc formado se desprende hidrógeno. En este caso es preciso que el agua contenga bastante cantidad de electrolitos, para que sea pequeña la resistencia opuesta al paso de la corriente eléctrica.

Según investigadores de D.Phillips, para que el zinc surta efecto sobre los materiales que ha de proteger, el contacto entre él y el metal a proteger ha de ser continuo.

Desde mediados del siglo XIX, se emplearon bandas de zinc para proteger los cascos de los barcos por la acción del agua de mar.

M.Müller observo corrosión en tubos de zinc por donde escurría el agua de lluvia de un techo de cobre, a causa  de este último metal disuelto por el amoniaco atmosférico contenido en el agua. Las láminas de zinc aplicadas directamente sobre ladrillos que contenían 1,4 % de sales solubles en tiempo húmedo fueron pronto corroídas, mientras que poniendo entre las dos materias una capa de fieltro o cualquier otro separador compatible, el zinc no era atacado.

Según W.H Seamon, el zinc mismo resulta protegido por la capa que él se forma por la acción del aire. Parece que esta capa hace al zinc más resistente aún para el agua que contenga 0,5 gr. De anhídrido carbónico por litro. Las cantidades de azufre, carbono, arsénico, antimonio, cadmio, estaño y cobre que ordinariamente contiene el zinc no lo perjudican en su empleo. Si tiene más de 0,13% de hierro, el zinc es quebradizo. Hasta el 1% de plomo favorece al zinc, pero más de 1,5% es perjudicial. Se asevera que  La lámina de zinc  no debe sujetarse con clavos de hierro a la madera, pues resultará pronto corroída por los ácidos de esta última.

Respecto a las conducciones de agua  para las que se empleen tubos de zinc solo, según las investigaciones hechas por Nichols y Boarman, las cantidades de zinc que pasan de los tubos al agua son tan pequeñas que no pueden ser nocivas para la salud. Sin embargo Schwarz y Drosk, consideran que el empleo de tubos zincados pueden tener sus inconvenientes, sobre todo cuando el agua que circula por ellos contiene anhídrido carbónico libre y oxigeno.

Según Roman y Delluc, los recipientes de zinc o de hierro galvanizado no son apropiados para conservar o transportar  alcohol, pues el alcohol puede disolverse hasta 0,4 miligramos por litro de zinc del hierro galvanizado.  Esto es de temer a que los alcoholes metílico y etílico rectificados del comercio a menudo tienen reacción ligeramente ácida. Según Heinzeleman, este peligro solo existe cuando se trata de alcohol desnaturalizado de 90% en volumen., pero no respecto al alcohol puro o desnaturalizado de 95 a 96% en volumen.

Para el mosto de cerveza el zinc parece ser un veneno enérgico. Por el contrario J. Brand dice que la cerveza que se pone en contacto con la lámina de zinc permanece límpia. Desmonta así la teoría de que no se deben fabricar filtros para la clarificación de cerveza , se decía de estos que la enturbiaban, sobre todo a las cervezas jóvenes.

Si se considera que se perjudica el vino y el vinagre. Para la conservación de estos líquidos, los recipientes de zinc no son apropiados.

Si parecen recomendables los recipientes de zinc para destinarlos a los aceites refinados. Las grasas para cuero actúan según J.Paesslr, sobre el zinc, porque durante su conservación se forman en ellos ácidos grasos.

Nota: todos nuestros artículos e  imágenes tienen derechos de autor y no podrán ser utilizadas para ningún fin salvo autorización escrita de CUMALSA,S.L.

Manuel Álvarez Sandez

RUINA DE LA CHAPA DE ZINC

VISIBLE CORROSIÓN EN LA CHAPA DE ZINC
CORROSIÓN A CONSECUENCIA DEL SOPORTE
SE PUEDE OBSERVAR COMO SE GENERA LA CORROSIÓN A CONSECUENCIA DEL SOPORTE
LA IMAGEN NOS MUESTRA CLARAMENTE COMO SE DISTRIBUYE EL GAS QUE GENERA LA CORROSIÓN
ZONA DE FUERTE INCIDENCIA COINCIDIENDO CON LA UNIÓN ENTRE DOS CHAPAS
RESIDUOS DE HIDRÓXIDO DESPRENDIDO DE LA CHAPA DE ZINC
FUERTE GENERACIÓN DE HIDRÓXIDO
CLARAMENTE SE VE COMO LA TELA DE SOPORTE MARCA LAS LÍNEAS DE QUE DAN INICIO A LA CORROSIÓN
VEASE COMO LA CORROSIÓN SE INICIA PRECISAMENTE EN LAS ZONAS DE UNIÓN TRASVERSAL DE LAS CHAPAS
CLARAMENTE SE VE COMO LAS LÍNEAS DE CORROSIÓN SE INICIAN DESDE LA JUSNTAS DE LAS CHAPAS
SE NEDCESITA DE EXPLICACIÓN CIENTÍFICA PARA CONOSER COMO SE PRODUCE EL FENÓMENO DE LA CORROSIÓN
CLARAMENTE VEMOS COMO LA FORMACIÓN DE HIDRÓXIDO SE DIFUNA DESDE LAS JUNTAS ENGATILLADAS
LA IMAGEN NOS MUESTRA COMO LAS ACCIONES DE CORROSIÓN SE INICIAN TANTO DESDE LAS JUNTAS DE LAS CHAPAS COMO DESDE LOS SOLAPES DE LA TELA
LAS ARRUGUGAS FORMADAS EN LA TELA SIRVEN DE DEPOSITO DE HIDRÓXIDO QUE DESPRENDE LA CHAPA Y QUE INTERACCIONARA CON ELLA MISMA
REQUIERE DE EXPLICACIÓN CIENTIFICA (APARTADO TÉCNICO )
LA IMAGEN NO DEJA DUDAS DE CONDE PARTE LA FORMACIÓN DE HIDRÓXIDO DANDO LUGAR A LA DESTRUCCIÓN DE LA CHAPA POR CORROSIÓN
RESIDUOS DE CORROSIÓN
ASI SE VA A INICIAR LA CORROSIÓN, VEMOS CLARAS MANCHAS DE HUMEDAD ( EL AIRE HUMEDO SE VA CONCENTRANDO EN LAS ARRUGAS DE LA TELA CON POSTERIOR DESTILACIÓN ) LA LÍNEA BLANCA QUE SE RESALTA ENTRE LAS GRAPAS NOS DA A ENTENDER COMO SE VA INICIANDO LA CORROSIÓN.
AL FIJAR LA GRAPA SE ORIGINARON FUERTES ARRUGAS EN LA TELA. A MAYOR CONCAVIDAD MAYOR ALMACENAMIENTO DE GAS QUE DESTILADO VA A GENERAR LA CORROSIÓN
CLARAMENTE NOS MUETRA LA IMAGEN COMOSE DISTRIBUYE LA CONTAMINACIÓN EMPEZANDO PRIMERO POR LA DESTILACIÓN DEL AIRE HúMEDO
SE DIFUMINA LA CONTAMINACIÓN PARTIENDO DE UNA MANCHA DE HUMEDAD (DESTILACIÓN )
NO DEJA DUDAS LA IMAGEN. LA DIFUMINACIÓN PARTE DESDE LA GRAPA UTILIZANDO LAS CANALIZACIONES DE LA TELA
CORROSIÓN MACROSCÓPICA QUE SE INICIÓ ENUNPUNTO CONCRETO A CONSECUENCIA DEL FENÓMENO QUE VENIMOS DESCRIBIENDO

TODAS LA IMÁGENES ESTÁN PROTEGIDAS POR DERECHOS DE AUTOR. SE PROHIBE SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL POR CUALQUIER MEDIO SIN EL PERMISO DEL AUTOR.

M. Álvarez

 

 

 

 

IMÁGENES DE CORROSIONES EN LA CHAPA DE ZINC

Imágenes de corrosiones a consecuencia de la lámina inferior. En la misma cubierta se pueden desajustes y reparaciones mal efectuadas así como destonalidades en en el color original de las chapas que en principio se pusieron de diversas tonalidades.

IMÁGENES INÉDITAS

Corrosiones en la chapa de zinc a consecuencia del soporte:
En este caso se trata de una cubierta de chapa de zinc natural, puesta la chapa directamente sobre una lámina.  Como se puede observar fue la lámina la principal causante de la corrosión de la chapa de zinc, lo que ocurrió en muy corto periodo de tiempo.
La cubierta se volvió a realizar con chapa de zinc, para ello se utilizó un soporte de tabla de pino separada, sobre ella se colocó directamente la chapa de zinc.