¿Qué es la protección catódica en electroquímica? Explicación concreta del término

¿A quién no le ha ocurrido que tiene algún objeto de metal que, pasado un tiempo, se corroe? De hecho, esto es una problemática que grandes empresas han tratado de solventar. Sobre todo, quienes producen cascos o hélices que están en constante contacto con el agua.

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Para ello, se emplea un método conocido con el nombre de protección catódica. El cual es utilizado por los barcos, así como para otras piezas que están enterradas. Tales aplicaciones sientan sus bases en la electroquímica. Y tiene como fin último proteger las piezas de metal de la corrosión.

¿Qué significa protección catódica en la electroquímica?

Podemos encontrar muchas técnicas anticorrosivas. Entre ellas, una de las más populares es la Protección electroquímica (PC). Esta engloba la protección catódica y la anódica. Nos centraremos en la primera.

También conocida como protección galvánica, consiste en polarizar el metal para protegerlo de la corrosión. Sus usos son amplios en piezas de metal que se encuentran enterradas en los suelos o sumergidas en agua. Tanto para objetos como tanques, ductos o gasoductos pueden gozar de los beneficios de la protección catódica.

En otros términos, es un método empleado para reducir, prevenir, controlar o eliminar la corrosión del metal. Esto lo logra, haciendo que la superficie del objeto actúe como un cátodo gracias a que el potencial eléctrico se vuelve más electronegativo. Una de la forma de lograrlo, es aplicando una corriente eléctrica. Pero otras vías es a través de la unión de un ánodo de sacrificio.

¿Qué es la protección catódica anticorrosiva?

Es una técnica de la electroquímica que se utiliza con el objetivo de evitar la corrosión galvánica. Para ello, primero se convierte la superficie del metal o acero en el catado (se reduce) de una celda electroquímica. En primer lugar, se alcanzan potenciales eléctricos más negativos que los que tenía en un principio. Mediante la aplicación de una gran corriente eléctrica.

De hecho, esta técnica es similar a la que emplea en la pintura en polvo para garantizar mayor protección. Esto se puede entender al explicar de que forma ocurre la corrosión. La cual se define como la destrucción que sufre un metal, producto de una reacción electroquímica del mismo con el medio ambiente.

No obstante, la erosión y abrasión también son causas de corrosión. Lo que produce como consecuencia la oxidación de los metales (ánodo). En el cual, este material se convierte en un aceptor de electrones. Por lo que, la idea de la protección catódica es invertir dicho rol y hacer que el metal adopte el papel de cátodo.

¿Por qué es importante proteger los gasoductos con protección catódica?

Un gasoducto es un sistema de conducción de tuberías por el cual se transporta gases altamente volátiles. Se emplean a gran escala y tienen mucha importancia dentro del comercio económico, ya que distribuyen el gas doméstico de uso diario.

Debido a que se manejan grandes magnitudes de volúmenes, y son muy inflamables. Es necesario contar con un sistema de protección contra la corrosión. Esto con el fin de evitar fugas y posibles daños drásticos. Es por ello, que las grandes compañías se valen de la protección catódica. Con el objetivo de reducir los riesgos de corrosión y posterior daño del material.

¿Cuántos tipos de protección catódica existen?

Ahora bien, hay varias maneras para aplicar esta técnica. Y todo depende de la fuente de energía empleada. En general, podemos encontrar tres tipos de métodos a fin de generar material catódico.

Protección catódica por ánodo de sacrificio

Es el más empleado para proteger piezas que están sumergidas en el mar. Y se vale de la corrosión galvánica a fin de evitar la corrosión del material que queremos resguardar. Esta técnica consiste en conectar el acero o metal a proteger (haciendo de cátodo) con otro metal cuya corrosión ocurre más rápido (el ánodo). Este último se considera como un material más activo, es decir, con mayor potencial eléctrico.

El ánodo de sacrificio o galvánico usa metales como el zinc, magnesio o aluminio. Además, deben estar bien distribuidos y son adecuados para protecciones puntuales o no tan extensas. Al transcurrir el tiempo, el ánodo sufre oxidación y es necesario reemplazarlo por uno nuevo.

Protección catódica por corriente forzada o impresa

Ahora bien, si de estructuras más grandes se trata, esta técnica resulta más apropiada. En estos caso, se emplea energía eléctrica que es proporcionada por una fuente externa de corriente continua y que es regulada por un panel de control.

Tal corriente se distribuye por ánodos inertes conectados. Estos poseen forma tubular o de cintas y están elaborados de diversos materiales. Por ejemplo, el silicio, titanio, platino, entre otros. Los gasoductos utilizan este tipo de protección catódica en contraste con la proporcionada por ánodos de sacrificio.

Acero galvanizado

Consiste en un recubrimiento de acero en combinación con una capa de zinc metálico. Tal material se galvaniza y a diferencia de las otras dos técnicas, tiene una mayor duración.

¿Qué material catódico se usa para este tipo de protección?

Dependiendo del tipo de PC empleada es el material catódico. Por ejemplo, si se usa los ánodos de sacrificio, el zinc o aluminio es el material de elección. En este caso el metal a proteger funciona como cátodo, mientras que el otro hace de ánodo. Por otro lado, la PC por corriente forzada se emplea un ánodo conectado a una corriente continua. En ambos caso, el material a proteger es de metal o acero.

¿Qué usos y aplicaciones se le dan a la protección catódica?

Se ha difundido los numerosos beneficios que tienen el utilizar esta técnica al prevenir la corrosión. Sus usos son para proteger el acero, hierro o metal de diversos materiales ante una oxidación temprana. Desde tuberías o tanques de almacenamiento, hasta conductos para transportar agua, o gases se valen de la protección catódica.

De hecho, no solo se limita a superficies terrestres, sino también en territorio marítimo. Por ejemplo, para proteger plataformas petrolíferas o hélices y cascos de barcos. Son numerosas las compañías que se encargan de hacer este mantenimiento.