La corrosión anaeróbica (también conocida como corrosión por hidrógeno ) es una forma de corrosión de metales que se produce en agua anóxica . Generalmente, después de la corrosión aeróbica, la corrosión anaeróbica implica una reacción redox que reduce los iones de hidrógeno y oxida un metal sólido. [1] Este proceso puede ocurrir en condiciones abióticas a través de una reacción termodinámicamente espontánea o en condiciones bióticas a través de un proceso conocido como corrosión anaeróbica bacteriana . Junto con otras formas de corrosión, la corrosión anaeróbica es importante cuando se considera el almacenamiento seguro y permanente de desechos químicos. [2]
El proceso general de corrosión se puede representar mediante una función bimodal , donde el tipo de corrosión varía con el tiempo, incluyendo tanto los mecanismos impulsados por oxígeno como los anaeróbicos. [1] El proceso dominante dependerá de las condiciones dadas. Durante la corrosión impulsada por oxígeno, se forman capas de óxido, creando varios nichos anóxicos no homogéneos en toda la superficie del metal. [1] Dentro de los nichos, se inhibe la difusión de oxígeno, lo que genera las condiciones ideales para que se produzca la corrosión anaeróbica. [1]
En condiciones anóxicas, el mecanismo de corrosión requiere un sustituto del oxígeno como agente oxidante en la reacción redox. [1] Para la corrosión anaeróbica abiótica, ese sustituto es el ion hidrógeno producido en la disociación del agua y la reducción que procede de los iones hidrógeno en gas hidrógeno diatómico . [1] La semirreacción anódica implica la oxidación de un metal en solución acuosa en un hidróxido metálico . [1] Una reacción común que representa este proceso es la transformación del hierro sólido en acero en hidróxido ferroso como se visualiza en la siguiente reacción redox general. [1]
El hidróxido ferroso puede oxidarse aún más mediante iones de hidrógeno adicionales en el agua para formar el mineral magnetita (Fe 3 O 4 ) en el proceso llamado reacción de Schikorr . [1]
En general, la corrosión anaeróbica de metales, como el hierro y el cobre, se produce a velocidades muy lentas. [1] [2] Sin embargo, cuando se encuentran en entornos acuosos que contienen cloruro, la velocidad aumenta debido a la introducción de nuevos mecanismos con la adición de aniones de cloruro. [1] [2]
En condiciones bióticas, la corrosión anaeróbica puede verse facilitada por la actividad metabólica de los microorganismos del entorno circundante. [1] Este proceso se conoce como corrosión influida microbiológicamente o corrosión anaeróbica bacteriana . En particular, la producción de sulfuros disueltos por bacterias reductoras de sulfato (SRB) reacciona con metales sólidos e iones de hidrógeno para formar sulfuros metálicos en una reacción redox. [2]
Los efectos de la corrosión anaeróbica son evidentes al evaluar la seguridad de la eliminación de desechos químicos. Actualmente, la eliminación permanente de desechos nucleares se realiza comúnmente en depósitos geológicos profundos (DGR) que utilizan un revestimiento de cobre para evitar la corrosión del metal. [2] En los DGR, se espera que ocurran cuatro tipos principales de corrosión, incluida la corrosión impulsada por oxígeno, la corrosión influenciada por radiación, la corrosión anaeróbica y la corrosión influenciada por microbiología. [2] De estos, el proceso más notable es la corrosión influenciada por microbiología en términos de la magnitud de la corrosión. [2] La capacidad de microorganismos como SRB para sobrevivir en una amplia gama de entornos también contribuye a su relevancia al considerar la amenaza de la corrosión para la eliminación permanente de desechos químicos. [2]
