¿Qué metales se oxidan?

¿Qué es el óxido?

El óxido, comúnmente conocido como oxidación, se produce cuando el hierro o las aleaciones metálicas 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 se somete al proceso de oxidación, pero no toda la oxidación forma óxido. Como se indicó anteriormente, solo el hierro o las aleaciones que contienen hierro pueden oxidarse, pero otros metales pueden corroerse de manera similar.

¿Qué es la corrosión?

La corrosión ocurre 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:reducción y oxidación.

¿Qué es la Reducción?

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 del metal.

¿Qué es la oxidación?

La oxidación es lo opuesto a la reducción y es el nombre de la reacción química que ocurre cuando una molécula pierde un electrón. Este es el papel del metal en la corrosión del metal. El óxido y la pátina (extraño color verde) 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, solo el hierro y las aleaciones que contienen hierro pueden oxidarse. Otros metales, incluidos los metales preciosos como el oro y la plata, pueden corroerse de manera similar.

Lo que distingue a ciertos metales es la duración tiempo que tardan en comenzar a oxidarse o corroerse.

Estos son 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 vuelve de un tono verde brillante a medida que se corroe. Si bien algunos consideran que la reacción del cobre es un deslustre en lugar de una oxidación, el metal sigue experimentando un proceso de "oxidación" similar.

En un entorno natural, el cobre es extremadamente reacio a la corrosión. El tipo de corrosión que finalmente rompe las tuberías de cobre para beber se llama corrosión por erosión y solo ocurre debido a la exposición al agua turbulenta que fluye durante un largo período de tiempo.

Comúnmente vista en monedas viejas, la famosa y hermosa "pátina" verde puede tardar hasta 20 años en formarse por completo.

Es uno de los pocos metales que se producen de forma natural como un metal directamente utilizable en la naturaleza, en lugar de extraerse de un mineral (aunque se puede crear de otras formas). Esto, y el hecho de que el cobre es muy suave y fácil de trabajar, lo llevó a ser uno de los primeros metales con los que la gente trabajó en la historia humana.

De hecho, el cobre era 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 usa 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 ácidos, agua, extracción de metales de sus minerales y otras reacciones. Por su baja reactividad, una aleación específica de cobre (90% cobre y 10% níquel) se utiliza para piezas de embarcaciones que estarán expuestas al agua de mar, o como tuberías para transportar agua potable. Si mira alrededor de su casa o edificio, notará que muchos de sus electrodomésticos usan tuberías de cobre para introducir o sacar el agua.

Según el Departamento de Vivienda y Desarrollo Urbano de EE. UU., una tubería de agua de cobre promedio debería durar entre 50 y 70 años.

¿Se oxida el hierro?

Sí. Recuerda que técnicamente solo el hierro y las aleaciones que contienen hierro 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 comenzar a oxidarse en unas pocas horas.

El hierro también se oxidará 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 más famoso por no oxidarse. El aluminio no se oxida, solo la oxidación específica del hierro se llama óxido y no se usa hierro para crear aluminio. Sin embargo, como todos los metales, el aluminio es susceptible a la corrosión.

El aluminio se fabrica en 3 etapas:
Etapa 1. Minería
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 depósitos pequeños en otros lugares como Europa. Australia es el mayor productor de bauxita y suministra alrededor del 23 % de la producción mundial mundial.

Esta bauxita luego se procesa en óxido de aluminio, que consiste simplemente en átomos de aluminio y oxígeno unidos.

Luego, el óxido de aluminio tiene una corriente eléctrica que lo atraviesa, lo que separa los diferentes componentes entre sí. Se forman burbujas de oxígeno en un extremo y se acumulan gotitas de aluminio fundido puro en el otro extremo.

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 cual 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 el metal, anima al metal a ceder sus electrones aún más rápido al oxígeno que lo rodea.

Sin embargo, el aluminio tiene una reacción especial al agua. Cuando el agua toca el aluminio, los átomos de aluminio y oxígeno (contenidos en el metal, no el oxígeno en el aire que lo rodea) se separan más entre sí.

Terminarán casi un 50% más lejos el uno del otro que donde comenzaron. Esta reacción de alejamiento cambia la estructura molecular del aluminio lo suficiente  que se vuelve químicamente inerte, lo que significa que no se corroe tan fácilmente.

Cómo evitar que los metales se oxiden

El óxido es una reacción química natural. A pesar del hecho de que algunos metales se oxidarán más rápido que otros, no debería disuadirte de utilizar estos metales para ciertos usos. Hay muchas maneras de evitar que los metales se oxiden, como pinturas y revestimientos metálicos, barreras protectoras, películas de barrera, así como numerosas soluciones antioxidantes y estañado. Cada método utiliza diferentes compuestos y materiales para crear una barrera protectora entre el metal y los elementos que causan la oxidación y la corrosión.

Aprenda qué metales NO se oxidan aquí.

Para obtener más información sobre cómo prevenir la oxidación, consulte nuestros blogs: Cómo evitar que el acero y el hierro se oxiden  y Soluciones antioxidantes para sus productos de acero inoxidable