Guía 5 - Corrosión en envases metálicos

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GUÍA N°5 Almacenamiento y Envasado de Alimentos - 2024 
 
GUÍA N° 5: Corrosión en envases metálicos 
 
1- Predecir la tendencia termodinámica hacia la corrosión de los siguientes 
metales a 25 ºC y 1 atm de presión, según la reacción: 
i) Fe + ½ O2  FeO 
ii) 2 Al + 3 O2  Al2O3 
iii) Cu + ½ O2 + 2 H+ (pH 2)  Cu 2+ (10-6 M) + H2O 
iv) Cu + 2 H+ (pH 2)  Cu2+ (10-6 M) + H2 
 
Datos: 
Compuesto Gºf 
(kcal/mol) 
FeO -58,9 
Al2O3 -377 
H+ 0 
Cu2+ 15,5 
H2O -56,9 
 
2- Predecir si termodinámicamente los siguientes metales pueden ser oxidados 
por reducción de O2 o de H+ a 25ºC y 1 atm de presión. 
 
Potencial de 
reducción 
 
v) Ag  Ag+ + e- (pH 2) Eº= 0,799 V 
vi) 2 Al + 3 H2O  Al2O3 + 6 H++ 6 e- (pH 4) Eº= -1,55 V 
vii) Ag + Cl-(1M) +  AgCl + e- (pH 3) Eº= 0,222 V 
viii) Sn  Sn2+ + 2 e- (pH 3) Eº= -0,136 V 
 
 
Datos: 
 O2 + 4H+ + 4 e-  2 H2O Eº= 1,229 V 
 2H+ + 2 e-  H2 Eº= 0 V 
 
3- Calcule la fuerza electromotriz de la celda siguiente, a 25 ºC. 
Zn(s) | Zn2+ (0,024 M) || Zn2+ (2,4 M) | Zn(s) 
 
4- Determine cómo será afectado el potencial de la celda siguiente cuando la 
reacción se multiplica por un número positivo. 
Mg | Mg2+ || Ag+ | Ag 
 
5- Un envase cilíndrico de Al se expone a un ambiente gaseoso de alta 
temperatura durante 24 horas, al cabo de las cuales ha aumentado su peso en 
0,115 g. Se determina que el producto de corrosión es Al2O3. Calcular la velocidad 
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de corrosión en mdd (mg por dm2 por día) y en mA/cm2. Datos: diámetro del 
cilindro= 8 cm, altura= 12 cm; peso atómico= 27; densidad= 2,7 g/cm3. 
6- En un ensayo de M en solución acuosa, se determina una concentración final 
de M3+ en solución igual de 0,2 g/L luego de 30 días de ensayo. Calcular la 
velocidad de corrosión en mdd, mm/año y mA/cm2. Datos: volumen de 
solución= 300 mL; área expuesta =1cm2, PA = 70; densidad = 5,9 g/cm3. 
7- Calcular la velocidad de corrosión en mm/año de un envase de hojalata que 
contiene productos muy ácidos como antocianinas, si se halló que se disuelve a 
una densidad de corriente de 700 A/cm2 (producto de corrosión Sn2+). 
8- a) Graficar las relaciones E vs log i para las reacciones 
 
M  M2+ + 2 e- 
 
2H+ + 2 e-  H2 
 
de acuerdo con la ecuación de Butler –Volmer. Datos: pH= 2; T=25ºC, 
i0M = 2.10 –10 A/cm2. i0H2= 2.10 –5 A/cm2. 
Las pendientes de Tafel para la reacción de H2: anódica: 40 mV; catódica: -120 
mV. 
Las pendientes de Tafel para el M: anódica: 40 mV; catódica: -120 mV. EºM= -0,76 
V, [M2+]= 10-6 M. 
 
 b) Determinar gráficamente el potencial de corrosión y la velocidad de 
corrosión de M. 
 
9- Calcular la velocidad de corrosión del Fe en ácido cítrico desaireado 0,2 M, 
pH 3, sabiendo que el potencial de corrosión de Fe es –0,294 V, la pendiente de 
Tafel para el desprendimiento de H2 es de –0,084 V y la i0= 0,093 A/cm2. 
10- En un envase de hojalata para conservar vegetales se encontró un alto 
contenido de nitratos. Proponer las reacciones electroquímicas que ocurrirán. 
11- En un envase de hojalata que contiene jugo de frutas cítricas a un pH de 4,5, 
calcular la concentración de Fe2+ cuando la celda invierte la polaridad. Qué ocurre 
cuando el pH disminuye a 2?