¿Qué son los ánodos de sacrificio en náutica y cómo se evita la corrosión en los barcos?
Los ánodos son los ángeles guardianes invisibles de su embarcación. Trabajan bajo el agua y protegen su embarcación de la corrosión. Más aún, se sacrifican al disolverse con el tiempo, protegiendo así su barco de los daños causados por la corrosión electroquímica. De ahí el nombre de «ánodo de sacrificio». Por lo tanto, solo están ahí como una pieza de desgaste deliberadamente instalada en la embarcación, para evitar daños causados por la corrosión electroquímica de las partes o áreas más importantes como el casco, la hélice y otros.
¿Qué es la corrosión electroquímica?
La corrosión electroquímica es responsable de la descomposición de las piezas del barco. La corrosión electroquímica es el proceso de reacciones electroquímicas en las que los electrones fluyen de un metal a otro. Este fenómeno ocurre especialmente cuando diferentes metales se encuentran en un entorno eléctricamente conductor, como el agua salada. En particular, el casco, la hélice o el eje de transmisión, es decir, todos los componentes de una embarcación que están hechos de aleaciones metálicas de alta calidad y están en contacto permanente con el agua, se ven afectados.
¿Qué es la diferencia de potencial?
Cuando dos metales con un potencial diferente, como el bronce y el aluminio, se unen en un electrolito, como el agua salada, se crea una diferencia de potencial. Esta diferencia garantiza que el metal con el potencial más bajo, es decir, los ánodos, que están hechos del metal menos noble, se corroan, mientras que el metal más noble queda protegido. Esta diferencia de potencial genera una corriente eléctrica que concentra la corrosión en los ánodos.
¿Qué es la serie electroquímica?
Cada metal tiene un cierto potencial electroquímico que describe su tendencia a la corrosión. Este potencial a menudo se mide en voltios y se muestra en la serie electroquímica. La serie electroquímica, también llamada serie de potencial electroquímico, ordena los elementos químicos y sus iones de acuerdo con su potencial de electrodos estándar. Este potencial es una medida de la tendencia de un elemento a liberar o absorber electrones y proporciona información sobre la facilidad con la que un metal se oxida o corroe. En la tabla de resumen se enumeran los metales más importantes para el sector de barcos y yates, así como su potencial electroquímico.
1. Litio -3,01 V | 2. Magnesio -2,38 V | 3. Aluminio -1,66 V | 4. Titanio -1,63 V | 5. Cromo -0,91 V | 6. Zinc -0,76 V | 7. Hierro -0,44 V | 8. Níquel -0,23 V | 9. Estaño -0,14 V | 10. Plomo -0,13 V | 11. V2A -0,05 V | 12. Hidrógeno 0 V | 13. V4A +0,2 V | 14. Latón +0,26 V | 15. Cobre +0,34 V | 16. Plata +0,36 V | 17. Bronce +0,8 V | 18. Oro +1,42 V
Resumen: ¿Para qué sirven los ánodos en un barco?
Los ánodos de sacrificio en barcos están hechos de metales comunes. Estos metales se seleccionan intencionalmente porque tienen una diferencia de potencial electroquímico más baja que los metales nobles, emiten electrones más fácilmente y, por lo tanto, se corroen primero. De esta forma, los ánodos (formados de metales comunes) se disuelven gradualmente para proteger de la corrosión a las piezas de metales más nobles de la embarcación.
Ánodo nuevo vs ánodo usado - Fueraboda
¿Qué tipos de ánodos de sacrificio para barcos existen?
Si se está preguntando de qué son los ánodos de sacrificio de los barcos, a continuación se lo explicamos. Básicamente se puede distinguir entre tres tipos de ánodos para barcos, que están compuestos de metales comunes como el zinc, aluminio y magnesio y se utilizan como protección para barcos de materiales como acero, bronce y latón. Estos son:
1. El ánodo de sacrificio de
zinc
Estos ánodos son muy populares y utilizados entre los navegantes que
viajan exclusivamente en aguas saladas. Estos ánodos para agua salada
son económicos y se utilizan exclusivamente en estas aguas.
2. El ánodo de sacrificio de
aluminio
Un ánodo de sacrificio de aluminio se puede utilizar de forma flexible.
Por lo tanto, estos ánodos se pueden utilizar para agua salada y
salobre. Pueden servir como alternativa a los ánodos de zinc y son
apenas un poco más caros que un ánodo de sacrificio de zinc.
3. El ánodo de sacrificio de
magnesio
El ánodo de sacrificio de magnesio para barcos es uno de los ánodos
especiales para agua dulce. Su uso está limitado exclusivamente al agua
dulce. En cuanto a su precio, los ánodos para agua dulce se encuentran
en un rango similar al de los otros ánodos para barcos que se utilizan
en agua salada y salobre.
Criterios para seleccionar correctamente un ánodo de sacrificio para barco
A la hora de elegir el ánodo para barco adecuado es importante considerar no sólo el tipo de agua donde va a utilizarse, sino también el material con el que están fabricadas las distintas piezas de la embarcación, como el casco, el eje y la cola. Teniendo en cuenta esto, resultan las siguientes pautas para el uso de ánodos de sacrificio en barcos:
1. El casco y otros componentes de la embarcación, como la hélice, el eje y el timón, hechos de acero, latón o bronce, pueden ser protegidos:
- En agua salada con ánodos de aluminio o de zinc.
- En agua salobre con ánodos de aluminio.
- En agua dulce con ánodos de magnesio.
2. El casco, así como las piezas del barco, que están hechas de aluminio, pueden ser protegidos:
- En agua salobre con ánodos de aluminio.
- En agua dulce con ánodos de magnesio.
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¿Por qué se utilizan ánodos de aluminio para los cascos de aluminio?
Aunque a primera vista puede parecer contradictorio utilizar ánodos de aluminio para la protección de piezas de aluminio, las aleaciones especiales de aluminio funcionan muy eficazmente como ánodos de sacrificio de aluminio para barco en agua salada. Estos ánodos tienen un potencial electroquímico menor que el aluminio del casco del barco y, por lo tanto, se corroen preferentemente, protegiendo así el casco y otras partes metálicas del barco de aluminio. Los ánodos de zinc como ánodo de sacrificio para un barco de aluminio deben evitarse en agua salada y salobre, ya que no ofrecen una protección suficiente. Para su uso en agua dulce, las piezas de aluminio del barco se pueden proteger como de costumbre con un ánodo de sacrificio de magnesio para barcos.
Desventajas de no usar ánodos en barcos: ejemplos de daños en embarcaciones sin ánodos
Los ánodos de sacrificio para buques desgastados o incluso faltantes pueden causar daños graves a la embarcación. En principio, esto se aplica a todos los componentes de una embarcación que están continuamente expuestos al agua. Si los componentes importantes de la embarcación no están protegidos por ánodos, se corroerán y deteriorarán gradual e inevitablemente con el paso del tiempo.
3. Aspectos ambientales y ánodos
Usar ánodos de sacrificio en los barcos como protección contra la corrosión no está exento de críticas, sobre todo en lo que respecta a la protección de la naturaleza y el medio ambiente. La reacción química libera los componentes de la aleación metálica y los libera en el agua y, por lo tanto, en el medio ambiente. Se sospecha que ciertos tipos de ánodos en los barcos emiten sustancias nocivas al medio ambiente.
¿Los ánodos de zinc son perjudiciales para el medio ambiente?
Un ánodo de sacrificio de zinc siempre está hecho de una aleación de zinc para optimizar las propiedades electroquímicas y el efecto de protección contra la corrosión. Estas aleaciones contienen a veces pequeñas trazas de cadmio como componente, que se libera gradualmente en el medio ambiente debido al desgaste intencional del ánodo de sacrificio de zinc. El cadmio es altamente tóxico incluso en bajas concentraciones y puede acumularse en los organismos acuáticos y, por lo tanto, en la cadena alimentaria.
Además, los propios iones de zinc, que se liberan al corroer un ánodo de zinc, también se consideran perjudiciales para el medio ambiente en concentraciones más altas. Pueden ser tóxicos para los organismos acuáticos y afectar el crecimiento, la reproducción y la viabilidad de los peces, las algas y otras formas de vida acuática.
Alternativas respetuosas con el medio ambiente
El ánodo de aluminio se considera una alternativa ecológica a los ánodos de zinc. Al igual que los ánodos de zinc, se pueden utilizar con seguridad como ánodos para agua salada y salobre y logran un efecto protector similar. En agua dulce, los ánodos de magnesio son la primera opción, que pueden mostrar un equilibrio tan bueno como los ánodos de aluminio en términos de compatibilidad ambiental.
4. Colocación y uso de ánodos
Dependiendo del tipo de embarcación y del tamaño, se necesitará más o menos cantidad de ánodos de barco para la protección. Hay algunas posiciones características y típicas en el casco del barco y los componentes a los que se deben colocar ánodos.
¿Cómo colocar ánodos en un barco?
Muchos barcos tienen lugares predefinidos en el casco y los componentes a los que se pueden unir los ánodos. Los ánodos de sacrificio están construidos de tal manera que pueden atornillarse al componente respectivo o soldarse firmemente. Además, están diseñados para encajar en la forma del componente a proteger. Por ejemplo, un ánodo para proteger el casco tiene una forma diferente a un ánodo para proteger la hélice del barco.
1. Ánodos de sacrificio en el casco del
barco
Los ánodos para el casco del barco se colocan a lo largo de la quilla.
Dependiendo de la longitud del barco, se necesitan varios ánodos para
lograr el efecto deseado. A menudo hay puntos de montaje preinstalados
en el casco del barco, especialmente para la colocación de ánodos. Esto
facilita enormemente la instalación de un ánodo en la posición óptima
del casco.
2. Ánodos de sacrificio en los
componentes
El eje de transmisión, los flaps, el motor, los sistemas de timón y las
hélices de los barcos son particularmente susceptibles a la corrosión y
deben protegerse con ánodos. En particular, la hélice del barco es un
componente sensible de la embarcación, ya que la intensidad de la
corriente es más fuerte allí, por lo que la protección contra la
corrosión en este punto es absolutamente necesaria. A menudo, se
necesitan ánodos especialmente formados que solo se pueden unir a un
componente específico. Algunos fabricantes también ofrecen ánodos
especiales en kits, por ejemplo, adaptados a las partes individuales de
un fueraborda de la marca respectiva.
En nuestro gráfico están
marcados los puntos más importantes para la colocación de ánodos.
Ánodo para casco
Ánodo para hélice
Ánodo para fueraborda
Ánodos para el casco
Ánodos de collarín para eje:
Protegen el eje de la hélice
Ánodos de collarín
Ánodos cónicos para eje:
Protegen la hélice
Ánodos para colgar
Tapas protectoras enroscables para
eje:
Protegen la hélice
Ánodo para soldar y atornillar
Ánodos para timón:
Protege la pala de timón
Ánodos para el motor
Ánodo para aleta de motor cuatro
tiempos:
Protege la transmisión
Ánodo de barra::
Protege la transmisión
Ánodo redondo:
Protege la transmisión
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Qué hacer y qué no hacer al utilizar ánodos
1. ¡No pinte los ánodos con pintura o
antifouling!
¡Los ánodos deben ser conductores eléctricos! Por lo tanto, para que
los ánodos funcionen correctamente, no deben pintarse con pinturas,
barnices o recubrimientos protectores, como antifouling, sino que deben
estar "desnudos" en la superficie, el metal del ánodo debe estar en
contacto directo con el metal a proteger y el agua para que el efecto
protector pueda estar activo.
2. ¡No engrase los ánodos!
Lo mismo se aplica a las pinturas y recubrimientos protectores, así
como a las grasas y aceites que a veces se pintan para la lubricación
de las partes móviles de los barcos, como las hélices de los barcos o
los ejes. Para que el ánodo también pueda funcionar eficazmente en este
caso, la conductividad del ánodo de sacrificio para barco no debe verse
limitada por sustancias grasas y aceitosas.
3. ¡Preste atención a las capas de
oxidación!
En particular, los ánodos de aluminio desarrollan una capa gruesa de
oxidación con el tiempo, lo que afecta negativamente a la eficacia del
ánodo. Los ánodos de zinc también pueden desarrollar una capa de
oxidación si se utilizan, por ejemplo, en agua dulce durante más de 14
días. Esta capa actúa como un aislante que inhibe la conductividad
eléctrica y, por lo tanto, evita el efecto deseado del ánodo de
sacrificio. Sin embargo, la superficie oxidada se puede eliminar con un
cepillo de alambre.
4. ¡No elija tipos incorrectos de
ánodos!
¡Asegúrese de que tiene los ánodos correctos para el agua correcta! Un
ánodo de sacrificio de magnesio para barco se debe utilizar como ánodos
de sacrificio para agua dulce, ánodos de aluminio en agua salobre y
agua salada, y ánodos de zinc principalmente como ánodos de agua
salada.
5. ¡Preste atención al tamaño
correcto!
¡No escatime en tamaño y material! Se recomienda instalar ánodos más
grandes o cambiar los ánodos varias veces durante la temporada, en
lugar de esperar demasiado tiempo y causar daños potenciales,
¡independientemente de si se trata de un ánodo de sacrificio de agua
dulce o de un ánodo de sacrificio de agua salada!
6. ¡No combine ánodos de diferentes
materiales!
Incluso si la idea es tentadora: los ánodos hechos de diferentes
materiales para ánodos no deben usarse juntos. La combinación de, por
ejemplo, un ánodo de zinc y un ánodo de aluminio para barcos puede
hacer que solo se disuelva el ánodo de aluminio más reactivo, pero más
rápido de lo normal. Del mismo modo, esto a su vez puede hacer que el
ánodo de zinc se oxide y no proporcione protección. Lo mismo aplica a
la combinación de un ánodo de sacrificio para barco con otros ánodos.
En general, la combinación de dos ánodos diferentes no es
aconsejable.
7. ¡Preste atención a la conexión de los ánodos con las
piezas del barco!
Para obtener el mejor efecto protector posible, es muy importante
asegurarse de que el ánodo de sacrificio se coloque directamente sobre
el componente a proteger y de que no haya ninguna capa de aislamiento o
espacio entre el componente y el ánodo de sacrificio. Es muy importante
que el metal se asiente sobre el metal para que se dé la conductividad
eléctrica entre los ánodos y el objeto a proteger y, por lo tanto, el
efecto protector deseado.
5. Mantenimiento y vida útil de los ánodos
La pregunta de con qué frecuencia se debe cambiar un ánodo de sacrificio para barcos no se puede responder de forma general. En ello intervendrán diversos factores: generalmente si un barco está en agua salada o salobre durante todo el año, los ánodos deben cambiarse varias veces al año. En agua dulce, a menudo es suficiente con un cambio único dentro de la temporada.
Estos 5 signos indican si un ánodo de sacrificio de un barco o embarcación ha perdido su función protectora y ha llegado al final de su vida útil:
1. Degradación del material
Un ánodo de sacrificio hace honor a su nombre y se "sacrifica", y lo
hace en el verdadero sentido de la palabra. Como resultado del proceso
de corrosión electroquímica, pierden gradualmente sustancia y masa. Si
un ánodo ha perdido más del 50 % de su masa original, es hora de
cambiar.
2. Forma y estructura
irregulares
Con el tiempo, el proceso de corrosión del ánodo de sacrificio se
acumula de tal manera que la estructura de la superficie y la forma del
ánodo cambian considerablemente. Una superficie en forma de cráter y
una forma irregular son una señal de que el ánodo ha alcanzado su
efecto protector y el final de su vida útil.
3. Abombamiento y deformación
Los ánodos de sacrificio para el barco pueden abombarse y deformarse
con el tiempo. Si este es el caso de un ánodo, también es hora de
cambiar el ánodo.
4. Fijación suelta
Los ánodos se colocan firmemente en ciertos lugares de la embarcación
en las inmediaciones del componente a proteger. Si un ánodo se ha
aflojado de su fijación, esto también es una señal de que el ánodo debe
ser reemplazado.
5. Corrosión en otros
componentes
Los ánodos de sacrificio tienen el propósito de proteger otros
componentes de la corrosión. Si los componentes en el entorno de un
ánodo de sacrificio muestran signos claros de corrosión, esto es una
señal de que el ánodo de sacrificio de la embarcación ya no cumple su
función de protección y debe ser reemplazado.
Factores que influyen en la vida útil de los ánodos
La vida útil de un ánodo de sacrificio para barcos depende de varias circunstancias externas que tienen diferentes efectos en su desgaste.
1. El tipo de agua
Básicamente, se distingue entre 3 tipos de agua en la que se mueven los
barcos: agua salada, agua salobre y agua dulce. La corrosión
electroquímica es diferente en cada uno de estos tipos de agua.
Agua salada: en las zonas de agua salada, como el Mar del Norte o el Mediterráneo, la corrosión electroquímica es más pronunciada. Los barcos que se mueven exclusivamente en agua salada sin la protección efectiva de los ánodos de sacrificio se ven particularmente afectados por los daños causados por la corrosión. Los ánodos en agua salada también se desgastan muy rápido.
Agua salobre: el agua salobre es una mezcla de agua salada y agua dulce. Especialmente en las desembocaduras de los ríos o cerca de la costa se encuentran estas aguas mixtas. No tiene un efecto tan agresivo sobre los ánodos y las partes de los barcos como el agua salada, pero aquí también se debe prestar especial atención al grado de desgaste de los ánodos.
Agua dulce: en el agua dulce el riesgo de corrosión electroquímica es menor, ya que el agua dulce es la que menos conduce la electricidad. Sin embargo, en viajes más largos o períodos de descanso más largos, por ejemplo, en lagos o ríos, también existe el riesgo de daños en el barco si no se utilizan ánodos o se utilizan ánodos insuficientemente protectores.
2. La calidad del agua
La calidad del agua también juega un papel importante en la intensidad
de la corrosión electroquímica. La contaminación y los productos
químicos y, por lo tanto, el pH, es decir, la acidez o la alcalinidad
del agua, desempeñan un papel importante y también influyen en la vida
útil de un ánodo.
3. La temperatura del agua
La temperatura del agua también tiene un efecto significativo en la
intensidad de la corrosión electroquímica. Las temperaturas más altas
del agua, por ejemplo, en las regiones tropicales o durante la estación
cálida, aceleran el proceso químico, por lo que los ánodos se desgastan
más rápidamente.
6. Conclusión y resumen
Los ánodos de sacrificio son pequeños componentes discretos que, sin embargo, pueden influir de manera decisiva en la vida útil de la embarcación. Hay algunas cosas a tener en cuenta para que los ánodos puedan cumplir con éxito su propósito. Estos son los que hemos resumido aquí una vez más para usted:
- Utilizar ánodos de zinc o ánodos de aluminio cuando se navega en agua salada y cambiarlos varias veces al año
- Utilizar ánodos de aluminio cuando se navega en agua salobre y cambiarlos varias veces al año
- Utilizar ánodos de magnesio cuando se navega en agua dulce y cambiarlos aproximadamente una vez al año
- Comprobar periódicamente el estado de los ánodos
- Sustituir los ánodos oxidados, sueltos o porosos o con una pérdida de masa superior al 50 %.
- Colocar los ánodos directamente sobre el componente a proteger
- No combinar ánodos de diferentes materiales entre sí.
- ¡No pintar ni barnizar el ánodo de sacrificio para barco!
- Donde sea técnicamente posible, es mejor instalar un ánodo para barco demasiado grande en lugar de uno demasiado pequeño.