Los metales en agua destilada se corroen, lo cual es más complicado de lo que cabría esperar. La corrosión generalmente ocurre en una de cuatro formas, enumeradas de la más común a la menos común.
- El metal se corroe hasta alcanzar una concentración de equilibrio de iones metálicos en el agua. El proceso de corrosión pone iones metálicos en solución y crea hidrógeno gaseoso.
[matemáticas] 2H_2O + M → H_2 + M ^ 2 ^ + + 2OH ^ – [/ matemáticas]
En equilibrio, los átomos metálicos se corroen del metal a la misma velocidad que los iones que se depositan en el metal. Una vez alcanzado este punto, un observador humano vería que el metal no se encoge ni crece. Para algunos metales (como el platino) esto requiere una concentración muy pequeña de iones en solución, por lo que el metal no se corroerá de manera considerable. Para algunos metales (como el zinc), la concentración de equilibrio es imposiblemente alta (es decir, la solución se convierte en más metal que agua), por lo que se seguirá corroyendo para siempre. Para los metales alcalinos, este proceso es lo suficientemente caliente como para que el gas de hidrógeno se encienda cuando entra en contacto con el aire. Estas explosiones se pueden ver con una búsqueda rápida en YouTube de sodio o cesio en el agua. Si el metal se lava constantemente con agua destilada nueva, nunca se alcanzará una concentración de equilibrio y el metal se corroerá por completo. Este proceso puede ocurrir en un espectro masivo de tasas dependiendo de las condiciones. - Hay oxígeno en el agua. El metal se corroerá más rápido y a una concentración de equilibrio más alta que sin oxígeno, pero de lo contrario, esto es exactamente lo mismo que en el caso 1.
[matemáticas] O_2 + 2H_20 + 2M → 2M ^ 2 ^ + + 4OH ^ – [/ matemáticas] - Se forma un óxido (por ejemplo, [matemáticas] M_2O_3 o MO_2 ^ 2 ^ – [/ matemáticas]). A veces el óxido es un ion. Estos iones también tienen una concentración de equilibrio, por lo que ocurre un proceso similar a los casos anteriores. Otras veces el óxido es sólido (piense en el óxido). Los sólidos no tienen realmente una concentración, por lo que el metal se “oxidará” hasta el olvido.
- Se forma una capa pasiva (por ejemplo, acero inoxidable). Estos óxidos sólidos especiales se forman en capas delgadas que recubren el metal y evitan cualquier corrosión adicional. La capa pasiva tiene solo unos pocos átomos de espesor, por lo que suele ser invisible y realmente difícil de medir. Las capas pasivas son muy útiles porque pueden proteger los metales con altas concentraciones de iones de equilibrio contra la corrosión. Sin embargo, solo se forman en un conjunto muy limitado de circunstancias y pueden no ser prácticas.
El agua destilada es agua del grifo diferente o cuerpos de agua naturales porque carece de iones de cloro. El agua del grifo solo tiene cantidades muy pequeñas de cloro, pero es suficiente para tener un impacto medible en la corrosión del metal. Los iones de cloro catalizan todas las reacciones anteriores. Esto significa que hacen que todo suceda mucho, mucho más rápido, pero no tienen ningún efecto en el resultado final. El cloro también puede destruir la protección dada por las películas pasivas.
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