Cromado Trivalente: Selección de Ánodos

En los electrolitos de cromo trivalente, las condiciones químicas y electroquímicas difieren de las de los baños clásicos de cromo hexavalente. Por lo tanto, se deben seleccionar ánodos de manera que no alteren la composición del baño y no generen sustancias peligrosas para la salud.

¿Por qué no un ánodo de cromo en electrolitos de cromo trivalente?

1. Comportamiento de disolución del cromo
   En los baños de cromo trivalente, el cromo ya está presente en el estado de oxidación +III, que es relativamente estable. Sin embargo, un ánodo de cromo podría conducir a una oxidación incontrolada a cromo(VI):
   • Cromo(VI) (cromo hexavalente) es sumamente tóxico y carcinógeno. Incluso pequeñas cantidades en el baño representan un grave riesgo para la salud y el medio ambiente.
     
     
2. Estabilidad del baño
   Los baños de cromo trivalente están diseñados deliberadamente para contener poca o ninguna cantidad de Cr(VI). Un ánodo de cromo perturbaría este equilibrio, puesto que durante la oxidación electroquímica puede formarse Cr(VI). Esto afecta la calidad del recubrimiento y supone peligros considerables.
   
   
3. Práctica: Ánodos inertes o especiales
   
   • Ánodos de platino o iridio son excelentes ánodos inertes, pues son extremadamente resistentes al electrolito y prácticamente no liberan material. No obstante, son costosos.
   • Ánodos de grafito también se utilizan con frecuencia, pero pueden a veces liberar partículas finas de grafito al baño (erosión/desgaste). Estas se depositan en la superficie de la pieza y provocan depósitos oscuros.

¿Por qué se permite un ánodo de aluminio?

1. Capa de óxido protectora (pasivación)
   El aluminio forma en su superficie una capa densa de óxido de aluminio (Al₂O₃). Esta capa pasiva el metal y reduce significativamente la disolución de iones de aluminio en el baño.
   
   
2. Escasa perturbación de la química del baño
   Bajo las condiciones habituales de voltaje y pH en electrolitos de cromo trivalente, el aluminio se mantiene mayormente pasivo. De este modo, solo pequeñas cantidades de iones Al³⁺ pasan al electrolito, ejerciendo muy poca influencia en la composición o el pH del baño.
   
   
3. El aluminio se disuelve pero no se deposita
   Aunque algo de aluminio ingresa al baño como Al³⁺, prácticamente no se forma un recubrimiento metálico en solución acuosa.
   • La deposición de aluminio desde soluciones acuosas es muy difícil desde el punto de vista termodinámico, ya que el agua se reduce más fácilmente (liberación de hidrógeno).
   • Por tanto, no aparece un recubrimiento de aluminio indeseado en las piezas.
     
     
4. Disponibilidad y costos
   El aluminio es económico, fácil de trabajar y —si la pasivación funciona correctamente— un material de ánodo práctico para baños de cromo trivalente.

Conclusión

• Un ánodo de cromo en un baño de cromo trivalente provocaría la formación indeseada de Cr(VI), que es extremadamente peligroso para la salud.
• Ánodos de aluminio están permitidos gracias a su capa de óxido protectora, que apenas contamina el electrolito y no genera subproductos tóxicos.
• Ánodos de platino e iridio se consideran ánodos inertes altamente duraderos, pero son costosos.
• Ánodos de grafito son relativamente baratos, pero pueden liberar partículas de grafito por desgaste, lo que conduce a depósitos oscuros.