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?
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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.
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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.
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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.
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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?
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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.
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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.
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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.
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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.