Aluminio
21 de jul. 2020 escrito por Ulbrinox & Ing. Jesús Mercado

¿Qué son manchas por humedad en el aluminio?

¿Qué son manchas por humedad en el aluminio?
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El aluminio y sus aleaciones son por naturaleza un metal que se protege a sí mismo de la oxidación. Ante la presencia del oxigeno de la atmósfera, el metal reacciona químicamente y produce casi de inmediato una capa uniforme de óxido de aluminio, la cual es resistente, no se desprende fácilmente y además es transparente. Sin embargo, cuando el metal está en contacto por tiempo prolongado y suficiente agua, el oxígeno presente en ésta produce una reacción química que genera una capa de hidróxido de aluminio de color usualmente blanco. Aunque en algunas ocasiones puede ser de color café, negro o mostrar una combinación de tonalidades.

FIGURA 1.- Manchas por presencia de agua en aleación de aluminio 3003.

Manchas por humedad en el aluminio

Las manchas por humedad que llegan a aparecer sobre la superficie del aluminio no tienen ningún efecto en las propiedades químicas o mecánicas del aluminio. Sin embargo, algunas veces resultan no convenientes por razones estéticas o de tratamientos superficiales posteriores.

Las manchas por humedad en el aluminio tienen su origen indiscutiblemente a la presencia de agua. Ésta puede estar presente por diversas razones, algunas muy obvias como exposición al agua de lluvia o nieve durante el transporte o almacenamiento, goteras del techo, fugas en tuberías del área de almacenaje, salpicaduras de agua de máquinas o procesos cercanos entre otras. Por ello, es de suma importancia tomar precauciones al empacar, embarcar, transportar, desembarcar y almacenar el aluminio, siempre considerando las previsiones necesarias para evitar el contacto con agua.

En el caso de aluminio plano en presentación de rollo u hoja, si el contacto con agua se hace presente, esta permanecerá oculta entre las superficies que forman la bobina o entre las hojas de un lote, la presencia de la humedad por tiempo suficiente producirá la reacción química descrita al inicio, que generará posteriormente una mancha simétrica en las superficies de ambos lados.

Manchas en ambientes secos

En algunas ocasiones las manchas podrían aparecer en un ambiente aparentemente seco y sin presencia de fuentes de agua como las descritas anteriormente, esto puede ocurrir por el fenómeno físico de condensación del Agua, esta fuente de humedad es la más difícil de entender y controlar.

FIGURA 2.- Manchas simétricas por presencia de agua en aleación de aluminio 5182.

El aire atmosférico contiene agua en forma de vapor, la cantidad de vapor de agua que el aire puede contener depende de la temperatura del mismo, a mayor temperatura mayor es el porcentaje de humedad que éste puede mantener disuelto. La proporción de vapor de agua que el aire contiene en un momento determinado comparado con el máximo que puede mantener disuelto se nombra Humedad Relativa y se mide por medio de un higrómetro como un %.

Punto de rocío del aire

El punto de Rocío es la temperatura a la cual el vapor de agua inicia a convertirse de vapor a liquido (condensación) y este punto es afectado por la humedad relativa y temperatura del aire.

Entonces, si un rollo suficientemente frio se “expone” a condiciones de aire de un almacén con una humedad relativa y temperatura igual o menor al punto de roció, aparecerán gotas de agua condensada sobre todas las superficies expuestas del rollo, inclusive el agua en forma de gotas que se genere en las orillas del rollo seria absorbida por capilaridad hacia adentro de la bobina, generando las manchas por humedad.

La condensación es mas probable durante los meses fríos de invierno; expliquemos más con un ejemplo: si un camión lleva un embarque de rollos de aluminio en un día frio donde la temperatura es de -1°C, los rollos de aluminio tomaran esa temperatura después de al menos 12 horas de traslado, cuando el camión arriba al destino es llevado inmediatamente al almacén de descarga que está a 16°C de temperatura y una humedad relativa del ambiente de 50%. Observando la tabla de la figura 3 podremos observar que el punto de roció para esas condiciones es de 5°C, por lo tanto, como los rollos de metal se encuentran a una temperatura de -1°C y este valor es menor que el punto de roció del aire, entonces las condiciones son ideales para que el vapor de agua contenido en el aire del medio ambiente se condense en todas las superficies del rollo; el agua condensada comenzaría a aparecer en forma de microscópicas gotas que incrementaran su tamaño conforme pase el tiempo.

FIGURA 3.- Tabla de cálculo del Punto de Roció.

El fenómeno del ejemplo anterior es exactamente el mismo que sucede cuando sacamos una lata de refresco del refrigerador y unos instantes después la superficie de la lata comienza a observarse con gotas de agua en el exterior de esta.

Recomendaciones para evitar las manchas por humedad en el aluminio

Con la información y la explicación anterior podemos hacer algunas recomendaciones que ayudaran a evitar la aparición de manchas por humedad en el aluminio y proteger al valioso metal:

  1. Siempre proteger los empaques de aluminio del medio ambiente por medio de un empaque plástico adecuado que impida al metal entrar en contacto con el aire húmedo.
  2. Empacar el metal en compañía de cápsulas desecadoras (silica gel) que ayudarán a prevenir presencia de humedad
  3. Almacenar y transportar el metal fuera del alcance de fuentes de agua, goteras, salpicaduras o algún otro contacto con agua.
  4. En lugares fríos y húmedos considerar precauciones en el movimiento del metal entre zonas frías y calientes de la planta para evitar la condensación en los empaques
  5. Cuando se use un empaque de manera parcial, asegurar un re-empaque eficiente que prevenga aparición de humedad en el metal.
  6. Ante el hecho de material mojado o húmedo deberá hacerse un secado y limpieza inmediata del metal para evitar la aparición de manchas.

El presente documento tiene la intención de ayudar a los usuarios y personal de la cadena de suministro del aluminio; las recomendaciones deberán ser consideradas bajo el criterio de quien las aplica.

Esta información está apoyada en la propia experiencia comercial, así como en publicaciones de la Aluminum Association, www.aluminum.org

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hidróxido de aluminio