Corrosión del oro
El oro es el más irreactivo de todos los metales y es benigno en todos los entornos naturales e industriales. El oro nunca reacciona con el oxígeno (uno de los elementos más activos), lo que significa que no se oxida ni se empaña. Sin embargo, esto es precisamente lo que la empresa comercial rusa de metales preciosos, International Reserve Payment System, descubrió en miles de monedas de oro (supuestamente) de 999 «San Jorge» emitidas por el Banco Central de Rusia (referencia).
El óxido del oro suele ser muy fino y se muestra como un oscurecimiento de las superficies reflectantes. El oro tiene muchas propiedades únicas que lo convierten en el metal perfecto para muchos usos industriales. Algunas de las propiedades más destacadas del oro son: la resistencia a la corrosión, la conductividad eléctrica, la ductilidad (hasta qué punto puede deformarse plásticamente sin romperse), la maleabilidad (hasta qué punto puede aplanarse en láminas finas sin agrietarse), la reflectividad infrarroja y la conductividad térmica. Por estas razones, el oro se utiliza en muchos productos electrónicos como ordenadores, equipos técnicos de alta gama, naves espaciales y satélites (referencia).
Comparar la energía termodinámica o química de los metales
Corrosión del metal bajo el oro
Empañamiento del oro
Plaga blanca y plaga púrpura
El oro se encuentra entre los metales más conductores de la electricidad. Dado que la electricidad es básicamente el flujo de partículas cargadas en una corriente, los metales que son conductores permiten que esta corriente fluya sin obstáculos. El oro es capaz de transportar incluso una pequeña corriente eléctrica a temperaturas que varían de -55° a +200° centígrados. Un documento moderno y completo sobre el tema es la segunda edición del clásico libro de texto CORROSION BASICS.
Corrosión del metal bajo el oro
Los acabados de oro, si están libres de poros, protegen al metal del sustrato de la corrosión. Si el acabado no está libre de poros, el metal subyacente está expuesto al medio ambiente y por lo tanto es más probable que se corroa. Por ejemplo, el proceso de dorado con mercurio, que se basa en la aplicación de una amalgama de mercurio y oro a un metal, seguida de un calentamiento para eliminar el mercurio, produce una capa de oro porosa. La velocidad de corrosión del metal a través de los poros del oro suele acelerarse en relación con la velocidad en ausencia de una capa de oro. Se trata de un efecto galvánico causado por la capa de oro noble (catódica) en contacto con un sustrato activo (anódico). Dos metales de sustrato comunes son el cobre (Cu) y la plata (Ag).
En condiciones atmosféricas, el cobre y la plata reaccionan con gases reducidos que contienen azufre, principalmente sulfuro de hidrógeno (H2S) y sulfuro de carbonilo (COS), para formar sulfuro de cobre (Cu2S) y sulfuro de plata (Ag2S), respectivamente. Estos sulfuros crecen a través de los poros y producen manchas oscuras que pueden extenderse por la superficie del oro. El sulfuro de cobre se extiende a un ritmo más lento que el sulfuro de plata. El cobre también es susceptible de ser atacado por ácidos orgánicos volátiles como el ácido acético. En condiciones de enterramiento, los objetos dorados pueden estar expuestos a agua que contenga oxígeno disuelto, dióxido de carbono y cloruros. Estas condiciones dan lugar a la formación de clorargirita (AgCl, también llamada cerargirita o plata de cuerno) en la plata expuesta, y de cuprita (Cu2O), nantokita (CuCl) y compuestos básicos de cobre (por ejemplo, malaquita, Cu2(CO3)(OH)2) en el cobre expuesto. La nantokita desempeña un papel clave en la enfermedad del bronce (referencia).
El deslustre del oro
Las posibles causas incluyen: (referencia)
- La transpiración (la química corporal de cada persona es diferente, de ahí que algunos sean más susceptibles que otros); en el caso de las mujeres, la época del mes puede influir en su química corporal.
- Perfume, aerosoles para el cabello o desodorantes,
- Barnición durante el almacenamiento (las cajas de almacenamiento pueden contener compuestos orgánicos de azufre),
- Lixiviación de soluciones de ácido/limpieza de la microporosidad de la superficie de las joyas fundidas; esto causa corrosión localmente (dicha porosidad puede incluso atrapar la transpiración durante el desgaste, causando corrosión local)
- Preparación de vegetales como cebollas y especias (muchos alimentos contienen compuestos de azufre y otros también son ácidos).
Otro posible mecanismo puede ser la microporosidad superficial en la superficie de los artículos de fundición a la cera perdida. Esta porosidad puede atrapar ácidos y otras soluciones de limpieza, aerosoles o transpiración y provocar una corrosión local que se «arrastra» por la superficie del artículo. Las películas de deslustre que se forman son generalmente inofensivas aunque antiestéticas y pueden provocar una mancha negra en la piel. Estas películas pueden ser fácilmente pulidas por un joyero para restaurar el color brillante del oro.
Plaga blanca y plaga púrpura
La unión de cables en algunas aplicaciones microelectrónicas puede promover la formación de intermetálicos oro-aluminio. Las dos formas más comunes de intermetálicos reciben los siniestros nombres de peste blanca y peste púrpura. Durante el entorno de alta temperatura del proceso de unión de cables, los componentes de oro y aluminio pueden «fusionarse» (de forma similar a una aleación) para crear intermetálicos.La peste blanca (descrita químicamente como Au5Al2) tiene una baja conductividad eléctrica. Si se forma una cantidad suficiente, la resistencia eléctrica resultante puede causar un fallo total del componente.
La plaga púrpura (descrita químicamente comoAuAl2) se utiliza realmente en joyería, pero es problemática cuando aparece en la electrónica. A medida que se forma la plaga púrpura, se reduce su volumen. Esto crea cavidades en el metal que rodea la plaga púrpura, lo que aumenta la resistencia eléctrica y debilita estructuralmente la unión de los cables. Para evitar la introducción de intermetálicos en los circuitos, los componentes de oro y aluminio deben unirse sin utilizar calor. La soldadura por ultrasonidos (similar, pero no relacionada con el ensayo por ultrasonidos) es una opción habitual. Sin ella, los circuitos deben diseñarse utilizando únicamente uniones de aluminio con aluminio o de oro con oro (referencia).