Punto 3. El octavo metal
Situémonos en un enclave único, la Plaza de los Héroes de Cavite y Santiago de Cuba. Hemos dejado a nuestra derecha el Museo Naval, a nuestra izquierda se extiende la Muralla del Mar, último cinturón defensivo construido por orden del rey Carlos III, tras nosotros el puerto y al frente contemplamos el espectacular edificio del Palacio Consistorial de Cartagena proyectado por Tomas Rico en 1907.
Referente icónico de la arquitectura modernista y ecléctica de Cartagena da la bienvenida a los más de 15.000 visitantes al año que recibe la ciudad, principalmente turistas que llegan en los numerosos cruceros que atracan en el Puerto para hacer cola frente al Teatro Romano o adentrarse en la concurrida Calle Mayor, ávidos de historia, tiendas y una mesa en terraza, no sin antes detenerse a admirar los ricos mármoles –de Macael (Almería), comparables a los de Carrara– y el granito de su fachada, y alzando más la vista, recortadas contra el cielo y haciendo honor a la fecunda tradición minera de la ciudad, las magníficas cúpulas de zinc decoradas en escamas que rematan bellamente tan noble edificio.
Oculto a la vista de todos
El Zinc es un metal blando de número atómico 30 y color gris plateado. Si bien se conoce el uso de aleaciones de zinc desde hace miles de años (existen piezas de latón datadas antes del año 1000 a.C.) la existencia misma de este metal era del todo desconocida hasta hace poco más de 200 años. En la antigüedad, las aleaciones como el latón (una mezcla de cobre y zinc) se preparaban a partir del primer metal y un mineral, la calamina, que contenía secretamente el segundo.
¿Sabías que...?
A finales del siglo XIV los indios sabían ya de la existencia de un nuevo metal distinto de los siete conocidos en la Antigüedad, el octavo metal.
Los 7 metales de la Antigüedad: Oro, Cobre, Plomo, Plata, Estaño, Mercurio y Hierro.
No fue hasta el siglo XVIII, cuando el sueco Anton von Swab lo aisló por primera vez en 1743.
La gata sobre el tejado de zinc
La famosa obra de teatro de Tennessee Williams más tarde adaptada al cine y protagonizada por Elizabeth Taylor y Paul Newman nos brinda en su memorable título uno de los principales usos del escurridizo metal que nos ocupa. Créditos imagen
El empleo de delgadas láminas metálicas y maleables para resolver la problemática de la estanqueidad de una cubierta o tejado es una práctica con siglos de arraigo en la construcción occidental, especialmente en los países más lluviosos, gracias a la facilidad que presentan estos materiales para ser doblados y plegados, lo que proporciona una protección frente a la filtración de agua muy superior a la que ofrecen las coberturas tradicionales de pequeñas piezas solapadas, como tejas, lajas de pizarra o planchas de madera.
Hasta hace apenas dos siglos, los materiales más comúnmente empleados con esta finalidad eran el cobre y, fundamentalmente, el plomo, que comparte con el zinc el color grisáceo y su característica pátina mate. Estos nobles metales clásicos presentan no obstante sendos pequeños inconvenientes: el primero es impúdicamente caro y el segundo venenoso.
¿Sabías que...?
Desde mediados del siglo XIX, se emplearon láminas de zinc para proteger los cascos de los barcos de al acción del agua de mar.
Las cubiertas de zinc tienen características muy similares a las de cobre: elevada resistencia a la oxidación, escaso peso, es adecuada para cualquier tipo de clima y tienen una larga durabilidad, en ocasiones superior a la vida útil del propio edificio. Se trata de un material muy resistente a las inclemencias climatológicas más extremas, como granizo, lluvias torrenciales, nieve o rayos UV, a la vez que resulta sumamente flexible, se adapta a cualquier tipo de forma, y sostenible, 100 % reciclable, sin límites de ciclos y sin toxicidad.
A esto se suma su estética depurada y elegante, que mejora con los años debido a una pátina natural que lo protege, impidiendo desconchuras, marcas de óxido y corrigiendo arañazos.
Ajeno al paso del tiempo
El paso del tiempo no afecta al zinc, que es naturalmente resistente a la corrosión. Se protege desarrollando una capa natural llamada pátina (de tono gris claro) que se forma entre 6 meses y dos años después de su colocación según el clima, la exposición de la zona y la agresividad de la atmósfera.
La presencia de dióxido de carbono (CO2) y agua (H20) en la atmósfera provoca esta reacción en la superficie del metal formando una primera capa muy densa, en contacto con el zinc, insoluble en agua formada por cristales muy compactos de carbonato básico de zinc, que protege el resto del metal deteniendo los intercambios entre el zinc y el oxígeno del aire. Una segunda capa de grosor muy variable, mucho menos adherente y muy porosa, constituida por óxido o hidróxido de zinc desempeña un papel menos importante pero sin embargo útil, ya que permite neutralizar la acidez de las lluvias y de los efluentes que fluyen sobre el zinc.
Todo empezó por la pata de una rana
Las protectoras cualidades del zinc pronto fueron aprovechadas en barcos, trenes, edificios, etc. Especialmente a partir del desarrollo de un nuevo proceso denominado “galvanización” mediante el cual un metal puede recubrirse con otro. El nombre deriva de Luigi Galvani, quien no sólo tuvo la ocurrencia de poner en contacto un metal con la pata cercenada de una rana, observando como ésta se contraía como si estuviese viva; sino que se dio cuenta de que distintos metales presentaban un grado diferente de reacción en la pata de rana, lo que implicaba que cada metal tenía una “carga eléctrica” diferente. Más tarde ordenó los metales según su carga verificando que era posible recubrir un metal con otro, siempre que se cumpliese que el metal de carga mayor fuese depositado sobre el de carga menor.
La idea de ordenar de esta forma los metales no resulta ser un pensamiento baladí ya que las consecuencias de la simple acción de poner en contacto dos metales diferentes al buen tuntún pueden pasar a ser terroríficas, acelerándose súbitamente la corrosión de los materiales y poniendo en serio peligro la integridad física de las estructuras construidas a partir de los mismos como veremos más adelante.
El proceso de galvanización puede efectuarse mediante dos técnicas bien diferenciadas. En la primera, llamada “en caliente” una pieza de metal (tradicionalmente de acero) se sumerge en zinc fundido, a una temperatura aproximada de 450°C hasta lograr un recubrimiento de alta durabilidad.
¿Sabías que...?
Cuando se construyó el puente de Brooklyn, en Nueva York, se usaron más de 20.000 km de acero galvanizado en caliente para sus cuatro cables principales, de 40 cm de espesor. Más de 100 años después, cuando el puente se rehabilitó totalmente, el cable galvanizado se encontraba en excelentes condiciones.
La galvanización electrolítica o “zincado” (similar al cobreado o al cromado) es un método de electrodeposición en el que un objeto metálico (el cátodo) es sumergido en una solución a través de la cual se mueven iones metálicos atraídos por la carga eléctrica del objeto. Dichos iones pueden provenir de una sal disuelta (electrolito) o de un segundo electrodo sumergido (el ánodo) compuesto por Zn puro. El circuito se cierra al conectar ambos electrodos a una fuente de alimentación, la corriente eléctrica provoca que el metal del ánodo se oxide y sus iones migren por la solución hasta la superficie del cátodo donde son reducidos de nuevo a metal puro depositándose en una capa fina y homogénea de unas pocas micras, proporcionando un acabado suave y uniforme de mayor valor estético aunque menos duradero.
Corrosión galvánica
Desafortunadamente como ya adelantábamos antes, la ingenua unión de dos metales distintos puede ocasionar trágicas consecuencias capaces de arruinar la fontanería de nuestra casa, precipitar un puente, colapsar un edificio o hundir un barco.
La corrosión galvánica es un proceso electroquímico en el que un metal se corroe cuando se dan dos condiciones: la primera, que esté en contacto directo con un tipo diferente de metal (más noble) y la segunda, que ambos metales se encuentren inmersos en un medio húmedo.
En realidad se trata de algo ya expuesto anteriormente. Los metales pueden ordenarse en una serie electropotencial o galvánica: Los metales más nobles aparecen en la parte superior de la serie y, puestos en contacto con otros que aparecen más abajo en presencia de un electrolito, son capaces de corroerlos. Como ya hemos visto, el medio húmedo hace posible la migración de cargas eléctricas desde el ánodo al cátodo. Esto lleva a la rápida corrosión del metal anódico (el de menor potencial); mientras la corrosión del metal catódico (de mayor potencial de reducción) se retrasa hasta el punto de detenerse, este proceso puede causar una corrosión en un metal que, de forma aislada, no se habría oxidado.
¿Sabías que...?
En 1761 la fragata HMS Alarm fue el primer barco de la Royal Navy en tener un casco con revestimiento de cobre a fin de evitar el ataque de los percebes. Pronto la cubierta comenzó a desprenderse del casco, porque los clavos de hierro usados para fijar el cobre a la madera se habían corroído completamente. Una inspección más detallada reveló que algunos clavos sanos estaban aislados del cobre por un papel marrón atrapado bajo la cabeza del clavo. El cobre había sido entregado al astillero envuelto en un papel que no se quitó antes de clavar las planchas al casco.
Existen muchos ejemplos de este tipo de corrosión, quizás el más famoso sea el de la Estatua de La Libertad entre el recubrimiento exterior de cobre y la estructura de soporte, de hierro forjado. También a nivel doméstico podemos encontrar cientos de ejemplos, quizás menos espectaculares pero igualmente nefastos como los ocurridos en instalaciones de fontanería o cubiertas.
Otra situación muy frecuente es el temido informe de nuestro fontanero – se ha picado la cuba, hay que cambiar el termo- . Calentadores y calderas utilizan una pieza de metal de bajo potencial de reducción (como el magnesio) que sirve de “ánodo de sacrificio” protegiendo el metal de la cuba de la oxidación. La falta de regularidad al reemplazarlo y el uso de sustancias para corregir la dureza del agua (ablandadores) disminuyen severamente la vida útil de los equipos y el dinero de nuestros bolsillos.
