PRACTICA DE CIENCIAS

INTRODUCCIÓN.

CORROSIÓNLA CORROSIÓN SE DEFINE COMO EL DETERIORO DE UN MATERIAL A CONSECUENCIA DE UN ATAQUE ELECTROQUÍMICO POR SU ENTORNO. DE MANERA MÁS GENERAL, PUEDE ENTENDERSE COMO LA TENDENCIA GENERAL QUE TIENEN LOS MATERIALES A BUSCAR SU FORMA MÁS ESTABLE O DE MENOR ENERGÍA INTERNA. SIEMPRE QUE LA CORROSIÓN ESTÉ ORIGINADA POR UNA REACCIÓN ELECTROQUÍMICA (OXIDACIÓN), LA VELOCIDAD A LA QUE TIENE LUGAR DEPENDERÁ EN ALGUNA MEDIDA DE LA TEMPERATURA, DE LA SALINIDAD DEL FLUIDO EN CONTACTO CON EL METAL Y DE LAS PROPIEDADES DE LOS METALES EN CUESTIÓN. OTROS MATERIALES NO METÁLICOS TAMBIÉN SUFREN CORROSIÓN MEDIANTE OTROS MECANISMOS. EL PROCESO DE CORROSIÓN ES NATURAL Y ESPONTÁNEO.

LOS FACTORES MÁS CONOCIDOS SON LAS ALTERACIONES QUÍMICAS DE LOS METALES A CAUSA DEL AIRE, COMO LA HERRUMBRE DEL HIERRO Y EL ACERO O LA FORMACIÓN DE PÁTINA VERDE EN EL COBRE Y SUS ALEACIONES (BRONCE, LATÓN).

SIN EMBARGO, LA CORROSIÓN ES UN FENÓMENO MUCHO MÁS AMPLIO QUE AFECTA A TODOS LOS MATERIALES (METALES, CERÁMICAS, POLÍMEROS, ETC.) Y TODOS LOS AMBIENTES (MEDIOS ACUOSOS, ATMÓSFERA, ALTA TEMPERATURA, ETC.).

DEFINICIONES BÁSICASLO QUE PROVOCA LA CORROSIÓN ES UN FLUJO ELÉCTRICO MASIVO GENERADO POR LAS DIFERENCIAS QUÍMICAS ENTRE LAS PIEZAS IMPLICADAS. (LA CORROSIÓN ES UN FENÓMENO ELECTROQUÍMICO) UNA CORRIENTE DE ELECTRONES SE ESTABLECE CUANDO EXISTE UNA DIFERENCIA DE POTENCIALES ENTRE UN PUNTO Y OTRO. CUANDO DESDE UNA ESPECIE QUÍMICA SE CEDEN Y MIGRAN ELECTRONES HACIA OTRA ESPECIE, SE DICE QUE LA ESPECIE QUE LOS EMITE SE COMPORTA COMO UN ÁNODO Y SE VERIFICA LA OXIDACIÓN, Y AQUELLA QUE LOS RECIBE SE COMPORTA COMO UN CÁTODO Y EN ELLA SE VERIFICA LA REDUCCIÓN.

A MENUDO SE HABLA DEL ACERO INOXIDABLE:• ESTE TIPO DE ACERO CONTIENE ELEMENTOS DE ALEACIÓN (CROMO) EN 11% COMO MÍNIMO LO CUAL LE PERMITE SER INOXIDABLE AL ESTAR EXPUESTO AL OXÍGENO, ADEMÁS DE SER UN ESTABILIZADOR DE LA FERRITA.• EL CROMO HACE QUE SE CONTRAIGA LA REGIÓN DE LA AUSTENITA Y EN SU LUGAR LA REGIÓN DE LA FERRITA DISMINUYE SU TAMAÑO.

PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓNDISEÑOEL DISEÑO DE LAS ESTRUCTURAS PUEDE PARECER DE POCA IMPORTANCIA, PERO PUEDE SER IMPLEMENTADO PARA AISLAR LAS SUPERFICIES DEL MEDIO AMBIENTE.LOS RECUBRIMIENTOSESTOS SON USADOS PARA AISLAR LAS REGIONES ANÓDICAS Y CATÓDICAS E IMPIDEN LA DIFUSIÓN DEL OXÍGENO O DEL VAPOR DE AGUA, LOS CUALES SON UNA GRAN FUENTE QUE INICIA LA CORROSIÓN O LA OXIDACIÓN. LA OXIDACIÓN SE DA EN LUGARES HÚMEDOS PERO HAY MÉTODOS PARA QUE EL METAL NO SE OXIDE, POR EJEMPLO: LA CAPA DE PINTURA.

ELECCIÓN DEL MATERIALLA PRIMERA IDEA ES ESCOGER TODO UN MATERIAL QUE NO SE CORROA EN EL AMBIENTE CONSIDERADO. SE PUEDEN UTILIZAR ACEROS INOXIDABLES, ALUMINIOS, CERÁMICAS, POLÍMEROS (PLÁSTICOS), FRP, ETC. LA ELECCIÓN TAMBIÉN DEBE TOMAR EN CUENTA LAS RESTRICCIONES DE LA APLICACIÓN (MASA DE LA PIEZA, RESISTENCIA A LA DEFORMACIÓN, AL CALOR, CAPACIDAD DE CONDUCIR LA ELECTRICIDAD, ETC.).

TIPOS DE CORROSIÓNCORROSIÓN QUÍMICAEN LA CORROSIÓN QUÍMICA UN MATERIAL SE DISUELVE EN UN MEDIO CORROSIVO LÍQUIDO Y ESTE SE SEGUIRÁ DISOLVIENDO HASTA QUE SE CONSUMA TOTALMENTE O SE SATURE EL LÍQUIDO Y DEMÁS PARA TODOS.ATAQUE POR METAL LÍQUIDOLOS METALES LÍQUIDOS ATACAN A LOS SÓLIDOS EN SUS PUNTOS MÁS ALTOS DE ENERGÍA COMO LOS LÍMITES DE GRANOS LO CUAL A LA LARGA GENERARÁ VARIAS GRIETAS.

FORMAS DE EVITAR LA CORROSION EL MÉTODO DE LA ALEACIÓN ES EL MÁS SATISFACTORIO PERO TAMBIÉN EL MÁS CARO. UN BUEN EJEMPLO DE ELLO ES EL ACERO INOXIDABLE, UNA ALEACIÓN DE HIERRO CON CROMO O CON NÍQUEL Y CROMO. ESTA ALEACIÓN ESTÁ TOTALMENTE A PRUEBA DE OXIDACIÓN E INCLUSO RESISTE LA ACCIÓN DE PRODUCTOS QUÍMICOS CORROSIVOS COMO EL ÁCIDO NÍTRICO CONCENTRADO Y CALIENTE. 

EL SEGUNDO MÉTODO, LA PROTECCIÓN CON METALES ACTIVOS, ES IGUALMENTE SATISFACTORIO PERO TAMBIÉN COSTOSO. EL EJEMPLO MÁS FRECUENTE ES EL HIERRO GALVANIZADO QUE CONSISTE EN HIERRO CUBIERTO CON CINC. EN PRESENCIA DE SOLUCIONES CORROSIVAS SE ESTABLECE UN POTENCIAL ELÉCTRICO ENTRE EL HIERRO Y EL CINC, QUE DISUELVE ÉSTE Y PROTEGE AL HIERRO MIENTRAS DURE EL CINC. 

EL TERCER MÉTODO, LA PROTECCIÓN DE LA SUPERFICIE CON UNA CAPA IMPERMEABLE, ES EL MÁS BARATO Y POR ELLO EL MÁS COMÚN. 

LOS RECUBRIMIENTOS MÁS APRECIADOS SON LOS ESMALTES HORNEADOS, Y LOS MENOS COSTOSOS SON LAS PINTURAS DE MINIO DE PLOMO. ALGUNOS METALES COMO EL ALUMINIO, AUNQUE SON MUY ACTIVOS QUÍMICAMENTE, NO SUELEN SUFRIR CORROSIÓN EN CONDICIONES ATMOSFÉRICAS NORMALES. 

EL PLOMO Y EL CINC, AUNQUE SON MENOS ACTIVOS QUE EL ALUMINIO, ESTÁN PROTEGIDOS POR UNA PELÍCULA SEMEJANTE DE ÓXIDO. 

LOS PRODUCTOS DE CORROSIÓN VERDES, CONOCIDOS COMO CARDENILLO O PÁTINA, APARECEN EN ALEACIONES DE COBRE COMO EL BRONCE Y EL LATÓN, O EN EL COBRE PURO, Y SE APRECIAN CON FRECUENCIA EN ESTATUAS Y TECHOS ORNAMENTALES. 

PREGUNTAS DE LA INVESTIGACION

1. ¿Cómo se origina la corrosión?2. ¿Qué es lo que provoca la corrosión?3. ¿Qué es lo que tiene el acero

inoxidable?4. ¿Cómo ataca los metales líquidos?5. ¿Cuáles son las tres métodos para

evitar la corrosión?Las respuestas estarán en la ultima diapositiva

DESARROLLO

 

LA CORROSIÓN EN LA VIDA DIARIA:LA CORROSIÓN ES LA CAUSA GENERAL DE LA DESTRUCCIÓN DE LA MAYOR PARTE DE LOS MATERIALES NATURALES O FABRICADOS POR EL HOMBRE. SI BIEN ESTA FUERZA DESTRUCTIVA HA EXISTIDO SIEMPRE, NO SE LE HA PRESTADO ATENCIÓN HASTA LOS TIEMPOS MODERNOS, CON EL AVANCE DE LA TECNOLOGÍA. EL DESARROLLO DE LA INDUSTRIA Y EL USO DE COMBUSTIBLES, EN ESPECIAL EL PETRÓLEO, HAN CAMBIADO LA COMPOSICIÓN DE LA ATMÓSFERA DE LOS CENTROS INDUSTRIALES Y GRANDES CONGLOMERADOS URBANOS, TORNÁNDOLA MAS CORROSIVA.

PREGUNTAS DEL DESARROLLO.

1.- ¿Cuál es el máximo responsable de todos los procesos de oxidación y corrosión que se dan en los materiales expuestos a su acción?a) Nitrógenob) Oxígenoc) Carbonod) Hidrógeno

2.- La oxidación viene dada al ceder... el elemento que se oxida al elemento oxidante.Solución:

3.- Algunas de las causas por las que se produce la oxidación directa en casi todos los metales son:(Puede haber una o varias respuestas)a) Que la acción del hidrógeno se dará siempreb) Que la acción del nitrógeno se dará siemprec) A la menor estabilidad de los átomos superficiales de los metales.d) A la mayor estabilidad de los átomos superficiales de los metales.

4.- La reacción química o electroquímica de un material con su entorno con el consiguiente de deterioro de sus propiedades se denomina...Solución:

5.- La fuerza impulsora que causa que un metal se corroa es consecuencia natural de su ... en la forma metálica.Solución:

6.- ¿Qué tipo de corrosión se produce de forma homogénea en la superficie metálica, dando lugar a una reducción de dimensiones y pérdida de peso?a) Corrosión intergranularb) Corrosión localizadac) Corrosión generald) Corrosión por picadura

7.- ¿Qué tipo de corrosión tiene su origen en pares galvánicos?a) Corrosión localizadab) Corrosión generalc) Corrosión por cavitaciónd) Corrosión erosiva

8.- La corrosión intergranular está caracterizada por: (Puede haber una o varias respuestas)a) Tener un fácil controlb) Ser la más peligrosa de todasc) Tener zonas catódicasd) Por ser difícil de detectar.e) Por ser difícil de prevenir.

9.- ¿Cuál de las siguientes afirmaciones se corresponde con la corrosión por picadura?:a) Su presencia es frecuente bajo juntas, remaches, pernos y tornillos.b) Produce pequeños agujeros en un metalc) Generalmente es difícil de prevenir y se da en la superficie de las piezas.d) El ataque es transgranular.

10.- ¿Qué tipo de corrosión se produce en sistemas de aleaciones como acero inoxidable y aleaciones de Ti, Al, Cu?a) Corrosión por picadurab) Corrosión por cavitaciónc) Corrosión bajo fatigad) Corrosión por grietas

LA CORROSIÓN DE LOS METALES CONSTITUYE UNA DE LAS PÉRDIDAS ECONÓMICAS MÁS GRANDE DE LA CIVILIZACIÓN MODERNA. LA ROTURA DE LOS TUBOS DE ESCAPE Y SILENCIADORES DE LOS AUTOMOTORES; EL CAMBIO CONTINUO DE LOS SERPENTINES DE LOS CALEFONES DOMÉSTICOS; ROTURAS DE LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO Y TUBERÍAS DE CONDUCCIÓN DE AGUA; EL DERRUMBE DE UN PUENTE; LA ROTURA DE UN OLEODUCTO QUE TRANSPORTA CRUDO (APARTE DEL COSTO QUE ACARREA EL CAMBIO DEL MISMO HAY QUE TENER EN CUENTA EL PROBLEMA DE CONTAMINACIÓN DEL PETRÓLEO DERRAMADO, QUE MUCHAS VECES ES IRREVERSIBLE, ASÍ COMO TAMBIÉN EL PARO DE LA REFINERÍA). 

SIN EMBARGO, NO SIEMPRE LA CORROSIÓN ES UN FENÓMENO INDESEABLE, YA QUE EL PROCESO DE CORROSIÓN ES USADO DIARIAMENTE PARA PRODUCIR ENERGÍA ELÉCTRICA EN LAS PILAS SECAS, DONDE UNO DE LAS PARTES FUNDAMENTALES DEL PROCESO ES UNA REACCIÓN DE CORROSIÓN.

ANÓDO: ZN Û ZN2+ + 2E-

CÁTODO: NH4+ + MNO2 + 1E- ÛMNO(OH) + NH3

HIPÓTESISLA CORROSIÓN DE LOS METALES ES UN FENÓMENO NATURAL QUE OCURRE DEBIDO A LA INESTABILIDAD TERMODINÁMICA DE LA MAYORÍA DE LOS METALES. PROVOCADA POR CONDICIONES AMBIENTALES.

OBJETIVOCONOCER LOS METALES QUE CORROEN O QUE NO SE CORROEN CON CIERTAS SUSTANCIAS Y CIERTAS CONDICIONES AMBIENTALES.

PRACTICA DE LA CORROSION

PRACTICA (¿COMO EVITAR LA CORROSION?)

MATERIAL:• 10 vasos desechables• sal de mesa• etiquetas• 10 clavos• barniz de uñas• vinagre blanco• refresco de cola• aceite de cocina

PROCEDIMIENTO:ETIQUETAR 5 FRASCOS Y LLEVARLOS A LA MITAD CON LAS SOLUCIONES

1 AGUA PARA BEBER2 AGUA CON SAL3 AGUA CON SAL Y ACEITE SIN MEZCLAR4 REFRESCO DE COLA5 VINAGRE BLANCO

COLOCAR UN CLAVO LIMPIO EN EL INTERIOR DE CADA VASO.LIMPIAR MUY BIEN LOS OTROS 5 CLAVOS Y CUBRIRLOS CON EL BARNIZ DE UÑAS.REALIZAR EL MISMO PROCEDIMIENTO DE LOS VASOS.

ESPERAR UNOS DÍAS PARA VER LOS RESULTADOS.

Resultados.Vaso 1: el clavo sin barniz se oxido un poco y el de

barniz casi nada.Vaso 2: el calvo sin barniz se oxido mas que el vaso

1 y el otro mas o menos.Vaso 3: no se oxido el de barniz y el otro muy poco

se oxido.Vaso 4: se oxido totalmente el clavo sin barniz y el

de barniz muy poco.Vaso 5: quedo muy oxidado el clavo sin barniz y el

de barniz no.

IMÁGENES DE LOS RESULTADOS.

PREGUNTAS DE LA PRACTICA

1.- ¿Qué aprendiste al hacer la practica?Que puedes evitar la oxidación con el barniz de uñas.2.-¿Cuáles fueron los problemas al hacer la practica?Trasladar los clavos a mi casa sin tirar los vasos.3.-¿Cómo resolviste los problemas de la practica?Vacié todo los vasos pero deje los clavos y los guarde

enuna bolsa.4.-¿Cuáles fueron los que te ayudaron a resolver los

problemas?Una compañera me dio una bolsa pequeña.5.-¿Cómo salo los resultados al hacer la practica?Se oxidaron algunos clavos y otras no tanto .

CLUSIGRAMA

1 2                                   3

                                       4                                                                             5                                                                                   6                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    7                                      

ACROSS1. definición como el deterioro de los metales4. ¿cual es la causa de las alteraciones químicas de los metales?5. los electrolíticos pueden ser:6. ¿que proceden opones cuando pasa un problema industrial de la corrosión?7. reacción del origen de la corrosión

DOWN2. ¿cual es el otro nombre de la corrosión?3. uno de los materiales que es afectado por la corrosión

CONCLUSIONES Y RESULTADOS.

CONCLUSION:la corrosión es el ataque del medio a los metales, sus principales factores son oxigeno, agua, acido y azufre.los metales tienen diferente resistencia a esto.

Resultado:Poniendo sustancias químicas (como el barniz) a los

metales paraevitar la corrosión.

AUTOEVALUACIÓN

Aprendí que es la corrosión, de cómo es que

funciona gracias al ambiento, cual es su proceso

al oxidar los metales, de lo que también afecta al

ambiente, que es lo que contiene la corrosión y

como evitarlo.

RESPUESTAS DEL PROYECTO

Preguntas de la introducción:R1=Por una reacción electroquímica llamado oxidación.R2=Un flujo electroquímico masivo generado lo diferencias

químicas entre laspiezas implicadas.R3=Contiene elementos de aleación como el cromo en 11% como

mínimo.R4=Los metales liquidas atacan aros sólidos en su punto mas alto

de energía como los limites de granos.R5=Método de aleación, método de protección con metales

activos yprotección dela superficie.

Respuestas de las preguntas del desarrollo:

R1=Solución: b.R2=Electrones.R3=Solución: C.R4=Corrosión.R5=Solución: Inestabilidad.R6=Solución: c.R7=Solución: a.R8=Solución: b c.R9=Solución: b.R10=Solución: d

RESPUESTAS DEL CLUSIGRAMA

AGUA ACERO CERáMICA ATMOSFERA RUPTURAS ELECTRONES ANODO CATODO SEMIREACCION PARELECTROQUIMICO REDUCCIóN ELECTROLITOS HUMEDAD

BIOGRAFÍA

Paginas: http://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3n

Creadores de contenido: Corrosion 5è éd., vol. 13 de ASM Handbook, éd. ASM International (American

Society for Materials), 1996[Ben62] : L'Oxydation des métaux, J. Bénard et coll., éd. Gauthier-Villars, 1962[Kof88] : High Temperature Corrosion in metallic superfices, P. Kofstad, éd.

Elsevier, 1988[Lan93] : Corrosion et chimie de surfaces des métaux, D. Landolt, vol. 12 de

Traité des matériaux, éd. Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, 1993

[Now92] : Diffusion in Solids and High Temperature Oxidation of Metals, éditeur J. Nowotny, éd. Trans Tech Publications, 1992

[Phi98] : Métallurgie : du minerai au matériau, J. Philibert et coll., éd. Masson, 1998

BIOGRAFÍA

Elaborado por: Marcos Cuauthzin Plascencia

Arévalo.Materia: Ciencias (químicas II).Nombre de la maestra: Maite