Corrosión… Química 3

Brenda Isabel Espinoza Raygoza. 3ºE N.L #11

Maestra: Alma Maite Barajas Cárdenas.

Al concentrar altas temperaturas, las turbinas de los aviones requieren protección especial para evitar un rápido desgaste y corrosión. La CINVESTAV, ha desarrollado materiales y recubrimientos capaces de proteger diversos componentes metálicos entre ellos las aeronaves.Los recubrimientos protegen partes metálicas que están expuestas a ambientes con temperaturas elevadas hasta 1000º centígrados.La idea del proyecto es desarrollar recubrimientos que incrementen el tiempo de vida de estos insumos.Pythagoras Solar dio a conocer la primera unidad de vidrio transparente fotovoltaico, diseñado para ser integrado fácilmente en los edificios convencionales.La energía es fundamental para el desarrollo de un país y su población, es un bien de consumo final que se utiliza para la satisfacción humana.

Fase 1: Tecnologías del Cineasta prolonga vida de turbinas…

Definición de 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 esta originado por una reacción electroquímica (oxidación), la velocidad a la que tiene lugar dependerá en alguna medida de temperatura, de salinidad del fluido en contacto con el metal y de las propiedades de los metales en cuestión.Es una reacción química de (oxido reducción) en la que intervienen tres factores:La pieza manufacturadaEl ambienteEl agua o por medio de una reacción electroquímica.Es un campo de las ciencias de materiales que invoca a la vez nociones de química y física ( fisicoquímica).

Lo que provoca la corrosión es un flujo eléctrico masivo generado por las diferencias químicas entre las piezas implicadas. Una corriente de electrones se establece cuando existe una diferencia de potenciales entre un punto y otro.

Para que haya corrosión electroquímica, además del ánodo y el cátodo, debe haber un electrolito ( por esta razón, también se suele llamar corrosión húmeda, aunque el electrolito también puede ser solido).

5 toneladas de acero por segundo.

¿Cuántas toneladas de acero se disuelven a nivel mundial por este fenómeno?

1º Corrosión química: Es donde un material se disuelve en un medio corrosivo liquido y este se seguirá disolviendo hasta que se consuma totalmente o se sature el liquido y demás para todos.

2º Ataque por metal liquido: Los metales líquidos atacan a los sólidos en sus puntos mas altos de energía como los límites de granos lo cual a la larga generará varias grietas.

3º Lixiviación selectiva: Consiste en separar sólidos de una aleación. La corrosión grafítica del hierro fundido gris ocurre cuando el hierro se diluye selectivamente en agua o la tierra y desprende cascarillas de grafito y un producto de la corrosión, lo cual causa fugas o fallas en la tubería.

Tipos de corrosión.

4º Disolución y oxidación de los materiales cerámicos: Pueden ser disueltos los materiales cerámicos refractarios que se utilizan para contener el metal fundido durante la fusión y el refinado por las escorias provocadas sobre la superficie del metal. 5º Ataque químico a los polímeros: Los plásticos son considerados resistente a la corrosión, por ejemplo el teflón y el vetón son algunos de los materiales mas resistentes, estos resisten muchos ácidos, bases y líquidos orgánicos pero existen algunos solventes agresivos a los termoplásticos, es decir las moléculas del solvente mas pequeñas separan las cadenas de los plásticos provocando hinchazón que ocasiona grietas.6º Celdas de composición: Se prestan cuando dos metales o aleaciones, tal es el caso de cobre y hierro forma una celda electrolítica. Con el efecto de polarización de los elementos aleados y las concentraciones del electrolito, las series fem quizá no nos digan que región se corroerá y cual quedara protegida.7º Corrosión por oxígeno: Este tipo de corrosión ocurre generalmente en superficies expuestas al oxígeno diatónico disuelto en el agua o en el aire, se ve favorecido por altas temperaturas y presión elevada.

8º Corrosión microbiológica: Es uno de los tipos de corrosión electroquímica. Algunos microorganismos son capaces de causar corrosión en las superficies metálicas sumergidas. La biodiversidad que esta presente en este tipo de corrosión será:

• Bacterias• Hongos • Algas

9º Corrosión por presiones parciales de oxígeno: El oxígeno presente en una tubería por ejemplo, esta expuesto a diferentes presiones parciales del mismo. Es decir una superficie es mas aireada que otra próxima a ella y se forma una pila. El área sujeta a menor aireación actúa como ánodo y la que tiene mayor presencia de oxigeno actúa como un cátodo y se establece la migración de electrones, formándose óxido en una y reduciéndose en la otra parte de la pila.

10º Corrosión galvánica: Es las mas común de todas y se establece cuando dos metales distintos entre si actúan como ánodo uno de ellos y el otro como cátodo. Que que tenga el potencial de reducción mas negativo procederá como una oxidación y viceversas aquel metal o especie química que exhiba un potencial de reducción mas positivo procederá como una reducción.

11º Corrosión por heterogeneidad del material: Se produce en aleaciones metálicas, por imperfecciones en la aleación.

12º Corrosión por aireación superficial: También llamado efecto Evans. Se produce en superficies planas, en sitios húmedos y con suciedad. El deposito de suciedad provoca en presencia de humedad la existencia de un entorno mas electronegativamente cargado.

1- Eliminación de elementos corrosivos: La utilización de inhibidores químicos para detener la acción de los factores del entorno es un procedimiento comúnmente utilizando en el área industrial para control de a corrosión.

2- Utilización de mejores materiales de construcción resistentes a la corrosión: Utilización de mejores materiales constructivos como el titanio, acero inoxidable, y oro y otros minerales mas nobles es efectiva contra la aparición de la corrosión, pero con un costo bastante alto.

3- Protección eléctrica: Consiste en la protección de un metal mediante el acoplamiento de una pieza de metal de menor nobleza. Genera una corrosión electroquímica entre el material menos activo(cátodo) y el material mas activo

( ánodo) que afecta a este ultimo, de forma que es posible proteger el material que es parte de la estructura.

Métodos para evitar la corrosión.

4- Barrera intermedia entre el material y los elementos corrosivos: Consiste en la colocación de barreras que impiden el contacto entre el elemento que se desea proteger y los factores del entorno responsables de la reacción electroquímica que da pie a la corrosión.

5- Sobredimensionamiento de estructuras: Consiste básicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor, anticipándose a perdidas de material debidas a fenómenos de corrosión.

Fase 2 Experimentación

Corrosión y Oxidación…

1 cenicero de barro o cristal grueso * 1 Vela 1 pedazo de lana de acero(fibra) * Limadura de hierro Cerillos * 1 pedazo de papel aluminio 1 clavo de 4 o 4.5 pulgadas * Cinta de magnesio 1 moneda de cobre o codo de cobre * Un plato hondo de plástico 1 plato hondo de plástico * Pinzas con recubrimiento

de plástico 50 ml de vinagre 5 servilletas de cocina lija para metales de grano mediano

Objetivo- Materiales

La corrosión se define como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroquímico por su entorno. De manera mas general, puede entenderse como la tendencia general que tiene los materiales a buscar su forma mas estable o de menor energía interna.

Los enlaces químicos y metálicos tienden a convertirse en enlaces iónicos. La oxidación es el cambio químico en el que uno o varios átomos pierden electrones.

Sin embargo, este no se lleva a cabo de forma aislada; siempre que exista oxidación deberá ocurrir también otro cambio químico.Hay dos tipos de oxidación:Lenta y rápida.

Introducción

En el primero el clavo es gris pero al ponerlo en contacto con el fuego se tomo de un color negro.

En el de fibra de hierro no hubo muchos cambios, pero si tomo un color café.

El aluminio de estar en su color normal(gris), se contorno negro. El codo de cobre se fue despintando y la servilleta se fue tonando

color verde. La cinta de magnesio se torno de u color blanco, de estar en su

color negro y al final se prendió como una bengala.

Conclusiones-Resultados

Materiales:

• 6 Hojas blancas• 6 hojas de color• Tijeras• Marcadores• Pegamento• Colores

Practica: Corrosión y oxidación…

La 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.

La corrosión es una reacción química (oxido reducción) en la que intervienen tres factores: la pieza manufacturada, el ambiente y el agua, o por medio de una reacción electroquímica.

Introducción:

Lo 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.

Para que esto ocurra entre las especies, debe existir un diferencial electroquímico. Si separamos una especie y su semirreacción, se le denominará semipar electroquímico; si juntamos ambos semipares, se formará un par electroquímico. Cada semipar está asociado a un potencial de reducción (antiguamente se manejaba el concepto de potencial de oxidación). Aquel metal o especie química que exhiba un potencial de reducción más positivo procederá como una reducción y, viceversa, aquél que exhiba un potencial de reducción más negativo procederá como una oxidación.

Para que haya corrosión electroquímica, además del ánodo y el cátodo, debe haber un electrólito (por esta razón, también se suele llamar corrosión húmeda, aunque el electrólito también puede ser sólido). La transmisión de cargas eléctricas es por electrones del ánodo al cátodo (por medio del metal) y por iones en el electrólito.

Este par de metales constituye la llamada pila galvánica, en donde la especie que se oxida (ánodo) cede sus electrones y la especie que se reduce (cátodo) acepta electrones. Al formarse la pila galvánica, el cátodo se polariza negativamente, mientras el ánodo se polariza positivamente.

En un medio acuoso, la oxidación del medio se verifica mediante un electrodo especial, llamado electrodo ORP, que mide en milivoltios la conductancia del medio. La corrosión metálica química es por ataque directo del medio agresivo al metal, oxidándolo, y el intercambio de electrones se produce sin necesidad de la formación del par galvánico.

Cortar las hojas de color en cuatro partes.

Procedimiento:

Pegarlas en las hojas blancas de manera que queden con margen blanco.

En cada una de ellas escribir las formulas químicas de las pagina 126 a la 132.

Engargolar como un libro todas las hojas.

Categoría 1 Categoría 2 Categoría 3 Categoría 40

1

2

3

4

5

6

4.3

2.5

3.5

4.5

2.4

4.4

1.8

2.8

2 2

3

5

Serie 1 Serie 2 Serie 3

Axis Title

Axis

Tit

leObservaciones de datos

Fase 3

Investigación.

• ¿Alguna vez se han preguntado que pasa en el organismo cuando envejecemos? R=Es debido a un proceso de oxidación causado por la acción de los radicales libres. Estos son átomos o grupo de átomos con electrones libres, los cuales resultan muy reactivos y tienden robar un electrón a las moléculas orgánicas estables. Una vez que el radical libre ha tomado el electrón que necesitaba para estabilizarse. A partir de los 25 años implica una disminución de las funciones de nuestro organismo, la perdida es de un 8% cada 10 años, y el cuerpo empieza con su estado de descomposición. El envejecimiento no se puede detener, pero si se puede desacelerar, si cambiamos ciertos hábitos y factores de nuestro entorno.

• ¿Tendrá esto alguna relación con el experimento que acabamos de realizar? R= Si, con la oxidación y se contrarrestan sus efectos como los antioxidantes, cuya función es protegernos del daño oxidativo. Se pueden ver partes de nuestro organismo y nos beneficia la información.

• ¿Qué aplicaciones tendrá el experimento que acabamos de presentar? R= Que el cuerpo humano también se corroe, que también lo debemos de tratar, de cuidar, y eso es lo que explica por que envejecemos y sobre el tema de como podemos mejorar y aprender un poco mas sobre el tema.

• Además también está la:

• Descomposición: Es un proceso en el cual el cuerpo pasa a una etapa de muerte de células. En química se refiere a la ruptura de moléculas largas formando así moléculas mas pequeñas o átomos y se les denomina descomposición química. Tiene 5 estados principales de la descomposición y son:

• Fresco• Hinchado• De putrefacción activa• De putrefacción avanzada• Seca o de restos. • Oxidación: Es un proceso que se descompone a los metales y los cambia de color,

además de su textura, esta parte es igual altera la estructura. Es una reacción química muy poderosa donde un elemento cede electrones, y por lo tanto aumenta su estado de oxidación.

Galvanoplastia

• La galvanoplastia es la aplicación tecnológica de la deposición mediante electricidad, o electrodeposición. El proceso se basa en el traslado de iones metálicos desde un ánodo a un cátodo, donde se depositan, en un medio líquido acuoso, compuesto fundamentalmente por sales metálicas y ligeramente acidulado.

• De forma genérica bajo el nombre de galvanoplastia se agrupa diversos procesos en los que se emplea el principio físico anterior, la electrodeposición, de diferentes formas. Dependiendo de autores y profundización de estudio se considera un único proceso o se desglosa en varios, incluso en subprocesos. Algunas veces, procesos muy semejantes recibe un nombre distinto por alguna diferencia tecnológica. Generalmente las diferencias se producen en la utilización del sustrato.

* La aplicación original a gran escala de la galvanoplastia era reproducir por medios electroquímicos objetos de detalles muy finos y en muy diversos metales. El primer empleo práctico fueron las planchas de imprenta hacia el 1839. En este caso, el sustrato se desprende. Como se describe en un tratado de 1890, la galvanoplastia produce "un facsímil exacto de cualquier objeto que tiene una superficie irregular, ya se trate de un grabado en acero o placas de cobre, un trozo de madera,...., que se utilizará para la impresión, o una medalla, medallón, estatua, busto, o incluso un objeto natural, con fines artísticos"

* El electro formado (en inglés: electro forming) es un método para reproducir piezas de metal mediante deposición eléctrica. Es un proceso muy parecido a la aplicación original. La diferencia es su ámbito de utilización, centrándose más en la mecánica de precisión y no en las artes plásticas. Se deposita una capa de metal sobre un sustrato que posteriormente se hará desaparecer quedando sólo el metal depositado.

• El proceso más utilizado a partir de la década de 1970 es la electrodeposición, o chapado electrolítico, de un metal sobre una superficie para mejorar las características de esta. Inicialmente se utilizó por cuestiones estéticas, pero posteriormente se usó para conseguir mejorar las propiedades mecánicas de los objetos tratados: su dureza, o su resistencia, etc. Debe señalarse que existen métodos para conseguir el mismo recubrimiento sin emplear electricidad, como en el caso del niquelado. En este caso, el sustrato se mantiene, y lo que se intenta es mejorar alguna característica de la superficie. Pero existe una variación de la galvanoplastia, empleada en escultura, en la que el metal se adhiere al sustrato.

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Modelos en 3D de las moléculas que participan en las reacciones químicas.

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Fase 4

Tríptico

https://www.youtube.com/watch?v=u9H9a5j1GZw

https://www.youtube.com/watch?v=m-DnY6tBAaA

video

Resumen del proyecto• En este bloque aprendimos y observamos proyectos y temas sobre

la corrosión, la galvanoplastia y la oxidación. • También investigamos sobre dichos temas además de hacer

exposiciones y diferentes maquetas. • Como evitar la corrosión, con todo y su métodos anticorrosivos,

Realizamos nosotros mismos sopas de letras, crucigramas y trípticos.

Este tema es demasiado interesante por que nos habla de temas muy importantes y la verdad vienen muy amplios y extensos pero es que son muy interesantes y deberían de aprenderlos para que sepan mas en un futuro.

Además que la corrosión se define como el deterioro de un material a consecuencia de una reacción química.

Conclusión

http://deconceptos.com/ciencias-naturales/corrosion http://www.fao.org/docrep/003/v5270s/v5270s08.htm http://

quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/reacciones-redox

Bibliografía