LA CORROSION LOPEZ RUVALCABA MIRIAM ANDREA;3:B;N.L.22.

Maestra : ALMA MAITE CARDENAS

Fase 1

TECNOLOGIA DE CINVESTAV PROLONGA LA VIDA DE TUBINAS:

Los materiales nano estructurados con propiedades corrosivas y de aislamiento termico son impregnados sobre bases (substratos) mediante pistolas de rociado de particulas a altas preciones.

Posteriormente,mediante la ayuda de un robot,las peliculas nanoestructuradas son colocadas en diversas piezas metalicas aumentando asi su tiempo de vida.

Fase 1

• UN DATO INTERESANTE:UNA VENTANA SOLAR QUE GENERA ENERGIA

• Pitágoras solar dio a conocer la primera unidad de vidrio fotovoltaico diseñado para ser integrado fácilmente en los edificios convencionales . Hay muchas compañías hoy en día que fabrican ventanas energéticas eficientes , o generadores fotovoltaicos de energía , tales como tragaluces, pero es la primera vez que alguien a combinado realmente las ventajas en un producto.

Definición de Corrosión.

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.

Definición de corrosión

• 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, polímetros, etc.) y todos los ambientes (medios acuosos, atmosfera, alta temperatura, etc.) Es un problema industrial importante, pues puede causar accidentes (ruptura de una pieza) y, además, representa un costo importante, ya que se calcula que cada pocos segundos se disuelven cinco toneladas de acero en el mundo, procedentes de unos cuantos nanómetros o pico metros, invisibles en cada pieza pero que, multiplicados por la cantidad de acero que existe en el mundo, constituyen una cantidad importante.

• La corrosión es un campo de las ciencias de materiales que invoca a la vez nociones de química y de física (fisicoquímica).

La corrosión: un problema económico y de seguridad.

• La corrosión está ligada en la industria a problemas tanto de seguridad como económicos. Los ingenieros son en la mayoría de los casos los responsables de minimizar los costos y los riesgos de la corrosión en muchos ámbitos: aviones, plantas generadoras de energía (térmica, nuclear, hidroeléctrica, eólica), plantas de manufactura, de procesos químicos, estructuras de concreto. Sin embargo muchas veces ignoran las causas posibles de la corrosión y su forma de prevenirla.

Las pérdidas económicas que implica la corrosión pueden ser directas (relacionadas con el reemplazo de la parte dañada) o indirectas debidas a: a) paradas de planta imprevistas para efectuar reparaciones; b) pérdidas de producto de contenedores, tanques, cañerías, etc.; c) pérdidas de eficiencia por productos de corrosión en intercambiadores de calor; d) contaminación por los derrames producidos a causa de corrosión en tanques, cañerías, etc.; e) por sobredimensionamiento en el diseño de instalaciones debido a la falta de información sobre la corrosión de los componentes en un ambiente determinado. La corrosión además ha sido la causa de pérdidas de vidas humanas como ha sido el caso de accidentes aéreos ocurridos por corrosión bajo tensiones, o incendios ocasionados por pérdidas masivas de combustible.

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

• 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.

• La producción de acero y las mejoras de sus propiedades mecánicas, han hecho de él un material muy útil, junto con estas mejoras, se esta pagando un tributo muy grande a la corrosión, ya que el 25% de la producción mundial anual del acero es destruida por la corrosión.

• La corrosión de los metales constituye una de las pérdidas económicas más grande de la civilización moderna.

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

• 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.

• Ánodo: Zn Û Zn2+ + 2e-

• Cátodo: NH4+ + MnO2 + 1e- Uno(OH) + NH3

Enumera y explica los diferentes métodos que existen para controlar la corrosión.

• Debido a su grado relativamente alto de resistencia, el acero tiene muchas ventajas como material de construcción, por lo que los productos de acero se han utilizado en una gran variedad de aplicaciones.

• Sin embargo, el problema más común con la utilización de acero en un entorno marino es su susceptibilidad a la corrosión. Por lo tanto, para una utilización más efectiva de acero es necesario poseer algunos conocimientos de los fenómenos de corrosión y sobre los métodos existentes de protección contra los mismos.

• EL PROCESO DE CORROSION

• Para que el acero se corroa (es decir, para que se forme óxido) éste debe quedar expuesto al oxígeno o al aire. Además, el acero se corroe mucho más de prisa en presencia de otros agentes atmosféricos como el agua (lluvia o aire húmedo) y la sal (salpicaduras de agua salada).

Enumera y explica los diferentes métodos que existen para controlar la corrosión.

• Además, cuando queda inmerso en agua del mar, el acero está expuesto también a corrosión galvánica, similar a la que tiene lugar entre el acero y los elementos de latón de una embarcación.

• En la Figura 104:

• la zona A queda expuesta a aire húmedo y a salpicaduras de agua salada, por lo que es una zona generalmente corrosiva para productos de acero;

• la zona B se encuentra constantemente húmeda con agua del mar, que también contiene mucho oxígeno disuelto. Es la zona más agresiva para el acero;

• la zona C es también muy agresiva para el acero debido a que está presente la corrosión galvánica también.

• Figura 104Zonas de corrosión en un entorno marino.

Enumera y explica los diferentes métodos que existen para controlar la corrosión.

• Hay cinco soluciones posibles para proteger a los productos de acero contra los efectos de la corrosión:

• Utilice acero inoxidable en lugar de acero normal. Acero inoxidable es acero normal mezclado con otros metales como níquel y cromo. Sin embargo, el coste del acero inoxidable hace que éste no sea práctico para un uso diario, excepto para pequeños elementos de ajuste como pernos y tuercas.

• Recubra el acero normal con zinc. El recubrimiento de acero con zinc, que es otro metal, es un procedimiento que se conoce generalmente como galvanizado y es la forma más normal de proteger pequeños objetos fabricados como anillas de amarre, bolardos fabricados con tubos, pernos, mordazas, cadenas, grilletes, tuberías de agua, etc. Los materiales a recubrir se sumergen normalmente en un baño de zinc fundido en talleres especializados. Una vez un objeto se ha sumergido en zinc en caliente no se debe realizar ningún trabajo de soldado, corte o taladrado, ya que esto destruiría la integridad del recubrimiento de protección.

• Recubra el acero normal con plásticos especiales. El recubrimiento del acero con plásticos especiales resistentes al desgaste constituye otra forma de protección contra la corrosión; sin embargo, el alto coste que implica el proceso de recubrimiento (en talleres especializados) hace que este método no sea práctico para uso diario.

Enumera y explica los diferentes métodos que existen para controlar la corrosión.

• Pinte el acero normal con pinturas especiales. El pintar el acero utilizando pinturas especiales es el método más común de proteger grandes estructuras de acero. Las superficies que se van a pintar se deberán limpiar cuidadosamente con un cepillo de acero (o preferiblemente mediante un chorro de arena). La capa inferior deberá consistir en un imprimador basado en zinc. La segunda y tercera capas deberán consistir en una pintura de epoxi sobre base de brea.

• Al pintar el acero, se deberán tener en cuenta los siguientes puntos:

• Las pinturas caseras normales no son adecuadas para el entorno marino debido a que, al igual que algunos plásticos, envejecen con mucha rapidez cuando están expuestas a los rayos del sol.

• El diesel, queroseno y la gasolina no son químicamente compatibles con las pinturas marinas; habrá de utilizarse el diluyente de pintura apropiado.

• Se deberán utilizar guantes siempre que se manipulen pinturas basadas en epoxi.

• Proteja el acero con ánodos de zinc (protección catódica). Los ánodos de zinc se utilizan para prolongar más aún la vida útil de estructuras de acero sumergidas en agua del mar como, por ejemplo, pilones de acero, pontones, flotadores metálicos, etc. Los elementos de aluminio, en contacto con acero húmedo, quedan expuestos también a la corrosión galvánica.

Fase 2

Experimentación

LA CORROSION

Objetivo- Materiales

• Una de las reacciones de oxidación mas comunes es la combustión . Esta forma se manifiesta por ejemplo cuando prendemos una hoja de papel o trozo de madera seca.

• MATERIALES:

• CENICERO DE BARRO

• PEDAZO DE LANA DE ACERO

• CERILLOS

• UN CLAVO

Objetivo- Materiales

• CUANDO DEJAMOS UN OBJETO DE COBRE A LA INTERPERIE, DESPUES DE CIERTO TIEMPO SE FORMA EN SU SUPERFICIE UNA CAPA VERDOSA

• MATERIALES:

• Una moneda de cobre

• Un plato onda

• 50ml de vinagre

• 5 servilletas de papel

• Un trozo de lija grano mediano

Objetivo- Materiales

• En la fabricación de juegos artificiales se emplea una amplia variedad de metales ,los cuales ,al quemarse, producen luces de diferentes colores y dan lugar a compuestos denominados óxidos.

• Vela

• Limadura de hierro

• Limadura de cobre

• Papel aluminio

• Cinta de magnesio

• Plato de plástico

Introducción

• 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.

• 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).

Introducción

• 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.)

• Es un problema industrial importante, pues puede causar accidentes (ruptura de una pieza) y, además, representa un costo importante, ya que se calcula que cada pocos segundos se disuelven cinco toneladas de acero en el mundo, procedentes de unos cuantos nanómetros o pacómetros, invisibles en cada pieza pero que, multiplicados por la cantidad de acero que existe en el mundo, constituyen una cantidad importante.

• La corrosión es un campo de las ciencias de materiales que invoca a la vez nociones de química y de física (fisicoquímica).

Fase 3

Galvanoplastia

• La Galvanoplastia es el revestimiento de un objeto, como por ejemplo una llave con una capa de metal. Ésta se utiliza para proteger el metal que está recubierto. En este caso la llave actúa como cátodo (polo negativo) y el ánodo (polo positivo) es una pieza pura del metal revestido (alambre de cobre). El electrolito (líquido azul) contiene sulfato de cobre disuelto en agua; cuyos iones atraviesan la solución y recubren la llave. Los metales tienen cierta tendencia a disolverse en el agua, unos más, otros menos. Si sumergimos una chapa de cinc en agua, algunos átomos de cinc perderán dos electrones (o sea, dos cargas negativas) y se convertirán en iones (cinc)++, con dos cargas positivas. Sin embargo, esos iones se quedan "pegados" al metal, porque no quieren alejarse de los electrones (cargas de distinto signo se atraen!). Pero si hay algo que se lleve los electrones, entonces si que esos iones (cinc)++ pasarán a la solución!

• COMO SE HACE

• Preparamos una solución de sulfato de cobre, como la mencionada en el experimento de los cristales (se puede preparar en frío y no hace falta que sea saturada). Ahora tomamos un trozo de alambre galvanizado bien limpio y lo sumergimos en la solución. Veremos que el alambre queda cubierto por una capa de cobre de color rojizo. Qué pasó?

Galvanoplastia

• La solución azul que usamos debe su color a los iones (cobre)++. Cuando sumergimos el alambre galvanizado (que es de hierro recubierto de cinc metálico) los electrones que deja el cinc son tomados por el (cobre)++ de la solución, las cargas negativas neutralizan a los positivos y se forma cobre metálico:

• (cobre)++ + 2(electrones)- => cobre metálico

• Y entonces si, los iones (cinc)++ que se habían formado pueden pasar a la solución. En resumen: un poco de cinc se disuelve y un poco de cobre se deposita.

• Podemos lograr un efecto más permanente si tomamos un trozo de alambre de cobre y lo sumergimos en la solución junto a un clavo u otro objeto que deseamos cubrir con cobre.

• Luego tomamos una pila grande y conectamos el polo positivo al alambre de cobre (llamado ahora ánodo) y el polo negativo al metal que deseamos cubrir con cobre, como es el caso del clavo (que ahora se llama cátodo). Después de unas horas notaremos que se ha depositado una fina capa de cobre sobre el clavo.

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

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

Contenido de soporte

corrosión

Galvanoplastia

Ruptura

De la pesa

Acero inoxidable

desgaste

Fase 4

Tríptico

La corrosión Galvanoplastia

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,

La Galvanoplastia es el

revestimiento de un objeto,

como por ejemplo una llave con

una capa de metal. Ésta se

utiliza para proteger el metal

que está recubierto. En este caso

la llave actúa como cátodo (polo

negativo) y el ánodo (polo

positivo) es una pieza pura del

metal revestido (alambre de

cobre).

Tabla 1

Trabajo individual Siempre Algunas

veces

Pocas

veces

Nunca

¿Coopere con mis compañeros de equipo? SI

¿fui participativo en las reuniones y

actividades?

SI

¿aporte ideas para enriquecer nuestro

trabajo?

SI

¿cumplí con mis tareas y

responsabilidades dentro del equipo?

SI

¿ayude a quien me lo pidió? si

¿me gusto trabajar en equipo? si

Tabla 2

Video

https://www.youtube.com/watch?v=F4MmizIgBaA

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

Resumen del proyecto

Conclusión

• 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 puede ser mediante una reacción química (oxido reducción) en la que intervienen tres factores: lapiza manufacturada, el ambiente y el agua, o por medio de una reacción electroquímica.

Bibliografía

• La corrosión. http://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3n.24/04/2015

• La galvanoplastia http://www.cienciafacil.com/Galvanoplastia.html. 24/04/2015.