2. Tecnologa del ciestav prolonga vida en turbinas Al
concentrar altas temperaturas, las turbinas de los aviones
requieren proteccin especial para evitar un rpido desgaste y
corrosin. La tecnologa protectora se puede apreciar en forma de
pelculas ultradelgadas del orden de micras de grosor, elaboradas a
base de materiales nanoestructuradas. Los materiales
nanoestructuradas con propiedad anticorrosiva y aislamiento trmico
son impregnados sobre bases (sustratos) mediante pistolas de
rociado de partculas a altas presiones. Los recubrimientos protegen
partes metlicas que estn expuestas a ambientes en las que las
temperaturas podran elevarse hasta en mil grados centgrados. Otro
ejemplo de implementacin de esta tecnologa es le desarrollo de
recubrimientos para turbinas geotrmicas.
3. Dato interesante: una ventana solar genera energa Pythagoras
Solar dio a conocer la primera unidad de vidrio transparente
fotovoltaico (UVTF), diseado para ser integrado fcilmente en los
edificios convencionales.
4. Energas alternativas: opcin o imposicin? La energa es
fundamental para el desarrollo de un pas y de su poblacin. Se
utiliza para hacer funcionar maquinas, herramientas y servicios. El
petrleo no solo es combustible en motores energticos, sino que de
el se extraen muchos subproductos y derivados tales como
maquillajes, lubricantes, plsticos, materiales compuestos
sintticos; qumicos y farmacuticos, etc. El petrleo es un recurso no
renovable o al menos no en las prximas eras geolgicas.
5. Qu es la corrosin? Corrosin es el ataque destructivo de un
metal por reaccin qumica o electroqumica con su ambiente. Hay que
notar que existen otras clases de daos, como los causados por
medios fsicos. Ellos, adems, algunos casos en los que el ataque
qumico va acompaado de daos fsicos y entonces se presenta una
corrosin-erosiva, desgaste corrosivo o corrosin por friccin. Aun
as, la corrosin es un proceso natural, en el cual se produce una
transformacin del elemento metlico a un compuesto mas estable, que
es un oxido. Observemos que la definicin que hemos indicado no
incluye a los materiales no-metlicos. Otros materiales, como el
plstico o la madera no sufren corrosin; pueden agrietarse,
degradarse, romperse pero no corroerse.
6. Cuntas toneladas de acero se disuelven a nivel mundial por
este fenmeno? La disminucin de la vida til de los materiales por
accin de contaminantes en el ambiente y, a su vez, la contaminacin
de productos y del medio circundante debido a la corrosin de los
materiales en contacto con ellos, son tambin problemas alarmantes
que no pueden ser dejados de lado. La corrosin no descansa......
por ello tampoco pueden hacerlo la ciencia y la tcnica que tratan
de prevenirla, desarrollando nuevos mtodos y materiales cada vez ms
resistentes. La corrosin es un problema industrial importante, pues
puede causar accidentes (ruptura de una pieza, rompimiento de
tuberas subterrneas, picaduras y fisuras en los cascos de navos,
etc.) y, adems, representa un costo importante, ya que se calcula
que cada pocos segundos se disuelve 5 toneladas de acero en el
mundo. (Unos cuantos nanmetros o picmetros invisibles en cada
pieza, pero multiplicados por la cantidad de acero que existe en el
mundo...).
7. Enumera y explica los diferentes mtodos que existen para
controlar la corrosin: Eliminacin de elementos corrosivos
(Alteracin del ambiente): La utilizacin de inhibidores qumicos para
detener la accin de los factores del entorno es un procedimiento
comnmente utilizado en el rea industrial para controlar la corrosin
en sistemas de circulacin o abastecimiento de agua, lneas de vapor
y condensado Este sistema es efectivo en evitar el avance de la
corrosin, sin embargo su aplicacin est limitado a circuitos
cerrados, puesto que en circuitos abiertos el volumen del inhibidor
o anti incrustante sera enorme y econmicamente inviable. Utilizacin
de mejores materiales de construccin resistentes a la corrosin El
fierro y el acero conforman materiales idneos para la construccin
de estructuras y equipos, debido a su bajo costo, sin embargo
tambin son bastante inestables y tienden a volver a su estado
inicial con ms rapidez. La utilizacin de mejores materiales
constructivos como el titanio, acero inoxidable y oro y otros
minerales ms nobles es efectiva contra la aparicin de la corrosin,
pero a un costo bastante alto. Proteccin elctrica Este mtodo
consiste en la proteccin de un metal mediante el acoplamiento de
una pieza de metal de menor nobleza. Como ya lo hemos comentado,
este mtodo genera una corrosin electroqumica entre el material
menos activo (ctodo) y el material ms activo (nodo) que afecta a
ste ltimo, de forma que es posible proteger el material que es
parte de la estructura o equipo. El sistema en s es relativamente
simple y su efectividad en presencia de un buen electrolito es
incuestionable. Su uso ser limitado sin embargo, en zonas hmedas,
con presencia de un liquido conductor de electricidad
(electrolito). Si la zona es alternativamente hmeda debe combinarse
con otros mtodos. Barrera intermedia entre el material y los
elementos corrosivos Consiste en la colocacin de barreras que
impiden el contacto entre el elemento que se desea proteger y los
factores del entorno responsables de la reaccin electroqumica que
da pie a la corrosin. Su principal desventaja es que la aplicacin
de esta forma de proteccin depender de la eleccin de la barrera
correcta para cada situacin, la preparacin de la superficie
adecuada al esquema de pintura o revestimiento aplicado, la
aplicacin de los productos y el control de que cada etapa se
realice en forma correcta.
8. Corrosin y oxidacin Objetivo: observar que cuando dejamos
cualquier cosa o alimento al intemperie, despus cambia su color y
textura. Materiales: cenicero de barro o de cristal grueso, pedazo
de lana de acero (fibra de acero), cerillos, clavo de 4 o 4.5
pulgadas, una moneda de cobre o codo de cobre de pulgada, un plato
hondo de plstico, vinagre, 5 servilletas de papel, una lija para
metales, una vela, un pedazo de papel aluminio, pinzas con
recubrimiento aislante en el mango, limaduras de hierro en polvo,
de cobre, un pedazo de papel aluminio, cinta de magnesio.
9. Introduccin: En la qumica se conocen varios tipos de
reacciones, como uno en el que se transfieren electrones entre los
reactivos para fomentar nuevas sustancias. A estas se les llaman
reacciones de oxido-reduccin. En el caso de las frutas, como la
manzana, aparecen manchas en la superficie durante su almacenaje o
refrigeracin, estas se relacionan con la oxidacin de una sustancia
llamada alfa farneseno, que se encuentra en la cera de dichas
frutas. La oxidacin es el cambio qumico en el que uno o varios
tomos pierden electrones, sin embargo, este no se lleva a cabo de
forma aislada; siempre que exista oxidacin, deber ocurrir tambin
otro cambio qumico.
10. 1 procedimiento: Coloca por separado un pedazo de lana de
acero y le clavo sobre el cenicero. Con cuidado enciende un cerillo
y acerca la flama al clavo. Ahora y con cuidado, enciende otro
cerillo y acrcalo al fragmento de la lana de acero.
11. 2 procedimiento: Lija con cuidado una de las caras de la
moneda o la mitad de la superficie del codo de cobre. Pon una de
las servilletas de papel en el plato e imprgnala con un poco de
vinagre. Coloca la moneda sobre la servilleta mojada, cuidando que
la cara que lijaste quede en contacto con ella o con el lado del
codo. Agrega un poco de vinagre al plato, teniendo cuidado que no
se humedezca la superficie de la moneda o del codo que no lijaste.
Deja reposar esto durante un par de horas y observa cada 30 minutos
que sucede con la moneda o el codo. Levanta la monead o el codo
despus de 2 horas y observa que sucedi con la superficie que estuvo
en contacto con el vinagre.
12. 3 procedimiento: Con cuidado, enciende la vela y vierte un
poco de parafina derretida en el centro del plato; antes que esta
se enfri, fija la vela para que no se caiga. Toma con los dedos un
poco de polvo de limadura de fierro y djalo caer lentamente sobre
la flama de la vela desde una altura de 15 cm aproximadamente.
Lleva a cabo lo mismo con la limadura de cobre. Ahora sostn con las
pinzas el pedazo de papel aluminio y acrquenlo a la flama. Observa
lo que ocurre despus de 15 segundos. Repite el mismo procedimiento
con la cinta de magnesio.
13. Conclusiones y resultado: Estos metales cambian su color;
el cobre por la acidez del vinagre y el aluminio con el calor, la
igual de su textura. La oxidacin, adems de encontrarse en algunos
alimentos, se encuentran en los metales y otros objetos mas . En la
oxidacin, tambin se libera energa y oxigeno Al acercar el clavo al
fuego, su color cambia a uno oscuro. El cambio de la fibra es un
poco notable, ya que solo se quema una parte pequea. El color de la
moneda o del codo se vuelve un verde pastel como el de la estatua
de la libertad en la ciudad de Nueva York, Estados Unidos de
Amrica. Con la limadura de fierro, salta pequeas chispas al estar
al fuego. Vuelan chispas de fuego con la limadura de cobre. El
aluminio se quema y se vuelve oscuro. Se incendia la cinta de
magnesio y se ilumina con gran intensidad.
14. Alguna vez te han preguntado que pasa en el organismo
cuando envejecemos? Por los factores que llevan a un proceso de
oxidacin causado por la accin de los radicales libres. Estos son
tomos o grupo de tomos con electrones libres, los cuales resultan
muy reactivos y tienden a robar un electrn a las molculas orgnicas
estables. Una vez que el radical libre ha tomado el electrn que
necesitaba para estabilizarse, la molcula que lo cedi se transforma
a su vez en un radical libre. Qu aplicaciones tendr el experimento
que acabamos de presentar? El explicar que las nuevas tecnologas
ayudan a evitar la corrosin en varios tipos de metales, adems de
llevar acabo mas experimentaciones para la creacin de
anticorrosivos. Tendr esto alguna relacin con el experimento que
acabamos de presentar? Se observa como cambia el color del metal
con las sustancias que se utilizan junto con el ambiente en el que
se encuentran.
15. Galvanoplastia: Es el revestimiento de un objeto, como por
ejemplo una llave con una capa de metal. sta se utiliza para
proteger el metal que est recubierto. En este caso la llave acta
como ctodo (polo negativo) y el nodo (polo positivo) es una pieza
pura del metal revestidor (alambre de cobre). El electrolito
(lquido azul) contiene sulfato de cobre disuelto en agua; cuyos
iones atraviesan la solucin y recubren la llave. Los metales tienen
cierta tendencia a disolverse en el agua, unos ms, otros menos. Si
sumergimos una chapa de cinc en agua, algunos tomos de cinc perdern
dos electrones (o sea, dos cargas negativas) y se convertirn 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)++
pasarn a la solucin!
16. Modelos en 3D de las molculas que participan en las
reacciones qumicas:
17. Contesta el siguiente crucigrama:
18. Responde la siguiente sopa de letras, que lo
disfrutes!
19. Contenido de soporte: Corrosin Metales: hierro, cobre,
bronce, acero, etc. Humedad: lluvia normal, lluvia acida,
transpiracin , etc. Ambiente Tiempo de uso
20. Se oxido mi bici! Tu to Enrique se ha empeado en que
heredes su bicicleta. Por eso vas a su casa para recogerla y
volando, sales a probarla, pero te das cuenta de que amenaza una
tormenta, as que sobre la marcha, decides volver y dejar la bici
apoyada en la valla. Sabes que se mojara, pero piensas que no pasa
nada, as se limpia. Al cabo de unos das, cuando por fin vuelve a
salir el sol, decides recoger tu bici y, al acercarte, observas una
manchas marrones que no tenia. Intentas limpiarlas pero no se
quitan, no se trata de suciedad; adems, la cadena esta rgida y los
eslabones atorados; algo a pasado. Que ocurri?
21. 1. Las manchas marrones son el resultado de un cambio
qumico o fsico? De las dos, aun que en realidad es un cambio qumico
que es mas conocido como corrosin 2. Qu elementos han intervenido
en los cambios producidos en la bicicleta? El agua y el tiempo que
se quedo almacenada y sin usarse 3. Qu tipo de reaccin ha tenido
lugar? La oxidacin 4. Si las partes metlicas en la bicicleta son de
hierro Cul es la reaccin que se llevo a cabo? La oxidacin 5. Cmo se
evita que a las bicicletas les pase lo que se menciona en el texto
que se le ocurri a la del ti Enrique? Limpiando y mantenindola como
si fuera nueva
22. Primeras observaciones de cidos y bases En el siglo XVIII,
tres qumicos fueron los pioneros en el estudio de las reacciones
entre los cidos y las bases. Johann R. Glauber (1604-1668) preparo
muchos cidos y sales, como la sal de Glauber, con la que hoy se
siguen elaborando colorantes. Otto tachenius (1620-1690) fue el
primero en reconocer que el producto de reaccin entre un acido y
una base es una sal. Por su parte, Robert Boyle (1627-1691) asocio
el cambio de color en el jarabe de violetas con el carcter acido o
bsico de la disolucin de una sustancia. Hoy sabemos que estas
reacciones intervienen en muchos procesos biolgicos.
23. 1. El bicarbonato es una sustancia que se utiliza para
eliminar la acidez estomacal. Que clase de sustancia es y que
reaccin qumica se produce en dicho caso? Es una base y neutraliza a
los cidos en grandes cantidades 2. Qu tipo de reaccin analizo Otto
Tachenius? Que la reaccin entre un acido y una base hacen y se
crean una sal 3. Cmo explicaras lo observado por Robert Boyle en el
jarabe de violetas? Que el jara be acta como un indicador de pH o
de cidos y alcalinos
24. En este video podrs observar varios tipos de mtodos para
evitar la corrosin:
25. Trabajo individual siempre Algunas veces Pocas veces nunca
Coopere con mis compaeros de equipo? + Fui participativo en las
reuniones y actividades? + Aporte ideas para enriquecer nuestro
trabajo? + Cumpl con mis tareas y responsabilidades dentro del
equipo? + Ayude a quien me lo pidi aunque no fuera miembro de mi
equipo? + Participe en la solucin de desafos de desacuerdos o
conflictos dentro de mi equipo? + Me gusto trabajar en equipo?
+
26. Trabajo en equipo Si No Por qu? Las investigaciones que
hicimos fueron suficientes para desarrollar nuestro proyecto? + Nos
ayudaron a entender mas el tema Las actividades y los
procedimientos que elegimos fueros adecuados para presentar el tema
de nuestro proyecto? + Para una buena presentacin La distribucin
del trabajo en el equipo fue adecuada y equitativa? + No hubo
organizacin Dentro de nuestro equipo hubo un ambiente de
compaerismo, cooperacin y solidaridad? + Nos comportamos
civilizadamente Hicimos los ajustes necesarios en nuestro proyecto
para mejorarlo? + Para una buena presentacin Logramos los propsitos
y el objetivo de nuestro proyecto? + Por que nos esforzamos para un
buen resultado Nuestro proyecto fue significado para la comunidad a
la que se diriga? + Tuvimos desventajas tambin Tuvimos nuevos
aprendizajes durante el desarrollo y la presentacin de nuestro
proyecto? + Para que pudiramos comprender el tema
27. En resumen En este tema aprendimos que la corrosin afecta a
los metales que se utilizan cotidianamente, pero que es posible
controlar esta reaccin qumica. Tambin que ocurre gracias a la
humedad y al ambiente en el que se encuentran. Las perdidas que
ocasionan en los pases industrializados son muy elevados, una forma
de protegerlos de la corrosin( como ya se menciono) es ponerles una
capa de otro material (la pintura anticorrosiva), el evitar el
contacto con el oxigeno atmosfrico y la humedad del ambiente. El
proceso de corrosin es natural, en un elemento metlico se
transforma en un acido y que podemos observar durante toda la vida
cotidiana.
