Cómo evitar la corrosión?

Claudio Maximiliano Guzmán Durán, 3°F, N.L#17.Maestra: Alma Maite Barajas Cárdenas

Fase 1

• LecturaAl concentrar altas temperaturas, las turbinas de los aviones requieren protección especial para evitar un rápido desgaste y corrosión. Ante esta problemática, se han desarrollado materiales y recubrimientos capaces de proteger diversos componentes metálicos, entre ellos los componentes de las aeronaves.El experto destaco que la síntesis de materiales y recubrimientos es un esfuerzo multidisciplinario donde participan expertos de diversas áreas tanto del CINESTAV como del centro de tecnología avanzada (CIATEQ).

Fase 1

• LecturaPhytagoras Solar dio a conocer la primera unidad de vidrio de fotovoltaico (UVTF), diseñada para ser integrado fácilmente en los edificios convencionales.En junio , la venta de Phytagoras Solar gano el prestigioso Desafío Ecoimaginacion de GE, que reconoce las innovaciones mas prometedoras para captar, gestionar y utilizar la energía de los edificios.

Fase 1

• LecturaLa energía es fundamental para el desarrollo de un país y de su población. Se utiliza para hacer funcionar maquinas y herramientas y servicios.Por su versatilidad, la tecnología se desarrollo ampliamente en la rama petrolífera, obteniendo innumerables avances y adaptándose ciegamente a este recurso.

Fase 1

• LecturaEstas energías se utilizaron en cierto determinado momento de la historia, por eso se esta trabajando e investigando sobre ellos para la obtención de óptimos resultados.Son energías alternativas aquellas que se buscan para suplir las energías actuales, en razón de su menor efecto contaminante y su capacidad de renovación.

Definición de Corrosión.La corrosión no es más que una reacción química producto de la unión del metal con el oxígeno, es decir, la corrosión es un deterioro observado en un objeto metálico a causa de un alto impacto electroquímico de carácter oxidativo y la velocidad degenerativa de dicho material dependerá de la exposición al agente oxidante, la temperatura presentada, si se encuentra expuesto a soluciones salinizadas (conjugadas con sal), y por ultimo de las propiedades químicas que posean estos agentes metálicos; el proceso de corrosión es totalmente espontaneo y natural, también pueden presentar este proceso materiales que no sean metálicos.

Definición de Corrosión.

Como se mencionó anteriormente, la corrosión es producto de una interacción oxido-reductiva entre el metal, el ambiente o el agua en donde se encuentre sumergido, de acuerdo a esto se dice que las causas más conocidas de corrosión, son las alteraciones producidas en la estructura química de un metal debido a la exposición al aire, ejemplo de este serian: la formación de una sustancia de color marrón que se forma en el hierro y el acero, degradando de tal forma a dichos materiales que pueden romperse o quebrantarse, popularmente se le conoce como “oxido o herrumbre”; de igual forma puede evidenciarse la corrosión en el cobre, esta se observa con una coloración verde-negruzca en la superficie de dicho material, la mencionada coloración también puede ser visible en las aleaciones del cobre con el bronce.

Definición de Corrosión.

De acuerdo a esto se puede mencionar que la corrosión es un problema que afecta directamente a las industrias, ya que puede producir lesionas al personal obrero en cuanto a la ruptura por corrosión de un material, y el costo de la reposición de dicho elemento es elevado.

¿Cuántas toneladas de acero se disuelven a nivel mundial por este fenómeno?Es un problema industrial importante, pues puede causar accidentes, ruptura de una pieza y además presenta un costo importante ya que se calcula que cada pocos segundos se disuelven 5 toneladas de acero en el mundo procedentes de unos cuantos manómetros o pacómetros, invisibles en cada pieza per que multiplicadas por el acero que hay en el mundo, constituyen una cantidad importante.

Enumera y explica los diferentes métodos que existen para controlar la corrosión.A la fecha se cuenta con varios métodos que han resultado ser los mas prácticos para controlar la corrosión del Acero, cuya selección para cada caso depender  de las condiciones del medio y de factores técnico - económicos. Estos métodos pueden justificarse a través de un análisis del mecanismo de corrosión mostrado en la figura, en la siguiente forma:

Enumera y explica los diferentes métodos que existen para controlar la corrosión.- Protección catódica.El proceso de corrosión del Acero considera un flujo de

electrones que abandonan la superficie metálica con la consecuente disolución del Acero en forma de iones Fe++. Durante la protección catódica a través de un circuito eléctrico externo o sistema de  nodos de sacrificio, se imprime corriente a la superficie metálica invirtiendo el sentido del flujo de electrones y evitando así la disolución del fierro. Este método se utiliza preferentemente en tuberías y estructuras enterradas o sumergidas.

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

Este método considera el uso de pequeñas cantidades de compuestos orgánicos o inorgánicos capaces de formar una película o barrera adherente en la superficie del Acero por atracción eléctrica o por una reacción, evitando el acceso de los agentes corrosivos.Estos compuestos se caracterizan por las altas cargas eléctricas en los extremos de sus moléculas capaces de ser atraídas por la superficie a proteger; desafortunadamente esta atracción no es permanente siendo necesarios una dosificación constante en el medio. Este método se utiliza preferentemente en donde existen medios fluidos de recirculación.

Enumera y explica los diferentes métodos que existen para controlar la corrosión.- Uso de recubrimientos anticorrosivos.

Este método al igual que el anterior considera la formación de una barrera que impida en lo posible el acceso de los agentes corrosivos a la superficie metálica; no obstante, la barrera es formada a partir de la aplicación de una dispersión liquida de una resina y un pigmento, con eliminación posterior del solvente, obteniéndose una película sólida adherida a la superficie metálica. Su durabilidad esta condicionada a la resistencia que presente esta película al medio agresivo. Su uso esta  muy generalizado en la protección de estructuras e instalaciones aéreas o sumergidas.

Enumera y explica los diferentes métodos que existen para controlar la corrosión.- Selección de materiales de construcción

Cuando las condiciones de presión y temperatura sean muy extremas o bien el medio sea excesivamente agresivo en tal forma que los métodos anteriores no sean utilizables se puede recurrir a una selección adecuada de materiales (generalmente caros). La alta resistencia a la corrosión de estos materiales se basa en la formación inicial de una capa delgada de oxido del metal y muy adherente e impermeable. A este fenómeno se le conoce como Pasivación. Afortunadamente la frecuencia en el uso de este método es menor en las instalaciones de la industria. Considerando el aspecto económico de cada uno de estos métodos así como sus limitaciones, las cuales necesariamente repercuten en su eficiencia de protección se concluye que la solución a los problemas de corrosión esta enfocada a su control mas que a su eliminación. Cada uno de los métodos mencionados constituye una extensa  área de estudio dentro de la ingeniería de corrosión, existiendo gran cantidad de publicaciones y bibliografía en cada caso. En el presente seminario se considera únicamente lo concerniente a Recubrimientos Anticorrosivos.

Fase 2“Un ataque sin piedad”

(Cuadernillo)

Experimentación

“Un ataque sin piedad”Corrosión y oxidacion

Objetivo- Materiales

• Objetivo: Comprender el fenómeno de la corrosión e identificar que ambientes la favorecen.

• Materiales:• 3 cristalizadores• 3 vasos de precipitados de 100mL• 3 fibras pequeñas metálicas para lavar trastes• 300mL de agua de la llave• 20mL de vinagre• 50mL de agua salada

Introducción

• Unas de las mas importantes obras de ingeniería en México, el Puente Coatzacoalcos II, que une a esa ciudad con Minatitlán, es de concreto pera evitar la corrosión por la salinidad y las emanaciones de las petroquímicas de la región. La corrosión es una pesada carga para la economía de cualquier país. En Estados Unidos, por ejemplo, el costo de reconstrucción de estructuras que han sufrido graves deterioros por este fenómeno se estima en 279 mil millones de dólares al año, es decir, 3.2% de su Producto Interno Bruto.

Procedimiento

Procedimiento

Conclusiones-Resultados

• El proyecto en si estuvo un poco fácil en lo que fue en la experimentación, ya que pues lo mas difícil fue conseguir lo materiales, una vez que los conseguí solamente fue seguir el procedimiento y observarlo durante 3-4 días para su finalización.

• Observaba que pues en el vaso donde solamente había agua pues su proceso de corrosion era muy lento conforme los otros; en especial el del vinagre, ya que ese a las 5 horas ya había comenzado la oxidación. En el del agua con sal, al parecer se oxida pero como que la sal se le pegaba, ese fue el mas raro de los tres.

• Mi conclusión es que el acero se oxida mas rapido si esta en contacto con un acido.

Observaciones de datos

Primer dia Segundo dia Tercer dia Cuarto dia02468

10121416

0 0.5 1 1.513

6

10

4

7

10

14

Agua Agua con sal Vinagre

Axis Title

Axis

Tit

le

Fase 3

Investigación.

• Delimitar la temática por desarrollar; planear las actividades que se llevan a cabo, como se presentan y decidir que tipo de proyecto será; científico, tecnológico, o ciudadano.

Galvanoplastía

• La galvanoplastia es un proceso por el cual una superficie se cubre con iones metálicos que pasan a través del ánodo y llegan al cátodo mediante una solución salina que es conductora de electricidad. 

Galvanoplastía

• ¿Cuáles son las ventajas de la Galvanoplastia?

• La galvanoplastia presenta diversas ventajas, tales como las siguientes:

• Aumenta o da resistencia y durabilidad a los materiales sometidos a este proceso. • Es un proceso de bajo costo. • Ofrece al material recubierto resistencia a la corrosión y a la oxidación. 

Galvanoplastía

• Usos y Aplicaciones de la galvanoplastia

• La galvanoplastia cuenta con diversas aplicaciones y son las siguientes:

• Galvanoplastia para el recubrimiento de placas utilizadas en impresión de periódicos y revistas. • Galvanoplastia para el recubrimiento en metales para diferentes sectores de la industria, tales como: automotriz, plomería, joyería, electrodomésticos, ferretera, plásticos, entre otras. • Galvanoplastia utilizada por los dentistas para tapar una muela o para hacer prótesis de dientes y muelas. • Galvanoplastia para recubrir monedas y esculturas.

Galvanoplastía

• ¿Cuál es la peligrosidad de la Galvanoplastia?

• La galvanoplastia es uno de los procesos que repercute de manera importante en el ambiente, ya que el agua que es utilizada en este proceso, queda contaminada con metales y son difíciles de eliminar. 

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

•  PtCl2(NH3)2

Crucigrama

Sopa de Letras

Fase 4

Evaluación

¡Se oxidó mi bici!

Tu tío se ha empeñado en que en que heredes tu bicicleta. Por eso, vas a su casa para recogerla y, volando, sales a probarla, pero… te das cuenta de que amenaza una tormenta así que, sobre la marcha, volver y dejar la bici apoyada en la valla. Sabes que se mojara, pero piensas que no pasa nada, así se limpia. Al cabo de unos días, cuando por fin vuelve a salir el sol, decides recoger tu bici y, al acercarte, observas unas manchas marrones que antes no tenían. Intentas limpiarlas pero no se quitan, no se trata de suciedad; además, la esta rígida y los eslabones atorados; algo paso. ¿Qué ocurrió?

Evaluación¿Las manchas marrones son resultado de un cambio químico o físico? R=Químico

¿Qué elementos han intervenido en los cambios producidos en la bicicleta? R=El aire, la humedad, el calor

¿Qué tipo de reacción ha tenido lugar? R=Una reacción de corrosión

Si las partes metálicas de la bicicleta son de hierro, ¿cuál es la reacción que se llevó a cabo?R=Oxidación

¿Cómo se evita que a las bicicletas les pase lo que se menciona en el texto que le ocurrió a la del tío enrique?R=No dejándolas en las lluvias y poniéndole algún antioxidante

Primeras observaciones de Ácidos y Bases• Historia del concepto de Ácido-Base.

• Desde los primeros tiempos de la ciencia, los químicos, en su afán de ordenar sus conocimientos acerca de la materia y poner de relieve las semejanzas y contrastes en el comportamiento de las diferentes sustancias que manejaban, clasificaron a los compuestos inorgánicos (únicos conocidos por entonces) en tres grandes grupos: ácidos, bases y sales.

• En un principio, la clasificación de las sustancias como ácidos o bases se basó en la observación de una serie de propiedades comunes que presentaban las disoluciones acuosas. 

• Ya en el año 1663, el científico inglés Robert Boyle estableció una serie de propiedades comunes a todos los ácidos, que fueron extendiéndose con el transcurso del tiempo.

• En los comienzos del siglo XIX, las principales propiedades características de los ácidos eran:

• Son compuestos que tienen un sabor agrio típico, llamado sabor ácido.

• Producen una sensación punzante en contacto con la piel.

• Sus disoluciones acuosas cambian el color de muchos colorantes vegetales; por ejemplo, producen un color rojo con el tornasol (azul).

• Contiene hidrógeno que puede liberarse, en forma gaseosa, cuando a sus disoluciones acuosas se añade un metal activo, como, por ejemplo, cinc.

• Disuelven muchas sustancias.

• Cuando reaccionan con hidróxidos metálicos, pierden todas sus propiedades características.

Primeras observaciones de Ácidos y Bases• Y las de las bases:• Tienen sabor amargo característico.• Sus disoluciones acuosas producen una sensación suave (jabonosa) al tacto.• Sus disoluciones acuosas cambian el color de muchos colorantes vegetales; por ejemplo, devuelven el color azul

al tornasol enrojecido por los ácidos.• Precipitan muchas sustancias, que son solubles en los ácidos.• Pierden todas sus propiedades características cuando reaccionan con un ácido.• Esta última cualidad de las bases, análoga a la de los ácidos, de neutralizar sus propiedades características

cuando reaccionaban entre sí, se llamó, por ello, neutralización.• El conjunto de las propiedades anteriores constituye lo que se llama una definición operacional o fenomenológica,

basada en hechos experimentales, pero sin tratar de darles una interpretación.• Como es lógico, los químicos no se encontraban satisfechos con esta definición e intentaron poder explicar el

comportamiento semejante de los ácidos o de las bases. Así a finales del siglo XIX empiezan a aparecer las primeras teorías de tipo conceptual, que tratan de enseñar el principio o la causa del comportamiento de los ácidos o de las bases.

Tríptico

Resumen del proyecto

Conclusión

• La corrosión es una reacción que produce que ciertos materiales se vean afectados en su forma tanto física como química, en especial los metales, es por eso que se deben saber algunos métodos para poder controlar este fenómeno y que no nos traiga problemas a futuro.

Bibliografía

• http://html.rincondelvago.com/acidos-y-bases_6.html• http://conceptodefinicion.de/corrosion/• http://galvanoplastia.com/• http://

medidasdedefensacontralacorrosion.blogspot.mx/2012/06/medidas-de-proteccion-contra-la.html

• Ciencias III. Química, Secundaria, Ciudad de México, SM, 2014