¿Cómo evitar la corrosión?

Olga Montserrat López González 3°B N.L#20

Maestra: Alma Maite Barajas Cardenas

Fase 1

Tecnología del cinvestav prolonga vida en turbinas.Científicos del centro de investigación de estudios avanzados han desarrollado materiales y recubrimientos capaces de proteger diversos componentes metálicos.

La tecnología protectora se puede aprecia en forma de películas ultra delgadas del orden de micras de grosor, elaboradas a base de materiales nano estructurados que a simple vista tienen la apariencia de polvos.

Los materiales nano estructurados son impregnados sobre bases mediante pistolas de rociado de partículas a altas presiones .

Los recubrimientos protegen partes metálicas que están expuestos a ambientes en los que la temperatura podría elevarse hasta en mil grados.

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.

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.

Sin embargo, la corrosión es un fenómeno mucho más amplio que afecta a todos los materiales y todos los ambientes.

Definición de Corrosión.

En el caso del fierro y el acero la corrosión ocurre con la formación de pequeñas pilas galvánicas, en toda la superficie expuesta, presentándose un flujo de electrones de las zonas anódicas donde se disuelve el fierro hacia las zonas catódicas donde se desprende hidrogeno o se forman iones hidroxilo, para cerrar el circuito eléctrico se requiere la presencia de un electrolito proporcionado por el medio.

La corrosión es un campo de las ciencias de materiales que invocan a la vez nociones de química.

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

Este fenómeno es medido en promedios anuales, en largos tramos en superficies expuestas.

Esto es un problema industrial importante, pues puede causar accidentes y, además, representa un costo importante, ya que se calcula que cada pocos segundos se disuelven 5 toneladas de acero en el mundo, procedentes de algunos nano metros o pico metros, invisibles en cada pieza pero que, multiplicados por la cantidad de acero que existe en el mundo, constituyen una cantidad importante.

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

Todos los métodos que existen para controlar la corrosión de los materiales metálicos, son intentos para interferir con el mecanismo de corrosión. Por ejemplo:

Disminuir el flujo de electrones entre los componentes metálicos de la celda de corrosión por el aumento de la resistencia del metal, de alguna manera disminuiría la corriente de corrosión.

para que exista un proceso de corrosión, debe formarse una pila o celda de corrosión. Existen tres maneras de lograr la lucha contra la corrosión.

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

Aislamiento eléctrico del material. Esto puede lograrse mediante el empleo de pinturas o resinas, depósitos metálicos de espesor suficiente o por aplicación de recubrimientos diversos.

Conectando eléctricamente , el acero con un metal mas activo(cinc o magnesio) podemos llegar a suprimir la corrosión del acero, ya que dejara de actuar como ánodo y pasara a comportarse como cátodo.

Polarización del mecanismo electroquímico. Esto se puede lograr eliminando el oxigeno disuelto, mediante la adición en el medio agresivo de ciertas sustancias llamadas inhibidores, las cuales pueden llegar a polarizar uno de los electrodos de la pila de corrosión y por lo tanto, llegar a detener o disminuir sus efectos.

Fase 2

Experimentación

Practica: ‘‘corrosión y reacciones redox.’’

Objetivo- Materiales

Cenicero de barro o de cristal grueso Fibra de aceroCerillosClabo de 4 o 4.5 pulgadasCodo de cobre de ½ pulgadas Plato ondo de plastico50 ml. De vinagre de caña5 servilletasPedazo de lija para metales de grano mediano vela

Objetivo- Materiales

Limadura de hierro en polvoLimadura de cobrePedazo de papel de aluminioPlato de plasticoPinzas con recubrimiento aislante.

Introducción

La corrosión se define como el deterioro de un metal a consecuencia de un ataque electroquímico por su entorno. De manera mas general, puede entenderse como una tendencia general que tienen los materiales a consecuencia de buscar su forma mas estable o de manera interna. Siempre que la corrosión este originada por una reacción electroquímica (oxidación), la velocidad a lo que tiene lugar dependera en alguna medida de la temperatura. La corrosión es un fenómeno mucho mas amplio que afecta todos los materiales y todos los ambientes.

En el caso del fierro y del acero la corrosión ocurre con la formación de pequeñas pilas galvánicas , en toda la superficie expuesta. La corrosión es un problema industrial importante, pues puede causar accidentes, se calcula que cada pocos segundos se disuelven 5 toneladas de acero en el mundo, procedentes de algunos nanómetros o pico metros.

Introducción

La corrosión es un campo de las ciencias de materiales que invocan a la vez nociones de química.

La oxidación es un 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: la reducción también de uno o barios átomos . Ambos ocurren de manera simultanea es por esta razón que a este tipo de reacciones se les denomina, de manera general y como ya se menciono reacción de oxido-reducción. Existen dos tipos de oxidación: la oxidación rápida la cual ocurre principalmente en sustancias con carbono e hidrogeno implica el desprendimiento de cantidades importantes de calor y la oxidación lenta que se presenta por lo general en materiales metálicos expuestos al agua o al aire.

Procedimiento ‘‘experimento 1’’

Con mucho cuidado encender un cerillo y acercarlo a la flama al clavo.

Imag

en Observar

que sucede y tomar nota.

Colocar por separado un pedazo de lana de acero y el clavo sobre el cenicero

Procedimiento ‘‘experimento 2’’

4.Dejen repasar esto durante un par de horas y observen cada 30 min. Que sucede con el codo

3.Agregen un poco de vinagre al plato, teniendo cuidado de que no se humedezca la superficie de la moneda o el codo.

5.Al pasar las dos horas, levanten la moneda o el codo y observen lo que sucedió con la superficie que estuvo en contacto con el vinagre.

1.Lijen con mucho cuidado una de las caras de la monedas o la mitad de la superficie del cobre

Procedimiento ‘‘experimento 3’’

Con mucho cuidado, enciendan la vela y viertan un poco de parafina derretida en el centro del plato, fijen la vela para que no se caiga.

Tomen con los dedos un poco de polvo de limadura de fierro y dejen caer lentamente sobre la flama de la vela desde una altura aproximada de 15 cm.

Lleven a cabo el mismo procedimiento con la limadura de cobre.

Conclusiones-Resultados

• Al encender el cerillo y acercarlo al clavo este cambio de color un color negro quemado. Cuando limamos el codo de cobre no se obtenía el resultado si no lo limabas bien, se tenia que limar durante un rato y después colocarlo sobre las servilletas con vinagre, al colocarlo se observaba después de un rato que el codo se limaba y se despintaba.

• Con la vela salía fuego en chispas y no lo tomabas con las pinzas el calor de la vela te quemaba.

• Al colocar la cinta de magnesio esta se prendía y destallaba una luz que encandilaba en los ojos. El papel de aluminio se quemaba con el fuego de la vela.

Fase 3

Investigación.

• ¿Qué ocurre con el organismo cuando envejecemos?

Al paso del tiempo y de manera progresiva podemos ver y sentir los deterioros que nuestro organismo va sufriendo, como son la aparición de canas, arugas, perdida de la visión y debilidad auditiva entre otras, principalmente cuando entramos en la etapa de la madurez.

La piel. Entre los principales signos que evidencian el paso de los años, le aparecen manchas y también arrugas. Todo esto vienen de adentro, es decir suceden justo debajo de la piel, ya que con los años la grasa interna tiende a diluirse, (se produce en menos cantidad) trayendo como consecuencia que la dermis se hunda provocando arrugas, debido a la perdida del colágeno y elastina que como su nombre lo indica, controlan la elasticidad.

Investigación.

• El cabello . Otro signo de envejecimiento que está asociado con la melanina de manera directa, es la decoloración del cabello mejor conocido como canas. La aparición de éstas, se debe a que con el tiempo el pigmento que se encuentra en la raíz de cabello va disminuyendo su capacidad de producción. La caída , se debe a un fallo en el sistema inmunológico que ataca al folículo, debilitándolo hasta matarlo.

• Debilidad visual y auditiva. Con el tiempo nuestra vista tiende a volverse débil, pues los músculos de los ojos van perdiendo fuerza, limitando nuestra visión periférica a un campo de visualización más estrecho, ya que estas membranas tapan la luz que entra por el cristalino, provocando que el cerebro obtenga imágenes borrosas. En el caso del oído, el nervio auditivo y las estructuras internas sufren daños que menguan sus capacidades, por lo que su capacidad de respuesta se vuelve menos eficaz.

Investigación.

• Gusto y Olfato. Al nacer tenemos en la lengua 9.000 palias gustativas, que iremos perdiendo durante nuestra vida, lo mismo sucede con nuestra nariz, pues nuestro olfato depende de las terminales nerviosas con las que llegamos al mundo. Paralelamente y de manera interna los órganos que están dentro del cuerpo presentan desgastes de consideración ya que tienden a “endurecerse” como sucede con el aparato circulatorio en el que las arterias van saturándose por la acumulación de placa, perdiendo su flexibilidad y capacidad para hacer correr la sangre por todo el cuerpo impidiendo el buen funcionamiento del corazón.

• Huesos. Los cambios hormonales, se cuentan como los principales causantes de la pérdida del calcio, de ahí que la osteoporosis afecte mayormente al género femenino, entre otras alteraciones, esta enfermedad disminuye la densidad de los huesos, haciéndolos más suaves y porosos, con lo quela probabilidad de sufrir fracturas por caídas y grandes esfuerzos se incremente hasta gradualmente.

Galvanoplastia

La galvanoplastia es el proceso en el que, por medio de la electricidad, se cubre un metal sobre otro; a través de una solución de sales metálicas (electrólisis). Los metales que generalmente se utilizan para este procesos son: Plata, níquel, cobre y zinc.

Esta 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. 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.

Galvanoplastia

En la actualidad, la mayoría de las fuentes acreditan a Moritz Hermann Jacobi con inventor de la "galvanoplastia" o electrotipia en 1838. Al igual que en la fundición de metales, en los estereotipos se crea un molde a partir del modelo del objeto a reproducir. Como la galvanoplastia implica procesos químicos en disolución acuosa y se realiza a temperatura ambiente, el material del molde no necesita características especiales. Se utilizaron materiales como ceras, gutapercha (látex natural),y finalmente, ozoquerita.

Hay un segundo tipo de galvanoplastia en la que la película de cobre se deposita sobre la parte exterior de una forma, y no separada de ella. La forma está, generalmente, realizada con yeso impermeabilizado, que permanece como núcleo después de la galvanoplastia.

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

Crucigrama

Sopa de Letras

Fase 4

Evaluación ¡Se oxidó mi bici!

Tu tío enrique se ha empeñado en que heredes su bicicleta. Por eso, vas a su casa para recogerla y, volando sales a probarla, pero… te das cuenta que amenaza una tormenta, así que sobre la marcha, decides 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 tenia. Intentas limpiarla pero no se quitan, no se trata de suciedad; además, la cadena esta rígida y los eslabones atorados; algo ha pasado, ¿Qué ocurrió?

¡Se oxidó mi bici!

• 1.¿Las manchas marrones son resultado de un cambio químico o físico?

• R=son resultado de un cambio químico porque tienen un proceso con una reacción química con perdida y ganancia de electrones.

• 2.¿que elementos han intervenido en los cambios producidos en la bicicleta?

• R=han intervenido los electrones, mediante el estado de oxidación de un elemento después de combinarse con otro.

• 3.¿que tipo de reacción ha tenido lugar?

• R=ha tenido lugar a una reacción de oxidación, en lo que uno o varios átomos pierden electrones.

• 4.si las partes metálicas de la bicicleta son de hierro, ¿Cuál es la reacción que se lleva a cabo?

• R=la oxidación lenta, que se lleva a cabo al estar durante mucho tiempo con el oxigeno del aire o con el agua.

• 5.¿como se evita que las bicicletas les pase lo que se menciono en el texto que le ocurrió a la del tío Enrique?

• R=esto se puede evitar limpiándolas con un cepillo metálico y después se recubre con una capa de pintura de aceite.

Primeras observaciones de Ácidos y Bases

• En el siglo XVll,tres químicos fueron los pioneros en el estudio de las reacciones entre los ácidos y las bases. Johann r. glauber (1604-1668) preparo muchos ácidos 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 reaccion 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 carácter acido o básico de la disolución de una sustancia.

• Hoy sabemos que estas reacciones intervienen en muchos procesos biológicos.

Primeras observaciones de Ácidos y Bases

• 1.¿el bicarbonato es una sustancia que se utiliza para eliminar la acidez estomacal. Qué clase de sustancia es y que reacción química se produce en cierto caso?

• R=esta es una sustancia ligeramente básica o alcalina esta es una sal, un compuesto solido cristalino, las reacciones químicas que se producen son liberar dióxido de carbono que se usan junto compuestos ácidos como aditivo leudante.

• 2.¿que tipo de reacciones analizo otto tachenius?

• R=estudio la relación entre un acido y una base y llego a la conclusión de que era una sal.

• 3.como explicas lo observado por robert boyle en el jarabe de violetas?

• R=que gracias a el carácter de acido de la disolución de una sustancia esto provoca el cambio de color con el jarabe de violetas.

Tabla 1Trabajo individual siempre Algunas veces Pocas veces nunca

¿coopere con mis compañeros de equipo?

X

¿fui participativo en las reuniones y actividades?

X

¿aparte ideas para enriquecer nuestro trabajo?

X

¿cumplí con mis tareas y responsabilidades dentro del equipo?

X

¿participe con las ideas dentro del equipo?

X

¿participe en la solución de desacuerdos o conflictos dentro de mi equipo?

X

¿me gusto trabajar en equipo? X

Tabla 2Trabajo en equipo si No ¿porque?

¿las investigaciones que hicimos fueron suficientes para desarrollar nuestro proyecto?

X Porque nos hacia falta información.

¿las actividades y los procedimientos que elegimos fueron adecuados para presentar el tema de nuestro proyecto?

X Si porque los temas que investigamos y aprendimos iban relacionados

¿la distribución del trabajo en el equipo fue adecuada y equitativa?

X Si porque todos cooperamos por igual y equitativamente

¿dentro de nuestro equipo hubo un ambiente de compañerismo y solidaridad?

X Porque todos convivimos como equipo y nos ayudamos

¿hicimos los ajustes necesarios en nuestro proyecto para mejorarlo?

X Si porque si nos equivocábamos en algo de alguna forma lo resolvíamos

¿logramos los propósitos y el objetivo de nuestro proyecto?

X Si lo logramos ya que aprendimos diversidad de cosas

¿tuvimos nuevos aprendizajes durante el desarrollo y la presentación de el proyecto?

X Si porque aprendimos mas cosas sobre la oxidacion

Video

• https://www.youtube.com/watch?v=bmIlSKbDnIw

Resumen del proyectoEste proyecto consistía en saber como evitar la corrosión en

conocer las partes de la oxidación y la reducción que es y para que sirve cada uno de estos procesos químicos de

oxidación y reacciones redox.

Conclusión

Con este proyecto se puede llegar a la conclusión de que la corrosión es una reacción muy importante ya que nos puede afectar de muchas maneras, daña fácilmente los materiales si no se cuidan bien. Aquí hablamos de como evitar la corrosión es muy importante tratar este problema.

Bibliografía

• http://www.galvanoplastia-abp.blogspot.mx/

•

• http://es.wikipedia.org/wiki/Galvanoplastia

• https://www.google.com.mx/search?q=Modelos+en+3D+de+las+moléculas+que+participan+en+las+reacciónes+químicas.&biw=1422&bih=776

• http://www.elitemedical.com.mx/bienestar/%C2%BFque-sucede-en-nuestro-cuerpo-cuando-envejecemos/