Fase 1

Lectura y definición de corrosión

Lectura• Tecnología del Cinvestav prolonga vida de turbinas.• Al concentrar las altas temperaturas, las turbinas de los

aviones requieren protección especial para evitar un rápido desgaste y corrosión. Ante esta problemática, científicos del Cinvestav han desarrollado materiales y recubrimientos capaces de proteger diversos componentes metálicos, entre ellos los componentes aeronaves.

• La tecnología protectora se puede apreciar en forma de películas ultra delgadas del orden de micras de grosor, elaboradas a base de materiales nano estructurados.

• Una ventana solar que genera energía Phythagoras solar dio a conocer la primera unidad de vidrio

transparente fotovoltaico, diseñada para ser integrado fácilmente en los edificios convencionales –Hay muchas compañías que fabrican ventanas energéticamente eficientes, o generadores fotovoltaicos de energía, tales como tragaluces, pero es la primera ves que alguien ha combinado realmente las ventanas en un producto- dijo el director de Gonen Fink.

¿Como evitar la corrosión?

Valeria Mejía SánchezNo.28 3-F

Mtra. Alma Maite Barajas

Energías alternativas• La energía es fundamental para el desarrollo de un país y su

población. Se la utiliza para hacer funcionar maquinas, herramientas y servicios. Además, es un bien de consumo final que se utiliza para la satisfacción humana. Vivimos en años en los que la tecnología controla nuestra sociedad. Esta tecnología se utiliza como combustible y materia prima para sus producciones en especial el petróleo.

• El petróleo no solo es el combustible en motores energéticos, si no el de el se extraen muchos de sus productos y derivados, tales como maquillaje, lubricantes, plásticos, materiales compuestos o sintéticos, asimismo, es la base de muchos productos químicos y farmacéuticos, etcétera.

• Por u versatilidad, la tecnología se desarrollo ampliamente en la rama petrolífera obteniendo innumerables avances y adaptándose ciegamente a este recurso.

DEFINICION DE CORROSION

• Es la pérdida o deterioro de las propiedades físicas y/o químicas de un metal, sobre todo el hierro, al interactuar con su medio. Sucede naturalmente, transformándose el metal en un óxido, (reacción anódica, donde ocurre la disolución del metal) que es un compuesto más estable, por el cual el metal vuelve a su estado anterior u original, que es el que tenía antes del proceso metalúrgico.

• No hay que confundir la corrosión con la oxidación ya que en muchos casos estos fenómenos son contrarios. Así por ejemplo, en el aluminio, cromo y cinc, el aire ambiente húmedo produce una capa de óxido estable, que protege de la oxidación al resto del metal.

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

• La corrosión 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 5 toneladas de acero en el mundo, procedentes de unos cuantos nanómetros o picómetros, invisibles en cada pieza pero que, multiplicados por la cantidad de acero que existe en el mundo, constituyen una cantidad importante.

• La PROTECCIÓN CATÓDICA ocurre cuando un metal es forzado a ser el cátodo de la celda corrosiva adhiriéndole (acoplándolo o recubriéndolo) de un metal que se corroa más fácilmente que él, de forma tal que esa capa recubridora de metal se corroa antes que el metal que está siendo protegido y así se evite la reacción corrosiva.

• La GALVANIZACIÓN, que consiste en cubrir un metal con Zinc para que éste se corroa primero.

• la PROTECCIÓN ANÓDICA es un material que sirve para proteger una superficie de un proceso de degradación llamado corrosión

Selección de materiales• La selección de los materiales que vayamos a usar será factor decisivo

en el control de la corrosión a continuación se enunciaran algunas reglas generales para la selección de materiales:

• Para condiciones no oxidantes o reductoras tales como ácidos y soluciones acuosas libres de aire, se utilizan frecuentemente aleaciones de Ni y Cr.

• Para condiciones oxidantes se usan aleaciones que contengan Cr.• Para condiciones altamente oxidantes se aconseja la utilización de Ti y• Los elementos cerámicos poseen buena resistencia a la corrosión y a

las altas temperaturas pero son quebradizos, su utilización se restringe a procesos que no incluyan riesgos.

Recubrimientos metálicos

• Los recubrimientos se aplican mediante capas finas que separen el ambiente corrosivo del metal, es decir que puedan servir como ánodos sacrificables que puedan ser corroídos en lugar del metal subyacente. Los galvanizados son un buen ejemplo de este caso.

Recubrimientos inorgánicos

• En algunos casos es necesario hacer recubrimientos con material inorgánico, los mas usados son el vidrio y los cerámicos, estos recubrimientos proporcionan acabados tersos y duraderos.

Recubrimientos orgánicos

• El uso de pinturas, lacas, barnices y muchos materiales orgánicos poliméricos han dado muy buen resultado como protección contra la corrosión. Estos materiales proveen barreras finas tenaces y duraderas para proteger el sustrato metálico de medios corrosivos.

Diseño• Son preferibles los recipientes soldados que los remachados

para reducir la corrosión por grieta• Se deben usar preferiblemente metales galvánicamente

similares para prevenir para prevenir la corrosión galvánica. Si se atornillan metales no similares galvánicamente se deben usar arandelas no metálicas para eliminar contactos eléctricos entre los materiales.

• Es preciso evitar tensión excesiva y concentraciones de tensión en entornos corrosivos, para prevenir la ruptura por corrosión por esfuerzos, especialmente en aceros inoxidables, latones y otros materiales susceptibles a este tipo de corrosión.

Alteración por el entorno• Las condiciones ambientales son muy importantes para el

control de corrosión, algunos métodos usados son:

• Bajando la temperatura se consigue disminuir la velocidad de reacción, por ende se disminuye el riego de corrosión.

• Disminuyendo la velocidad de un fluido corrosivo se reduce la corrosión por erosión. Sin embargo, para metales y aleaciones que se pasivan, es más importante evitar las disoluciones estancadas.

• Eliminar el oxigeno de las soluciones acuosas reduce la corrosión especialmente en las calderas de agua.

• La adición de inhibidores que son principalmente catalizadores de retardo disminuye las probabilidades de corrosión. Los inhibidores son de varios tipos: los inhibidores de absorción que forman una película protectora, los inhibidores barrenderos que eliminan oxigeno. En general, los inhibidores son agentes químicos, añadidos a la solución de electrolito, emigran preferentemente hacia la superficie del ánodo o del cátodo y producen una polarización por concentración o por resistencia

Fase 2

Experimentación

Comprender el fenómeno de la corrosión e identificar que ambientes la favorecen

• Objetivo- comprender el fenómeno de la corrosión e identificar que ambientes la favorecen.

• Materiales-• 3 vasos de plástico• 3 platos• 3 fibras pequeñas para lavar trastes• 300 ml de agua de la llave• 20 ml de vinagre• 50 ml de agua salada.

Introducción

• Una de las mas importantes obras de ingeniería en México el puente Cotzacoalcos 2, que une a esa ciudad con Minatitlan, es de concreto para evitar la corrosión por la salinidad y las emanaciones de la 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 estructura que han sufrido graves deterioros por este fenómeno se estima en 279 mil millones de dólares al año, es decir el 3.2 por ciento de su producto Interno Bruto.

Fase 3

investigacion

Procedimiento

• 1- Primero numera los vasos del 1 al 3

• 2. Vierte 100 ml e agua en un plato

3.Humedece una fibra con agua y ponla en el vaso no.14. Coloca el vaso invertido sobre el cristalizador. Espera algunas horas

• Repite el procedimiento anterior colocando dentro del vaso 2 una fibra humedecida con vinagre, y en vaso 3 una fibra mojada con agua salada.

Resultados• Después de una noche los vasos comenzaron a soltar una

especie de vapor y en la fibra con vinagre comencé a notar una pequeña oxidación en la parte posterior.

• Al día siguiente la oxidación en la fibra de vinagre había aumentado y comenzaba a aparecer en la fibra de agua salada.

• En el tercer día la oxidación de ambas fibras había aumentado pero la tercera seguía igual.

• Finalmente en el cuarto día la fibra e vinagre presento una oxidación notable, seguida por la fibra de agua salada que también estaba un poco oxidada mientras que en la tercera fibra comenzaban a aparecer pequeños indicios de oxidación.

Conclusiones

• Se necesita mas tiempo para que las fibras se oxiden ya que una noche no es suficiente.

• La oxidación se va presentando de poco a poco y es un fenómeno común.

Tablas de resultados

Dia 1 Dia 2 Dia 3 Dia 40

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

Agua de la llaveAgua saladaVinagre

• 6. Deja los vasos en reposo durante toda la noche y observa lo que ocurre con cada fibra.

Presupuesto. Precios de los materiales

Categoría 10

2

4

6

8

10

12

14

16

Vasos de plasticoFibras VinagrePlatos

Galvanoplastia

• 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.

• 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.

Modelos moleculares en 3D• Una de las actividades a las que necesariamente se han tenido

que dedicar los científicos a lo largo de la historia es la que consiste en la elaboración de modelos que representen los fenómenos sobre los que trabajan de una manera que resulte accesible a la intuición humana. Esta actividad ha sido especialmente necesaria en el campo de la Química y, muy particularmente de la Bioquímica, ciencia en la que la representación de grandes estructuras moleculares, y de gran complejidad estructural, es totalmente imprescindible.

• La forma más simple que se utilizado tradicionalmente para representar estructuras moleculares son las fórmulas químicas.

• Aun siendo de gran utilidad, el uso de fórmulas, incluso de fórmulas estructurales, presenta la limitación de que con ellas se representa en dos dimensiones (sobre el plano del papel o pantalla) objetos tridimensionales como son las moléculas. Para superar estas dificultades, al menos en el ámbito de la investigación científica, se ha recurrido a la construcción de modelos moleculares tridimensionales. Ensamblando convenientemente bolas y varillas fabricadas con los materiales adecuados se pueden construir representaciones a escala de todo tipo de moléculas.

• En la actualidad existen aplicaciones informáticas que permiten desarrollar y manipular virtualmente modelos moleculares tridimensionales sin los inconvenientes que suponen los modelos de bolas y varillas tradicionales. Además, se han desarrollado formas alternativas de representación, que permiten resaltar determinadas características de la molécula según las necesidades del usuario.

Tipos de corrosión

• Corrosión General o UniformeEs aquella corrosión que se produce con el adelgazamiento uniforme producto de la pérdida regular del metal superficial. Corrosión Localizada– Este tipo de corrosión es en donde la pérdidade metal ocurre en áreas discretas olocalizadas.

Fase 4

Se oxido mi bici• ¿Las manchas marrones son resultado de un cambio

químico o físico?R-Cambio físico¿Que elementos han intervenido en cambios producidos en la bicicleta?R-La lluvia y la exposición.¿Que tipo de reacción a tenido lugar?R-La oxidación.¿Si las partes metálicas de la bicicleta son de hierro, cual es la reacción que se llevo a cabo?R-Me imagino que la corrosión u oxidación.¿Como se evita que las bicicletas les pase lo que se menciona en el texto que le ocurrió al tío de Enrique?R-Bueno, evitando dejarlas a la intemperie cuando llueve, usarlas y limpiarlas regularmente.

Primeras observaciones de Ácidos y Bases

• ¿El bicarbonato es una sustancia que se utiliza para eliminar la acidez estomacal Que clase de sustancia es y que reacción química se produce en dicho caso?

• R-Porque es un antiácido que contrarresta el efecto del acido en el organismo actuando como base.

¿Que tipo de reacción analizo Otto Tachenius ?• Una reacción de antiácido.• ¿Como explicarías lo observado por Robert Boyle en el

jarabe de violetas?• El jarabe de violetas produce una reacción contra restante.

Tabla 1

Tabla 2

Tabla 2 - respuestas1 . SI Tuvimos una amplia investigación

2. Si Explicamos bien el proyecto.

3. Si Cada quien hizo lo que le correspondía y funciono.

4. Si El trabajo fue igualitario.

5. Si Agregamos información.

6. Si Porque encontramos formas de evitar la corrosión.

7. Si Cumplió su cometido.

8. Si Aprendimos que es la corrosión, el por que aparece y a contrarrestarla.

Video

Video no.1http://www.fao.org/docrep/003/v5270s/v5270s08.htm

Video no.2https://youtu.be/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 de mayor estabilidad 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.

• 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 picómetros, invisibles en cada pieza pero que, multiplicados por la cantidad de acero que existe en el mundo, constituyen una cantidad importante.

• 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

• 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.

• 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.

• 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.

Bibliografía

• Jara Reyes. S. 2015. Ciencias 3 practica de ciencias. Larouse

• Almendarez. Dra.C. 2016. Definición de corrosión. http://deconceptos.com/ciencias-naturales/corrosion

• Cardona. J. 2016. Formas de evitar la corrosión. http://www.fao.org/docrep/003/v5270s/v5270s08.htm

• Zaragoza Ramos. B. 2015. La química de los nuevos tiempos. Sm editorial