Laboratorio 4 Corrosion

7/18/2019 Laboratorio 4 Corrosion

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Laboratorio de Química Inorgánica Prof.: Nancy Bernachea Villarreal

-5-2013

INTEGRANTES :lab. 91G

- Camarena Pachas Yesn 0!013"#- $elsa Chac%n &a Serna- &a R'a ()s*e Ra)l 059+,I- )an Carl%s Cha'e R%#as 9,30"+I- Ale/aner

0

EP.+

CRRSIN




INDICE :

I. OBJETIVOS

II. INTRODUCCION TEORICA……………………………………………

III.PROCEDIMIENTO……………………………………………

IV. RESULTADOS, TRATAMIENTO DEDATOS………………………………………...…

V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS ……………………………………….…..

VI.CONCLUSIONES:……………………………………………

VII. CUESTIONARIO……………………………………………

VIII. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA…………..……………………………

1




Experime!" N# $%

CORROSIÓN

I. OBJETIVOS:

- Comprobar el proceso electroquímico en la corrosión de los metales.- Comprobar la protección catódica de los metales aplicando el concepto de

ánodo de sacrificio.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO:

Se entiende por corrosión la interacción de un metal con el medio que lo rodea,

produciendo el consiguiente deterioro en sus propiedades tanto físicas como

químicas. Las características fundamental de este fenómeno, es que sólo ocurre

en presencia de un electrólito, ocasionando regiones plenamente identificadas,

llamadas estas anódicas y catódicas: una reaccción de oxidación es una reacciónanódica, en la cual los electrones son liberados dirigindose a otras regiones

catódicas. !n la región anódica se producirá la disolución del metal "corrosión# y,

consecuentemente en la región catódica la inmunidad del metal.

$ambin es un proceso electroquímico espontáneo en el cual un metal sufre elataque de sustancias como el oxígeno y el agua que se encuentran en su entorno,

dando como resultando productos indeseables, que tienen propiedades distintas eindeseables respecto del metal original.

!l mecanismo de la corrosión se %a estudiado de manera extensa, se sabe que laoxidación de los metales tienen lugar en puntos donde %ay tensión es decir losmoldes son más acti&os.

2

http://www.monografias.com/trabajos901/interaccion-comunicacion-exploracion-teorica-conceptual/interaccion-comunicacion-exploracion-teorica-conceptual.shtml

http://www.monografias.com/trabajos901/interaccion-comunicacion-exploracion-teorica-conceptual/interaccion-comunicacion-exploracion-teorica-conceptual.shtml




!n las di&ersas uni&ersidades del mundo se desarrollan especiali'acionesexclusi&amente dedicadas a la corrosión y su pre&ención.

C"rr"&i' (e) *ierr"

!l proceso de corrosión del %ierro es más factible con un clima altamente %(medodebido al contenido de agua y ob&iamente de oxígeno.

!l potencial estándar de reducción para la reducción del )e *+"ac# es menos

positi&o que el correspondiente a la reducción del *. or tanto, el )e"s# puedeser oxidado por el *"g#:

Cátodo: *"g# + **"l# + /e- → /- "ac# !o0ed 1 2,/2 3

4nodo : )e"s → )e+*"ac# + *e- !o

xd 1 2,//3

Tip"& (e C"rr"&i'

Se clasifican de acuerdo a la apariencia del metal corroído, dentro de las mascomunes están:

5. Corrosión uniforme: 6onde la corrosión química o electroquímica act(auniformemente sobre toda la superficie del metal

3

http://www.monografias.com/trabajos7/elec/elec.shtml

http://www.monografias.com/trabajos7/elec/elec.shtml




*. Corrosión gal&ánica: curre cuando metales diferentes se encuentran encontacto, ambos metales poseen potenciales elctricos diferentes lo cualfa&orece la aparición de un metal como ánodo y otro como cátodo, a mayordiferencia de potencial el material con mas ácti&o será el ánodo.

7. Corrosión por picaduras: 8quí se producen %oyos o agu9eros por agentesquímicos.

/. Corrosión intergranular: !s la que se encuentra locali'ada en los límites degrano, esto origina perdidas en la resistencia que desintegran los bordes delos granos.

. Corrosión por esfuer'o: Se refiere a las tensiones internas luego de unadeformación en frio.

Pre+ei' (e )- "rr"&i'

ay &arios mtodos para proteger los metales contra la corrosión:

• 0ecubrir el metal con una capa fina de un metal que difícilmente se oxide.• Conectar el metal a un ánodo de sacrificio.• 6e9ando que una película, se forme de manera natural sobre el metal, tal

como un óxido metálico.

+

http://monografias.com/trabajos10/coma/coma.shtml


http://www.monografias.com/trabajos6/lide/lide.shtml



http://www.monografias.com/trabajos6/lide/lide.shtml




• ;al&ani'ando o recubriendo el acero con 'inc, un metal más acti&o.• 8plicando una capa protectora como la pintura.

III. PROCEDIMIENTO

MATERIALES REACTIVOS

- * Laminillas de %ierro- * lacas etri

- 52 Cla&os de %ierro de 5 <=

- * $ornillos 'incados de 5=

- 5 laca de 'inc

- 5 laca de acero inoxidable "o9a de afeitar#

- 8gar > 8gar

- Soluciones 2,5 ? de Cl, @a, @aCl y A*Cr *B o @a*Cr *B

- Solución 2,? de @aCl

- Solución o,5 ? de )eS/

- Solución de @aCl 7,

5




- Soluciones 2,5 ? y 2, ? de %exacianoferrato "DDD# de potasio

- )enolftaleína al 2,5

- apel Dndicador de p

PARTE E/PERIMENTAL

%.0 Experime!" (e )- 1"!- &-)i- (e E+-&Li9a y desengrase una placa de %ierro y otra de 'inc.

repare la siguiente solución: gotas de solución de @aCl 2,?, * gotasdel indicador fenolftaleína y una gota de solución de %exacianoferrato DDD depotasio "A7)e "C@#E ,?.

Coloque una gota grande de la solución preparada sobre la placa de %ierroy otra sobre la placa de Fn tápelas con un etri para e&itar la e&aporaciónde la gota.

bser&e y anote los cambios reconociendo la 'ona del metal que act(acomo cátodo y la que act(a como ánodo.

%.2Ce)(-& (e C"rr"&i'

%.2.0 S")3i"e& -3"&-&:

Li9e y desengrase cla&os de %ierro y coloque cada uno en un tubo de ensayo,tenga cuidado al colocar el cla&o en el tubo.

Llene %asta cubrir el cla&o en cada tubo con las siguientes soluciones: @a2,5?, @a*Cr *B o A*Cr *B 2,5?, @aCl 2,5?, Cl 2,5? y al (ltimo aguadestilada.

"




8 un tubo de ensayo, que usará como blanco, aGada aproximadamente 5 mL desulfato ferroso y una gota de A7)e"C@#E 2,5 ?, anote el cambio obser&ado e

identifique al producto obtenido.

aciendo uso de apel Dndicador de p determine si cada solución esácida, básica o neutra.

Luego de 52 minutos aGada a cada tubo una gota de A 7)e"C@#E 2,5?, anote loscambios obser&adosH compare los resultados obtenidos en cada tubo.

%.2.2 S")3i' (e -1-r4-1-r:

Li9e y desengrase dos cla&os de %ierro, un tornillo 'incado y una lámina de aceroIinoxidable= "%o9a de afeitar#.

aga %er&ir aproximadamente unos *22 mL de agua destilada, de9e de calentar yaGada agitando aproximadamente * g de agar-agar, pul&eri'ado, caliente

gradualmente %asta que se disuel&a completamente. !nfríe la solución %asta unos* JC aproximadamente y aGada 52 gotas del %exacianoferrato "DDD# de potasio 2,5? y gotas de fenolftaleína al 2,5. omogenice la solución agitando.

Coloque los materiales preparados en una placa petri y &ierta la solución de agar-agar %asta cubrirlos, tape el petri y obser&e durante los / días siguientes

IV.DATOS E/PERIMENTALES TRATAMIENTO DE DATOSE/PERIMENTALES

E/PERIMENTO DE LA GOTA DE EVANS

!




$ambin llamado Iexperimento de la gota salina de !&ans= consiste en laexposición deliberada de dos placas de distinto material, fierro y 'inc en este caso,a una solución de cloruro de sodio y un par de indicadores "fenolftaleína y%exacianoferrato DDD de potasio#.

P)-- (e Fe:

De&ripi' (e )- 5"- -'(i-: en el centro de la gota

Di6erei-(- me(i-!e: el color a'ul intenso

Re-i' A'(i-: )e"ac# K )e+*"ac# +*e

De&ripi' (e )- 5"- -!'(i-: alrededor de la gota

Di6erei-(- me(i-!e: el color ro9o grosella

Re-i' C-!'(i-: *"g# + **"l# +/e K /-"ac#

P)-- (e 7:

De&ripi' (e )- 5"- -'(i-: en el centro de la gota

Di6erei-(- me(i-!e: el color &erde transparente

Re-i' A'(i-: Fn"ac# K Fn+*"ac# +*e

De&ripi' (e )- 5"- -!'(i-: alrededor de la gota

Di6erei-(- me(i-!e: el color ro9o grosella

Re-i' C-!'(i-: *"g# + **"l# +/e K /-"ac#

Como podemos obser&ar, la corrosión no es más que un proceso electroquímicoespontaneo, tal como lo son las celdas gal&ánicas, el ánodo y el cátodo están

sobre la misma placa, pero, en 'onas diferentes, la solución salina act(a comopuente salino cerrando así el circuito de la celda, el indicador y el %exacianoferratoDDD de potasio solo están para diferenciar la 'ona catódica de la 'ona anódica.

CELDAS DE CORROSIÓN

,




!n esta experiencia trataremos de probar que la corrosión es más fa&orablemientras el medio es mas acido, la gama de sustancias que usaremos &an desdemuy acido %asta fuertemente básico, obser&aremos como el p del medio influyeen la corrosión del ierro.

S")3i"e& -3"&-&:

FeSO% 8 9Fe;CN<= K )e/)e"C@#EM7 ;A53) (e Pr3&i-<

T3>" S")3i' -?-(i(-C")"r-i' 8 '

@Iii-) Fi-)

0@a incoloro 3erde

transp

2 A*Cr *B anaran9ado naran9a

@aCl incoloro a'ul 8 8

%Cl incoloro 8'ul

intenso888

* incoloro celeste 8

=Nlanco")eS/+A7)e"C@#E#

a'ul intenso 888

Or(e reie!e (e) me(i" (e "rr"&i':

A Cr @a @aCl Cl

Como se esperaba, el medio más fa&orable para la oxidación del %ierro es elacido, siendo la base el medio más desfa&orable, esto demuestra que la corrosiónademás de precisar de la presencia de oxigeno del medio ambiente y agua,tambin requiere de un medio fa&orable en el que la concentración del p seamenor a O o 52 ?olar.

SOLUCIÓN DE AGAR4AGAR

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!n esta experiencia buscaremos ideali'ar el proceso de la corrosión, para ellotomaremos tres materiales "%ierro, acero inoxidable, %ierro 'incado# y lossometeremos a un medio corrosi&o aislado "función del agar agar# así, sine&aporación del agua, podremos obser&aremos como afecta la corrosión a estosmateriales durante un tiempo prolongado y ba9o condiciones controladas.

M-!eri-) Re-i'A'(i-

Re-i' C-!'(i-

ierro "cla&os# )e"s# K )e+*"ac# +*e *"g# + **"l# +/e K /-

"ac#

8cero inoxidable

"%o9a de afeitar#

ierro 'incado"tornillo#

Fn"s#KFn+*"ac# +*e *"g# + **"l# +/e K /-

"ac#

bser&amos que los cla&os de %ierro se oxidan, como era de esperarH pero el%ierro recubierto con 'inc reacciono de manera diferente, el 'inc solido paso a Fn +*

y este a su &e' reacciono con el oxigeno y se transformo en oxido de 'inc, estadelgada capa de oxido de 'inc recubrió todo el tornillo y aisló su centro de %ierro,

protegindolo del oxigenoH otro fue el caso para el acero inoxidable, sabemos queeste material es una aleación que tiene como principales compuestos el %ierro y elcromo, pero este no reacciono, de alguna manera el cromo e&ito que el %ierro seoxide.

V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Experime!" (e )- 1"!- (e E+-&:

!n los bordes de la gota se obser&a un color ro9i'o, la cual es llamada ro9o

grosella, en esta 'ona se obser&a que act(a como cátodo porque %ay muc%apresencia de * y al interior formaría el ánodo. !l producto de la corrosión,principalmente )e"#*, forma como un anillo en la parte intermedia: lugar dondese encuentran los - y los )e*+ como consecuencia de la migración y de ladifusión. )inalmente este %idróxido es oxidado por el oxígeno atmosfrico dando la%errumbre. Lo mismo ocurrirá con el 'inc.

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Ce)(-& (e C"rr"&i'

!l color que se esperaba en todos los tubos era el a'ul de rusia ,ya quedependía de la liberación del )e+*,La reacción que ocurre con cada uno es :

$PN 5KFeFe!"NKFeFe!"N#$% & K'()* #$% & K'()*

$PN * A*Cr *B

$PN 7 @aCl

$PN / Cl

S")3i' (e -1-r4-1-r:

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http://www.google.com.pe/url?q=http://www.webqc.org/balance.php%3Freaction%3DFeSO4K3Fe(CN)6%253DKFe(Fe(CN)6)K2SO4&sa=U&ei=G7-VUf-WMsjg0QGGpoCgDA&ved=0CBoQFjAA&usg=AFQjCNG7bZH9lLK2cnJKes4zNTIie8BKRQ

http://www.google.com.pe/url?q=http://www.webqc.org/balance.php%3Freaction%3DFeSO4K3Fe(CN)6%253DKFe(Fe(CN)6)K2SO4&sa=U&ei=G7-VUf-WMsjg0QGGpoCgDA&ved=0CBoQFjAA&usg=AFQjCNG7bZH9lLK2cnJKes4zNTIie8BKRQ




VI. CONCLUSIONES

- que no cambia muc%o de color como si pasaba en el la placa de %ierro, era desuponer que cada uno tendría su propio color al producirse la corrosión, pero estono era correcto, esto debió pasar porque la placa no se limpió correctamente, eso%ace que no se obser&e adecuadamente el color que debió salir.

- !n la parte del primer experimento de la gota salina de !&ans, en la una de lasplacas se obser&a en los bordes de la gota un color ro9i'o, la cual es llamada ro9ogrosella, en esta 'ona se obser&a que act(a como cátodo porque %ay muc%apresencia de * y al interior formaría el ánodo.

- bser&amos que nuestro tornillo 'incado presenta un color blanco y ro9o grosella.!l color blanco representa !l ión Fn+* que al reaccionar con una sustancia quecontiene el medio formando un compuesto de color blanco, y la fenolftaleína tomaun color ro9o grosella cuando en su medio se generan -.

- @uestra %o9a de acero inoxidable se pone en e&idencia al ión )e+* que alreaccionar con una sustancia que contiene el medio "act(a como indicador delmismo# formando un compuesto de color a'ul.

- !n nuestros cla&itos de %ierro obser&amos un color a'ulado, es decir un color a'ulde rusia. 8quí tambin presenciamos la presencia del Don )e +* por medio del

color a'ul obtenido.

VII. CUESTIONARIO

0. 3 &e e!ie(e p"r "rr"&i'

Se entiende por corrosión la interacción de un metal con el medio que lo rodea,produciendo el consiguiente deterioro en sus propiedades tanto físicas comoquímicas. Las características fundamentales de este fenómeno, es que sólo ocurre

en presencia de un electrólito, ocasionando regiones plenamente identificadas,llamadas estas anódicas y catódicas: una reacción de oxidación es una reacciónanódica, en la cual los electrones son liberados dirigindose a otras regionescatódicas. !n la región anódica se producirá la disolución del metal "corrosión# y,consecuentemente en la región catódica la inmunidad del metal.

2. De H3 m-er- &e p3e(e e+i!-r )- "rr"&i'

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!l mtodo de la aleación es el más satisfactorio pero tambin el más caro. Pnbuen e9emplo de ello es el acero inoxidable, una aleación de %ierro con cromo ocon níquel y cromo. !sta aleación está totalmente a prueba de oxidación e inclusoresiste la acción de productos químicos corrosi&os como el ácido nítricoconcentrado y caliente.

!l segundo mtodo, la protección con metales acti&os, es igualmente satisfactoriopero tambin costoso. !l e9emplo más frecuente es el %ierro gal&ani'ado queconsiste en %ierro cubierto con cinc. !n presencia de soluciones corrosi&as seestablece un potencial elctrico entre el %ierro y el cinc, que disuel&e ste yprotege al %ierro mientras dure el cinc.

!l tercer mtodo, la protección de la superficie con una capa impermeable, es elmás barato y por ello el más com(n.

. De6i- e)(-& (e "rr"&i'

Pna celda de corrosión es una celda o pila gal&ánica en la cual las reaccioneselectroquímicas que tienen lugar conducen a la corrosión. Pna celda de corrosiónde dimensiones muy pequeGas se conoce como celda de acción locali'ada omicrocelda gal&ánica. Las celdas locales o micropilas se dan, por e9emplo, enaleaciones multifásicas o en metales con recubrimientos que presentan buenaconducti&idad elctrica o en inclusiones de óxidos, sulfuros, carbón, etc. La acciónde estas celdas a menudo conduce a un ataque locali'ado, tal como picaduras ocorrosión ba9o tensión.

%. C3) e& )- 6i-)i(-( (e )"& p"!ei-)e& (e re(3i';eneralmente a los potenciales de electrodo, se los conoce como potenciales dereducción, el signo que se obtiene en la oxidación, se debe in&ertir al calcular elpotencial general "el de la pila#, y es por esto, que lo encontraremos con signonegati&o.Los potenciales de electrodos, no tienen nada que &er con latransferencia de electrones, de esta manera, los potenciales de electrodo sepueden combinar para conseguir un potencial general en la celda, restando el demayor &alor con el de menor potencial, aunque sean distintos el n(mero deelectrones que participan en ellos.

ara reali'ar la medición práctica del electrodo, se debe conectar ste al

electrómetro, concretamente al terminal positi&o, a la &e' que el electrodo normalde %idrógeno, o de referencia, se deberá conectar al terminal negati&o.

6e esta manera de cálculo se %an conseguido tabular los potenciales normales,siempre a una temperatura de unos * JC, lo que es (til para predecir losfuncionamientos de otras clulas electroquímicas.

. E H3 "&i&!e e) 1-)+-i5-("

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!s el proceso electroquímico por el cual se puede cubrir un metal con otro.!lgal&ani'ado más com(n consiste en depositar una capa de 'inc "Fn# sobre %ierro")e#H ya que, al ser el 'inc más oxidable, menos noble, que el %ierro y generar unóxido estable, protege al %ierro de la oxidación al exponerse al oxígeno del aire.

La función del gal&ani'ado es proteger la superficie del metal sobre el cual sereali'a el proceso.

=. Mei"e (i6erei-& &emeK-5-& e!re r"m-(", 5i-(", p)-!e-(",">re-("

Cromado!s un baGo de cromo, basado en la electrólisis sobre ob9etos metálicos e inclusosobre material plástico. !s extensi&amente usado en la industria para proteger

metales de la corrosión, aunque tiene poco poder de protección.

F incado!s un recubrimiento de cinc que se efect(a a los metales para protegerles de laoxidación y corrosión.Las pie'as metálicas se sumergen en un baGo líquido a base de cinc y con pasa9ede energía elctrica, lo que produce luego de un periodo de tiempo, deposición decinc sobre la superficie de la pie'a sumergida.

lateado

roceso de electrodeposición, sobre superficies metálicas o no metálicas.

Cobreado

Se da por electrolisis.8yuda a la conducción de la electricidad debido a suscaracterísticas.?e9ora la ductilidad del material al aplicar el tratamientoelectrolítico.

. E H3 "&i&!e e) m!"(" (e )- 1"!- &-)i- (e E+-&

6os muestras de %ierro se conectan a tra&s de un amperímetro, con el cero en elcentro de la escala, y se colocan en una solución de una sal, separadas por unamembrana porosa. Cuando se %ace pasar aire u oxígeno %acia el compartimiento

de la i'quierda, se puede obser&ar el paso de una corriente elctrica a tra&s delamperímetro y la corrosión del %ierro situado en el compartimiento de la derec%a,en el cual precisamente no %ay oxígeno.

arece e&idente entonces que la presencia del oxígeno en el compartimientoi'quierdo está promo&iendo la corrosión del %ierro precisamente en elcompartimiento donde no %ay oxígeno. Si se mue&e la lla&e de tres pasos demanera que el oxígeno "aire# pase a%ora al compartimiento de la derec%a en &e'

1+




del de la i'quierda, la dirección de la corriente, obser&able en el amperímetro,cambia progresi&amente, al mismo tiempo que se puede obser&ar que la corrosióndel %ierro tiene lugar en el compartimiento en que no %ay oxígeno, el de lai'quierda. $ales %ec%os pueden explicarse fácilmente, si se tiene en cuenta que lamayoría de las reacciones in&olucradas no son de naturale'a química sinoelectroquímica.

Pr"(3i' (e 3- "rrie!e e)!ri- p"r -ire-i' (i6erei-). Experime!" (e E+-&.

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VIII. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

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NroVn, $. y otros, Química la Ciencia Central, ?xico, !d. rentice all

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http://biblioteca.ulpgc.es/noticias_google_academico

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