¿Cómo evitar la corrosión?

Oswaldo Alejandro Gasca Ramos, 3-A, N.L15.

Maestra:

Alma Maite Barajas Cárdenas

Fase 1“Tecnologías de Cinvestav prolonga vida de turbias”

• Al concentrar altas temperaturas, las turbinas de los aviones requieren protección espacial para evitar un rápido desgaste y corrosión. Ante esa problemática, Científicos de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) a desarrollo de materiales y recubrimientos capaces de compuestos metálicos, entre ellos los componentes de las aeronaves.

• Los recubrimientos protegen partes metálicas que están expuestas a ambientes en el que la temperatura podría elevarse hasta en mil grados centígrados.

• Otro ejemplo de la implementación de esa tecnología se observa actualmente en el desarrollo de recubrimientos para turbinas geotérmicas en la planta de Los Azufres, Michoacán, perteneciente a la CFE.

Dato interesante: una ventana solar que genera energía.

• Pythagors Solar dio a conocer la primera unidad de vidrio transparente fotovoltaico (UVTF), diseñado para ser integrado fácilmente en los edificios convencionales.

• Hay muchas compañías hoy en día que fabrican ventanas energéticas o generadores fotovoltaicos de energía, pues es la primera vez que alguien a combinado realmente las ventajas a un producto.

Definición de Corrosión.

Es 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. 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.

Propuestas de actividades

• ¿Cómo evitar la corrosión? Evitando altas temperaturas por un tiempo largo.

• ¿Cuál es el efecto de los combustibles y sus posibles alternativas de solución? Hacer que algunas maquinas funcionen se puedan usar y las alternativas serian buscar otra fuente de energía como la electricidad

• ¿Qué sabemos? Que la oxidación es a causa de el oxigeno y que todos los metales se oxidan.

• ¿Qué necesitas investigar? Saber mas del por que se oxidan los metales y como detener la oxidación.

• ¿Cómo nos ayudaría esta información a resolver el problema elegido? Nos ayudaría a como evitar que algún metal se oxide.

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

En el mundo cada segundo se disuelven 5 toneladas de acero por la corrosión.

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

1.-Acero inoxidable en lugar de acero normal: Acero inoxidable es acero normal mezclado con otros metales como níquel y cromo. Sin embargo, el coste del acero inoxidable hace que éste no sea práctico para un uso diario, excepto para pequeños elementos de ajuste como pernos y tuercas.

2.-Recubrir el acero normal con zinc: El recubrimiento de acero con zinc, que es otro metal, es un procedimiento que se conoce generalmente como galvanizado y es la forma más normal de protegerlos.

3.-Recubrir el acero normal con plásticos especiales: El recubrimiento del acero con plásticos especiales resistentes al desgaste constituye otra forma de protección contra la corrosión.

4.-Pintar el acero normal con pinturas especiales: El pintar el

acero utilizando pinturas especiales es el método más común

de proteger grandes estructuras de acero. Las superficies que

se van a pintar se deberán limpiar cuidadosamente con un

cepillo de acero (o preferiblemente mediante un chorro de

arena). La capa inferior deberá consistir en un imprimador

basado en zinc. La segunda y tercera capas deberán consistir

en una pintura de epoxi sobre base de brea.

5.-Protejer el acero con ánodos de zinc (protección catódica):

Los ánodos de zinc se utilizan para prolongar más aún la vida

útil de estructuras de acero sumergidas en agua del mar como,

por ejemplo, pilones de acero, pontones, flotadores metálicos,

etc. Los elementos de aluminio, en contacto con acero

húmedo, quedan expuestos también a la corrosión galvánica.

Fase 2

Experimentación

Redox Oxido-Reducción

Objetivo- Materiales

• Cenicero, fibra de acero y clavo de 4,5 o 4 pulgadas.

• Codo de cobre, 50ml de vinagre, 5 servilletas y un pedazo de lija para metales.

• Una vela, limadura de hierro y de cobre (en polvo), un pedazo de papel aluminio, cinta de magnesio, plato de plástico y unas pinzas con recubrimiento aislante en el mango.

Introducción

• Se denomina reacción de reducción-oxidación, de óxido-reducción o, simplemente, reacción redox, a toda reacción química en la que uno o más electrones se transfieren entre los reactivos, provocando un cambio en sus estados de oxidación.

• Para que exista una reacción de reducción-oxidación, en el sistema debe haber un elemento que ceda electrones, y otro que los acepte:

• El agente reductor es aquel elemento químico que suministra electrones de su estructura química al medio, aumentando su estado de oxidación, es decir, siendo oxidado.

• El agente oxidante es el elemento químico que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidación inferior al que tenía, es decir, siendo reducido.

ProcedimientoActividad 1

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

2.-Encender un cerillo y acerca la llama al clavo.

3.-Encender otro cerillo y acercarlo a la lana de acero.

Actividad 2

Lijar con mucho cuidado el codo de cobre.

Poner una servilleta en el plato e impregnarle un poco de vinagre

Colocar la parte lijada del codo de cobre de servilleta

Colocar un poco de vinagre sin que toque el codo de cobre

Dejar un tiempo el codo de cobre y cada 30 min. Ver que le sucede

Actividad 3

Encender la vela y verter un poco de

Parafina derretida en el plato; antes de que se seque fijar a vela

Tomar con los dedos un poco de limadura de hierro y dejarlo caer lentamente sobre la vela a una altura aprox. De 15 cm

Llevar a cabo el mismo procedimiento con la limadura de cobre

Sostener con las pinzas el papel aluminio durante 15 segundos

Repetir el paso anterior con la cinta de magnesio

Conclusiones-Resultados

• Actividad 1

• Que ocurrió con el clavo cuando lo acercan a la flama del cerillo? Era de color gris con algo de plateado y cuando le coloquen el serillo, cambia a un color.

• Que ocurrió cuando se acercan el cerillo al pedazo lana de acero? Este material se quema pero muy poco.

• Por que ocurre esta reacción que se le considera oxidación?Por que al momento del fuego hace unión y ocurre esto

Actividad 2

Como explicarías lo sucedido con estos objetos? R= Cuando dejas reposar se

oxida.

Que papel desempeño el aire en el proceso de oxidación? R= Que hiciera que

se oxidara por que todo contiene aire y eso hace que se oxide.

Que relación tuvo el acido acético del vinagre con el proceso de la moneda o

del codo cobre? R= De que como es un acido hiso que tuviera una reacción de

oxidación ósea que se hace que cambie de color.

Que sustancia química se formo en superficie lijada? R= Se formo la

oxidación

Actividad 3

¿Que sucedió cuando dejaron caer la limadura de fierro sobre la flama de la

vela? R= se hicieron chispas como si fuera las de un cohete, ¿Qué ocurrió cuando

dejaron caer la limadura de cobre? R= Pasa lo mismo que la de cobre.

¿Qué paso cuando quemaron el papel aluminio? R= Solamente se quemo y paso

de tener color plateado a color negro, ¿Y cuando quemaron la cinta de

magnesio? R= Se hiso como una luz blanca

¿Los colores de las chispas o la flama fueron igual? R= Si ¿Qué explicación darían

para cada fenómeno observado? R= Cada uno sebe que al conjunto con la flama

ósea al fuego y eso hace que tenga una reacción y salga lo que paso

¿Consideran que esta experimento se relacione con lo procesos de oxidación y

reducción? R= Si ¿Por que? R= Por que tiene una reacción.

¿Qué sustancias se formaron en los otros tres caso? R= En uno oxidación y en los

otros 2 corrosión

¿Con que sustancias del aire reaccionaron los cuatro metales? R= Los 2 primeros

con oxigeno y los otros con el agua

Resultados

El experimento fue muy sencillo al quemar el clavo cambia de color de lo que

fue la limadura de hierro salieron chispas así mismo igual como las de cobre, y la

cinta de magnesio que salió como una luz con flama

Fase 3

Investigación.

• Desde que nacemos nuestro cuerpo entra en una etapa natural de crecimiento en la que poco a poco se van desarrollando todos nuestros órganos, 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, se

encuentra el deterioro de la piel, la cual pierde elasticidad, le aparecen

manchas y también arrugas.

Todas éstas manifestaciones “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 literalmente se hunda provocando arrugas, debido a la perdida del

colágeno y elastina que como su nombre lo indica, controlan la

elasticidad.

El cabello (las canas): Otro signo de envejecimiento que está asociado

con la melanina de manera directa, es la decoloración del cabello mejor

conocida como “canas”.

La aparición de éstas, se debe a que con el tiempo el pigmento

(melanina) que se encuentra en la raíz de cabello [folículo piloso] va

disminuyendo su capacidad de producción y como resultado de este

“deterioro” el cabello crece “sin color” mostrando una apariencia blanca.

Galvanoplastia

• La galvanoplastia 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 anterior, la electrodeposición, de diferentes formas. Dependiendo de autores y profundización de estudio se considera un único proceso o se desglosa en varios, incluso en subprocesos. Algunas veces, procesos muy semejantes recibe un nombre distinto por alguna diferencia tecnológica. Generalmente las diferencias se producen en la utilización del sustrato.

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

Crucigrama

Sopa de Letras

Fase 4

Evaluación

¡Se oxidó mi bici!Tu tío 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 de que amenaza una tormenta, así que, sobre la marcha, volver y dejar la bici apoyada en la valla. Sabes que se mojará, 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 ha paso. ¿Qué ocurrido?

Preguntas

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

• 2. ¿Qué elementos han intervenido en los cambios producidos en la bicicleta? La humedad, el calor, el aire y el oxigeno.

• 3. ¿Qué tipo de reacción ha tenido lugar? En los lugares que hay hierro

• 4. Si las partes metálicas de la bicicleta son de hierro, ¿Cuál es la reacción que se llevó a cabo? Oxidación y corrosión.

• 5. ¿Cómo se evita que a las bicicletas les pase lo que se menciona en el texto que le ocurrió a la del tío Enrique? Con algún tratado algún químico como un anticorrosivo o un aceite y tratándola bien.

Primeras observaciones de Ácidos y Bases

• En el siglo XVII, tres químicos fueron los pioneros en el estudio de las reacciones entre los ácidos y las bases. Johann R. Glauber (1604 a 1668) preparo muchos ácidos y bases y de sales, como la sal de Glauber, con la que hoy se siguen acelerando colorantes. Otto Tachenius (1620 a 1690) fue el primero en reconocer que el producto de reacción entre un ácido y una base es una sal. Por su parte, Robert Boyle (1627 a 1691)asoció el cambio de color en el jarabe de violetas con el carácter ácido o básico de la disolución de una sustancia.

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

Tríptico

Corrosión

Es 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.

¿Como evitar la corrosión?

Mediante aleaciones del hierro que lo convierten en químicamente resistente a la corrosión, es el más satisfactorio pero también el más caro. Un buen ejemplo de ello es el acero inoxidable, una aleación de hierro con cromo o con níquel y cromo.

Galvanoplastia

La galvanoplastia 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.

Tabla 1

Tabla 2

Video

Resumen del proyecto

Conclusión

• Que la corrosión es algo natural, pero hay formas de evitarlo y que esto de la corrosión le pasa a los metales.

• Hay varias formas de evitarlo y también se puede acelerar la corrosión con algunos métodos como los ejercicios que hicimos.

Bibliografía

• http://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3n

• http://www.fao.org/docrep/003/v5270s/v5270s08.htm

• http://es.wikipedia.org/wiki/Reducci%C3%B3n-oxidaci%C3%B3n

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

https://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090218171314AAZVUAX

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