¿Cómo evitar la corrosión?

Guadalupe Viridiana De La Torre Rico 3ºB #10

Maestra: Alma Maite Barajas Cárdenas

Fase 1

• ¿Qué sabemos? Que por ejemplo, las turbinas de los aviones requieren protección, por que debido a las altas temperaturas los materiales se desgastan rápido. Los científicos del Cinvestav hicieron unos materiales y recubrimientos que tienen forma de películas ultra delgadas y sirven para proteger componentes metálicos de la corrosión y el deterioro. Y que también, existe una ventana con vidrio capaz de generar energía con la luz del sol.

• ¿Qué necesitamos investigar? Necesitamos investigar qué es la corrosión y todo lo que tenga que ver con el tema.

• ¿Cómo nos ayudará esta información a resolver el problema elegido? Conocer tecnologías que ayudan a resolver estos problemas.

Definición de Corrosión.

Con frecuencia la corrosión se confunde con un simple proceso de oxidación, siendo en realidad un proceso mas complejo, el cual puede puntualizarse como la gradual destrucción y desintegración de los materiales debido a un proceso electro – químico, químico o erosión debido a la interacción del material con el medio que lo rodea.

¿Cómo ocurre la corrosión?Para el caso del fierro y del acero, que son los materiales de construcción mas comunes, el proceso de corrosión considera 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 hidrógeno o se forman iones hidroxilo [álcali], para cerrar el circuito eléctrico se requiere la presencia de un electrólito proporcionado por el medio.

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

1. 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 foma 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 tuberias y estructuras enterradas o sumergidas.

• 2. 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.

• 3. Uso de recubrimientos anticorrosivos. Este método al igual que el anterior considera la formación de una barrera que impida en los 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.

• 4. Selección de materiales de construcción. Cuando las condiciones de presión 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. El uso de recubrimientos anticorrosivos para la protección de instalaciones industriales constituye una de las prácticas mas comunes en el control de corrosión, tanto por su versatilidad de uso como por su bajo costo relativo.

Fase 2Experimentación

Materiales

1º experimento

•Cenicero de barro o de cristal grueso

•Pedazo de lana de acero

•Cerrillos

•Clavo

2º experimento

•Una moneda de cobre o 1 codo de cobre de ½ pulgada

•Plato hondo de plástico

•50 ml de vinagre

•5 servilletas de papel

•Pedazo de lija para metales de grano mediano

3º experimento

•Vela

•Limadura de hierro en polvo y de cobre

•Pedazo de papel aluminio

•Cinta de magnesio

•Plato de plástico

•Pinzas con recubrimiento de plástico en el mango

Introducción

• Deterioro y Corrosión

• Los materiales están expuestos continuamente a los mas diversos ambientes de interacción material-amiente, provoca en muchos casos, las pérdida o deterioro de las propiedades físicas del material.

• Los mecanismos de deterioro son diferentes según se trate de materiales metálicos, cerámicos o polímeros [plásticos]. El envejecimiento humano, los investigadores no se pueden poner de acuerdo sobre cuales son las causas del envejecimiento. Algunos aseguran que nuestros genes están programados para deteriorarse, decaer y morir. Otros investigadores creen que la acumulación de daños es la auténtica razón por lo cual envejecemos.

• El daño celular, en 1882 el biólogo August Wwisman propuso por primera vez los fundamentos de la teoría ‘‘el organismo so cumbre a daños por desgaste, como ocurre con los componentes de un coche viejo, las partes que componen el organismo eventualmente fallan debido a su uso constante y repetido, destruyéndose y matando el organismo en el proceso’’

• El daño del ADN mito condrial, esta teoría se centra en el daño que sufre el ADN, a lo largo de la vida. ‘‘El daño ADN celular produce de manera continua en las células aunque la mayor parte de este daño es reparable, una parte se va acumulando’’.

Procedimiento

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Fase 3Desarrollo

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.

• La galvanoplastia es un proceso muy antiguo. Su primer uso conocido fue en las llamadas ‘‘baterías de Bagdad’’, durante los primeros 2 siglos después de Cristo. Durante la galvanoplastia, la electricidad se usa para ionizar partículas, causando que se peguen al objeto más cercano que tenga polaridad contraria. Este proceso puede usarse para separar químicos y también para cubrir objetos con una fina, o gruesa, capa de otro material, usualmente un metal.

• Los procesos de galvanoplastia se dividen en dos: electroformación de láminas para moldes y revestimientos de protección o decoración. Para el primer caso, los metales de más uso son el estaño y el cromo, y para el segundo caso, níquel, cobre y plata. En la actualidad los usos de la galvanoplastia son variados: se aplica para la industria automotriz, electrodomésticos, construcción, hospitalaria, joyería, plomería, máquinas de oficina, electrónicas, ferretería, entre otras.

• A continuación, las etapas del proceso de galvanoplastia:

• Recepción de materia prima• Desengrase o limpieza química• Lavado de desengrase• Decapado o desoxidación• Lavado de decapado• Preparación mecánica de la pieza• Limpieza física• Electrólis [estañado, cromado, niquelado]• Lavado en caliente• Secado• Aceitado• Almacenamiento

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

Crucigrama

Sopa de Letras

Fase 4Comunicación

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 de que amenaza una tormenta, así que, sobre la marcha, decides volver y dejas 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 tenía. Intentas limpiarlas pero no se quitan, no se trata de suciedad; además, la cadena está rígida y los eslabones atorados; algo ha pasado ¿Qué ocurrió?

Preguntas

1. ¿Las manchas marrones son resultado de un cambio químico o físico? Justifica tu respuesta. Físico por que se puede apreciar a simple vista.

2. ¿Qué elementos han intervenido en los cambios producidos en la bicicleta? La lluvia y el sol.

3. ¿Qué tipo de reacción ha tenido lugar? Oxidación.

4. Si las partes metálicas de la bicicleta son de hierro, ¿cuál es la reacción química que se llevó a cabo? Corrosión.

5. ¿Cómo se evita que las bicicletas les pase lo que se menciona en el texto que le ocurrió a la del tío Enrique? Con recubrimientos de otro metal.

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 [1604-1668] preparó muchos ácidos y sales, como las sal de Glauber, con la que hoy se siguen elaborando colorantes. Otto Tachenius [1620-1690] fue el primero en reconocer que el producto de reacción entre un ácido y una base es una sal. Por su parte, Robert Boyle [1627-1691] asoció el cambio de color en el jarabe de violetas con el carácter ácido o básico de la disolución de una sustancia.

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

Tríptico

Tabla 1

Trabajo individual Siempre Algunas veces Pocas veces Nunca

¿Cooperé con mis compañeros de equipo? ●

¿Fui participativo en la reuniones y actividades? ●

¿Aporté ideas para enriquecer nuestro trabajo?

●

¿Cumplí con mis tareas y responsabilidades dentro del equipo?

●

¿Ayudé va quién me lo pidió aunque no fuera miembro de mi equipo?

●

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

●

¿Me gustó trabajar en equipo?

●

Tabla 2

Trabajo en equipo Sí No ¿Por qué?¿Las investigaciones que hicimos fueron suficientes para desarrollar nuestro proyecto?

●

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

●

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

●

¿Dentro de nuestro equipo hubo un ambiente de compañerismo, cooperación y solidaridad?

●

¿Hicimos los ajustes necesarios en nuestro proyecto para mejorarlo?

● No nos dimos cuenta de eso

¿Logramos los propósitos y el objetivo de nuestro proyecto?

●

¿Nuestro proyecto fue significativo para la comunidad a la que se dirigía?

●

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

●

Video

• https://www.youtube.com/watch?v=m-DnY6tBAaA

Bibliografía

• www.nervion.com.mx

• www.youtube.com

• http://www.educima.com/crosswordgenerator/spa/

• http://www.educima.com/wordsearch/spa/

• www.ehowenespanol.com

• www.ambiente.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2013/03/PART4.pdf

• www.cienciafacil.com/galvanoplastia.html