CET Nº 5T.P. Química Industrial I5° año 1ra, 2da y 3ra división.Prof.: Ing. Diego Figueroa.

T. P. N° 2 CORROSION

OBJETIVO: Observación de corrosión en distintos medios acuosos.

Parte 1: Medios acuosos.

a.- Póngase un clavo limpio en cada uno de los cinco tubos de ensayo. Realizar esto con cuidado para evitar romper el fondo del tubo con esta operación.b. Agregar a cada tubo solución 0,1 M de las especies indicadas: Na(OH); K2Cr2O7; NaCl; HCl; K(OH); Na2CO3; HNO3; Na3PO4;; KSCN; Na2C2O4; H2SO4; KNO3. Lo mismo se realiza con los tubos que tienen agua destilada (1 con agua destilada hervida y otro con agua sin hervir). Agregar 1-2 ml de vaselina al tubo con agua hervida.c. Indicar para cada solución si es ácida, alcalina o neutra con papel de pH.d. Lo mismo se realiza con los tubos que tienen agua destilada (1 con agua destilada hervida y otro con agua sin hervir). Agregar 1-2 ml de vaselina al tubo con agua hervida. e Dejar todos los tubos hasta la próxima clase; donde se observará y anotarán los cambios producidos: ¿Hay corrosión evidente? ¿Cómo se observa el clavo, la solución: cambia de color? ¿Hay precipitado?. Posteriormente se agregan a cada tubo 1-2 gotas de ferricianuro de potasio 0,1 M observando la reacción y comparándola con un testigo que contenga solución de sulfato ferroso y la misma cantidad de ferricianuro de potasio.f. Tirar la solución y observar sobre el clavo en que zona del mismo se encuentra el ánodo y/o cátodo.

Las observaciones realizadas se resumirán en el siguiente cuadro

sustancia PH Corrosión evidente Otros cambios Prueba Fe2+ PH final Otras Obs

Parte 2:

Colocar en una superficie de una placa de hierro (bien limpia) 1-2 gotas de solución preparada de la siguiente manera: 50 ml de NaCl 3 %p/v + 0,5 ml de ferricianuro de potasio 01 M + 6 gotas de fenolftaleína.Observar la coloración y en que zonas se encuentran, para identificar el ánodo y cátodo.

Parte 3. Reacciones con pares metálicos (dos metales en contacto)a. Preparar 200 ml de una solución de agar-agar así: calentar unos 200 ml de agua destilada a ebullición suave. Quítese el mechero y agítese poniendo 2 gr de agar-agar. Continuar el calentamiento con agitación continua hasta dispersión completa. Agregar 5 gotas de solución de fenolftaleína y 10 gotas de ferricianuro de potasio 0,1 M. Agitar fuertemente la solución.b. Mientras se enfría la solución preparada anteriormente, preparar 2 clavos bien limpios según se indica en la figura. Colocarlos en una caja de Petri. Uno recto y otro doblado.Otros 2 clavos se utilizan para envolverlos con cinc, uno, y cobre, otro; de tal manera que entre los metales exista un buen contacto (adherencia) y colocarlos en otra caja de Petri. cobre

cinc

Tener presente que por ningún motivo los clavos pueden quedar en contacto entre sí.

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c. Cuando la solución de agar-agar este fría, de forma templada y todavía fluida, vertir cuidadosamente en las cajas de Petri hasta que los clavos y los metales sean cubiertos con una altura de unos 0,5 cm.d. Observar lo sucedido en la próxima clase, explicando y justificando cada apreciación efectuada.

Parte 4: Examen químico de hojalata

FUNDAMENTO: La hojalata es una plancha de acero de poco espesor recubierta por una delgada lámina de estaño. Esta puede adherirse introduciendo la chapa de acero decapado en estaño metálico fundido o bien efectuando el depósito por electrólisis.Se utiliza en buena medida en la confección de envases y utensilios para la industria de la alimentación.El espesor de la capa de estaño y la uniformidad de la misma determinan fundamentalmente el comportamiento de la hojalata en contacto con el producto que se envasa.El objetivo de la práctica es estudiar primero la uniformidad de la capa de estaño o sea detectar las imperfecciones (poros) de la misma y luego el espesor de la capa de estaño y en caso de disponerse de hojalata barnizada se determinan los efectos de la capa de barniz.

Práctica.A. Determinación de defectos en la capa de barniz de una hojalata.

Para efectuar esta determinación se frota la superficie de la hojalata con un algodón embebido en una solución de 200 gr de CuSO4 disueltos en 70 ml de agua y 100 ml de HCl concentrado. En los puntos que falta barniz aparecerán manchas rojas de cobre reducido.

B. Determinación de las imperfecciones del estaño

Se comienza por desengrasar la muestra de hojalata con benceno u otro solvente volátil.Luego se extiende en caliente una solución que contenga agar-agar (1 gr); 10 gr de NaCl y 1 gr de ferricianuro de potasio por litro de solución.Se deja reposar y luego de algunas horas se observa. En los puntos en que aparecen manchas azules la capa de estaño posee poros. El tamaño de las manchas no es proporcional al tamaño de los poros.

C Determinación del espesor de la capa de estaño. Un trozo de hojalata de 5 x 10 cm se cortan en trozos pequeños y se coloca en un erlenmeyer de 250 ml,

cerrado con una trampa de bicarbonato de sodio (si es necesario). Se agregan 20 ml de HCl y 50 ml de agua (calentar levemente para favorecer la reacción). Cuando se disuelve la hojalata agregar 2 ml de almidón al 1 %p/v.

Valorar con solución de I2 aproximadamente 0,1 N hasta coloración azulada persistente. La reacción que ocurre es : SnCl2 + HCl + I2 ======== SnCl4 + HI 1 ml de solución 0,1 N de yodo equivale a 0,00593 gr de estaño.

NOTA: La trampa de bicarbonato de sodio conviene construirla utilizando un tubo de vidrio de 6 mm de diámetro que pase por el tapón en forma holgada para poder retirarla con facilidad o introducir por el orificio la punta de una pipeta o de una bureta.

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GUIA DE ESTUDIO PARA CORROSIÓN

1) Definir corrosión en una superficie metálica según el concepto electroquímico.2) ¿Cómo se evidencian y qué origen tiene el deterioro de los materiales no metálicos?3) Definir herrumbre.4) Definir, analizar los efectos y dar ejemplos de las siguientes corrosiones: (A) intergranular, (B) por

picaduras, (C) por esfuerzo, (D) galvánica, (E) por fatiga, (F) por fricción.5) Análisis de factores que influyen en la corrosión: (A) ACIDEZ (1) En que pH es mayor por lo general la corrosión?¿Por qué? (2) ¿Cómo analiza la tendencia que tienen los metales a corroerse mediante el desplazamiento de iones de hidrógeno de soluciones.(B) AGENTES OXIDANTES: (1) ¿Cómo actuaría un agente oxidante en la aceleración de la

formación de una corrosión? Ejemplos. (2) Indique un ejemplo y el mecanismo en donde la acción de un agente oxidante retrasa su corrosión.

(C) TEMPERATURA: (1) ¿Cómo influye la temperatura en la corrosión?. (2) ¿Qué relación existe entre la temperatura y los agentes oxidantes y sus posteriores efectos?. Ejemplos.

(D) FORMACION DE PELICULAS: (1) ¿Controla la corrosión la naturaleza de la película formada?. Ejemplos (2) ¿La formación de una película puede incrementar una corrosión?. Ejemplos.

6) METODOS PARA MINIMIZAR LA CORROSION DE LOS METALES (1) Inhibidores anódicos y catódicos: como actúan y de ejemplos. (2) Protección Catódica:

Método del ánodo de sacrificio. (3) Protección anódica.

7) Teniendo en cuenta los factores que influyen en la corrosión y los distintos tipos de corrosión, indicar las diferentes formas de combatir la corrosión (que no sean electroquímicas) en equipos de procesamiento.

BIBLIOGRAFÍA: Manual del Ingeniero Químico Enciclopedia de Tecnología Química. Química 4to año (Beguet)

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