2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. ¿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.
7. 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.
8. 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.
11. 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.
12. 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.
13. Procedimiento
Actividad 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.
14. 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
15. 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
procedimient
o con la
limadura de
cobre
Sostener con
las pinzas el
papel
aluminio
durante 15
segundos
Repetir el
paso
anterior
con la cinta
de
magnesio
16. 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
17. 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
18. 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
20. 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.
21. 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.
22. 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.
23. Modelos en 3D de las moléculas que
participan en las reacciones químicas.
27. 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?
28. 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.
29. 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.
30. 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.
35. 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.
