El documento describe diferentes métodos para evitar la corrosión de metales, incluyendo recubrimientos metálicos, inorgánicos y orgánicos. Los científicos del Cinvestav han desarrollado recubrimientos nanoestructurados que protegen partes metálicas expuestas a altas temperaturas.
3. Tecnología del Cinvestav prolonga vida de
turbinas
Al concentrar altas temperaturas, las turbinas de los aviones
requieren protección especial para evitar un rápido desgaste y
corrosión. Ante esta problemática, científicos del Centro de
Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), Unidad
Querétaro, han desarrollado materiales y recubrimientos capaces de
proteger diversos componentes metálicos.
La tecnología protectora se puede apreciar en forma de películas
ultradelgadas del orden de micras de grosor, elaboradas a base de
materiales nanoestructurados.
De esta forma, los recubrimientos protegen partes metálicas que
están expuestas a ambientes en los que la temperatura podría
elevarse hasta en mil grados centígrados.
4. Definición de corrosión
Deterioro que sufren los metales cuando interactúan
con el medio en el que trabajan
La corrosión es la disolución o deterioro de un metal
en un medio determinado. Los átomos del metal se
disuelven en forma de iones. Un modelo simple es la
corrosión acuosa.
5. Toneladas de acero que son disolubles
a nivel mundial por la corrosión
5.61 toneladas de acero son disolubles en el mundo,
los cuales son procedentes de unos nanómetros o
picometros, invisibles en cada pieza, ya que al
multiplicarlo por la cantidad exacta de acero
existente en el mundo, se constituye una nueva
cantidad, todo esto producido por la corrosión.
6. Métodos para evitar la
corrosión
Recubrimientos metálicos
Los recubrimientos se aplican mediante capas finas que
separen el ambiente corrosivo del metal, es decir que
puedan servir como ánodos sacrificables que puedan ser
corroídos en lugar del metal subyacente. Los galvanizados
son un buen ejemplo de este caso. Un recubrimiento
continuo de zinc y estaño aísla el acero respecto al
electrolito.
Recubrimientos inorgánicos
En algunos casos es necesario hacer recubrimientos con
material inorgánico, los mas usados son el vidrio y los
cerámicos, estos recubrimientos proporcionan acabados
tersos y duraderos. Aunque si se expone un pequeño lugar
anódico se experimenta una corrosión rápida pero fácil de
localizar
7. Métodos para evitar la corrosión
Recubrimientos orgánicos
El uso de pinturas, lacas, barnices y muchos materiales
orgánicos poliméricos han dado muy buen resultado
como protección contra la corrosión. Estos materiales
proveen barreras finas tenaces y duraderas para proteger
el sustrato metálico de medios corrosivos. El uso de capas
orgánicas protege mas el metal de la corrosión que
muchos otros métodos. Aunque debe escogerse muy
bien, ya que hay procesos que incluyen tratamientos con
alcoholes que en algún momento pueden disolver los
materiales orgánicos.
8.
9. Materiales
Cenicero de cristal o barro
Fibra de acero
Cerillos
Clavo de 4 pulgadas
Moneda de cobre
Plato hondo de plastico
50ml de vinagre
5 servilletas de papel
Lija para metales
1 vela
Limadura de hierro y cobre
Papel aluminio
Cinta de magnesio
10. Introducción
La oxidación es el proceso y el resultado de oxidar. Este
verbo se refiere a generar oxido a partir de una reacción
química. El oxido es lo que se produce cuando el oxigeno
se combina con un metal con los elementos conocidos
como metaloides, cuando se produce la oxidación de un
ión o de un átomo, el elemento en cuestión pierde una
cierta cantidad de electrones.
La oxidación implica que uno de los elementos se
desprenda de electrones y que otro así los asimile. De este
modo, lo que produce es una transferencia de electrones.
11. Procedimiento
Práctica 1
-Poner por separado la fibra metálica y el
clavo sobre el cenicero.
-Enciendan un cerillo y acercar el clavo a la
flama
-Enciendan otro cerillo y acérquenlo al
fragmento de metal
12. Conclusiones - Resultados
El clavo hizo una dilatación. Lo que hizo fue
oscurecerse.
La fibra comenzó a fundirse. Esto ocurre
cuando pierde sus propiedades
13. Procedimiento
Práctica 2
Lijar una cara de la moneda de cobre.
Poner en el plato una servilleta impregnada
de vinagre.
Poner la moneda en la servilleta e impregnen
con vinagre.
Agregar vinagre al plato sin mojar la
superficie limada de la moneda.
Dejar reposar varias horas y revisar cada 30
minutos.
Al pasar 2 horas, levantar la moneda y
observar los cambios.
14. Conclusiones - Resultados
La moneda se oxidó.
Por lo que el vinagre es un material que
acelera el proceso de oxidación de un
metal.
15. Procedimiento
Práctica 3
Enciende la vela y fíjala con parafina
derretida en el centro del plato
Toma levadura de hierro y déjala caer
lentamente en la flama
Lleva a cabo el mismo procedimiento
con limadura de cobre
Sostiene el papel aluminio en la flama
16. Conclusiones - Resultados
Con las limaduras se producen chispas,
pero la de cobre, estas aumentan.
Con la cinta de magnesia se produjo
una luz brillante, y el papel aluminio se
achicharro.
17.
18. Galvanoplastía
La
Galvanoplastía es
el proceso en el
que, por medio
de la electricidad,
se cubre un metal
sobre otro; a
través de una
solución de sales
metálicas
(electrólosis). Los
metales que
generalmente se
utilizan para este
procesos son:
Plata, níquel,
cobre y zinc.
19. MODELOS EN 3D DE LAS MOLECULAS
QUE PARTICIPAN EN LAS REACCIONES
QUIMICAS
25. ¡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?
26. Preguntas
¿Las manchas marrones son resultado de un cambio
químico o físico?
R:Químico
¿Qué elementos han intervenido en los cambios
producidos en la bicicleta?
R:Agua, oxigeno y aire
¿Qué tipo de reacción ha tenido lugar?
R:Oxidación de un metal al contacto de agua
Si las partes metálicas de la bicicleta son de hierro,
¿cuál es la reacción que se llevó a cabo?
R:Corrosión
¿Cómo se evita que a las bicicletas les pase lo que
se menciona en el texto?
R:Evitar el contacto con el agua
27. Primeras observaciones de
ácidos y bases
En el siglo XVII, tres químicos fueron los pioneros e el
estudio de las reacciones entre los ácidos y las
bases. Johann R. Glauder (1604-1668) preparo
muchos ácidos y sales, como la sal de Glauder, 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
jarable de violetas con el carácter ácido o básico
de la disolución de una sustancia.
Hoy sabemos que estas reacciones intervienen en
muchos procesos biológicos.
28. Preguntas
El bicarbonato es una sustancia que se utiliza
para eliminar la acidez estomacal. ¿Qué
clase de sustancia es y que reacción química
se produce en dicho caso?
R:Es una base. Neutralización.
2. ¿Qué tipo de reacción analizó Otto
Tachenius?
R: Neutralización de ácido-base
3. ¿Cómo explicas lo observado por Robert
Boyle en el jarabe de violetas?
R:El jarabe de violetas es un indicador de pH
31. Trabajo individual SIEMPRE ALGUNAS
VECES
POCAS
VECES
NUNCA
¿Cooperé con mis compañeros de
equipo?
x
¿Fui participativo en las reuniones y
actividades?
x
¿Aporté ideas para enriquecer nuestro
trabajo?
x
¿Cumplí con mis tareas y
responsabilidades dentro del equipo?
x
¿Ayude a quien me lo pidió aunque no
fuera miembro de mi equipo?
x
¿Participé en la solución de
desacuerdos o conflictos dentro de mi
equipo?
x
32. x
x
x
x
x
x
x
x
Consultamos fuentes de
confianza
Utilizamos las herramientas
necesarias
Se dividió el trabajo y se
asignó a cada integrante
del equipo
No nos supimos
comportar
Cambiamos
métodosSí, aprendimos lo que
debimos
No lo presentamos
Sí. Logramos entender el
tema
34. Resumen del proyecto
Con este proyecto, me he dado cuenta de
que la corrosión es una reacción química,
con la cual, se obtienen tres factores: agua,
aire y oxigeno.
Se podría decir que la corrosión en un
fenómeno químico, y físico, dado a
materiales, metales, y distintas
