¿Cómo evitar la corrosión?

¿Cómo evitar la corrosión?
Galán Palacios Naomi Daniela, 3°F, No de lista #19.
Maestra: Alma Maite Barajas Cárdenas.

Fase 1
➳Lectura.
➳Definición de corrosión.

Tecnología del Cinvestav prolonga vida de
turbinas
México, DF/ Lunes 16 de Enero, 2012/ Agencia ID
Al concentrar altas temperaturas, las turbinas de los aviones requieren protección especial para evitar un
rápido desgaste y corrosión. Ante esa problemática, científicos del Centro de Investigación y de Estudios
Avanzados (Cinvestav) unidad
Querétaro, ha desarrollado materiales y recubrimientos capaces de proteger diversos componentes metálicos,
entre ellos los componentes de las aeronaves.
La tecnología protectora se puede apreciar en forma de películas ultradelgadas del orden de micras de grosor
elaboradas a base de materiales nanoestructurados (que a simple vista tienen la apariencia de polvos). El
doctor Francisco Javier Espinoza Beltrán, investigador del Cinvestav, detalló el proceso de fabricación:
‘’Los materiales nanoestructurados con propiedades anticorrosivas y de aislamiento térmico son impregnados
sobre bases (sustratos) mediante pistolas de rociado de partículas a altas presiones.
Posteriormente, mediante la ayuda de un robot, las películas nanoestructuradas son colocadas en diversas
piezas metálicas aumentando así su tempo de vida’’.

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.
El experto destacó que la síntesis de materiales y recubrimientos es un esfuerzo multidisciplinario donde
participan expertos de diversas áreas tanto del Cinvestav como del Centro de Tecnología Avanzada (Ciateq).
Agregó que actualmente existen proyectos entre el Cenrto de Investigación y empresas transnacionales que
requieren materiales de alta durabilidad, como es el caso del General Electric.
Otro ejemplo de la implementación de esta tecnología se observa actualmente en el desarrollo de
recubrimiento para turbinas geométricas en la planta de Los Azufres, Michoacán, perteneciente a la
Comisión Federal de Electricidad.
La planta contiene constantes problemas en el desgaste de sus turbinas debido a que el vapor geométrico
arrastra componentes químicos que, después de un número de horas de tiempo de trabajo, corroen los
componentes. La idea del proyecto es desarrollar recubrimientos que incrementen el tiempo de vida de
éstos insumos.
Tomado de agencia ID ‘’tecnología de Cinvestav prolonga vida de turbinas’’, en veracruz informa [en línea], 16 de enero de 2012,
disponible en <http//veracruzinforma.com.mx/archivo/2012/01/tecnologia-del-cinvestav-prlonga-vida-de-turbinas/> (consulta: 5 de Julio
de 2013).

Definición de Corrosión.
La corrosión se define como 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.
La corrosión es una reacción química (oxidorreducción) en la que intervienen
tres factores: la pieza manufacturada, el ambiente y el agua, o por medio de
una reacción electroquímica.
Los factores más conocidos son las alteraciones químicas de los metales a
causa del aire, como la herrumbre del hierro y el acero o la formación de
pátina verde en el cobre y sus aleaciones (bronce, latón).
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.

Ejemplo de corrosión
Corrosión en el hierro:
La reacción química que se lleva a
cabo en corrosión del hierro se
representan así:
0 0 +1 -2 +3 -2 +1 -2
4Fe + 302 + 3H20  2Fe203 + 3H20
Hierro oxígeno agua óxido de hierro (lll) agua

¿Cuántas toneladas de acero se disuelven a
nivel mundial por este fenómeno?
En la corrosión química un material se
disuelve en un medio corrosivo líquido y
este se seguirá disolviendo hasta que se
consuma totalmente o se sature el líquido y
demás para todos.
La corrosión es un fenómeno amplio que
afecta a todos los metales y todos los
ambientes. Es un problema industrial
importante pues pueden causar accidentes
(ruptura de una pieza) además representa
un costo importante ya que se calcula que
cada pocos segundos se disuelven 5
toneladas de acero en el mundo, lo que
constituyen una cantidad importante.

los diferentes métodos que existen para
controlar la corrosión.
Luego de haber analizado la corrosión y sus formas, es momento de ver
qué conocimientos se tienen hoy en día para prevenirla.

1: Protección catódica
Antes de ver un análisis un tanto más profundo a
las formas de proteger sobre la corrosión,
hablaremos un poco sobre la Protección Catódica
y la Protección Anódica.
La PROTECCIÓN CATÓDICA ocurre cuando un
metal es forzado a ser el cátodo de la celda
corrosiva adhiriéndole (acoplándolo o
recubriéndolo) de un metal que se corroa más
fácilmente que él, de forma tal que esa capa
recubridora de metal se corroa antes que el
metal que está siendo protegido y así se evite la
reacción corrosiva. Una forma conocida de
Protección Catódica es la GALVANIZACIÓN, que
consiste en cubrir un metal con Zinc para que
éste se corroa primero. Lo que se hace es
convertir al Zinc en un ÁNODO DE SACRIFICIO ,
porque él ha de corroerse antes que la pieza
metálica protegida.
Siempre que la corriente (electrones
libres) llegue al cátodo (acero) más rápido
que el oxígeno, no se presenta corrosión

2: Protección anódica
Por otro lado, la PROTECCIÓN ANÓDICA es
un método similar que consiste en recubrir
el metal con una fina capa de óxido para
que no se corroa. Existen metales como el
Aluminio que al contacto con el aire son
capaces de generar espontáneamente esta
capa de óxido y por lo tanto, se hacen
resistentes a la corrosión. Aún así, la capa
de óxido que recubre al metal no puede
ser cualquiera. Tiene que ser adherente y
muy firme, ya que de lo contrario no
serviría para nada. Por ejemplo, el óxido
de hierro no es capaz de proteger al
hierro, porque no se adquiere a él en la
forma requerida.
El proceso por el que se consigue la
protección anódica se denomina
anodizado, siendo el que se aplica al
aluminio uno de los más significados.

3: Selección de los materiales
-La selección de los materiales que vayamos a usar
será factor decisivo en el control de la corrosión a
continuación se enunciaran algunas reglas generales
para la selección de materiales:
-Para condiciones no oxidantes o reductoras tales
como ácidos y soluciones acuosas libres de aire, se
utilizan frecuentemente aleaciones de Níquel (Ni) y
Cromo (Cr)
-Para condiciones oxidantes se usan aleaciones que
contengan Cr.
-Para condiciones altamente oxidantes se aconseja la
utilización de Ti y
-Los elementos cerámicos poseen buena resistencia a
la corrosión y a las altas temperaturas pero son
quebradizos, su utilización se restringe a procesos que
no incluyan riesgos.

Recubrimientos
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.
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.

Diseño
Este quizá el método más efectivo para el control de la corrosión, ya que si hacemos un buen
diseño y una buena planeación podemos evitar dicho fenómeno, a continuación se enumeraran
algunas reglas generales que se deben seguir:
Se debe tener en cuenta la acción penetrante de la corrosión junto con los requerimientos de
la fuerza mecánica cuando se considere el espesor del metal utilizado. Esto se utiliza para
tuberías y tanques que contengan líquidos.
Son preferibles los recipientes soldados que los remachados para reducir la corrosión por
grieta
Es preciso evitar tensión excesiva y concentraciones de tensión en entornos corrosivos, para
prevenir la ruptura por corrosión por esfuerzos, especialmente en aceros inoxidables, latones
y otros materiales susceptibles a este tipo de corrosión.
Se debe hacer un diseño eficiente de aquellas piezas que se espera queden inservibles en poco
tiempo, para que sean fáciles de reemplazar.
Es importante también diseñar sistemas de calefacción que no den lugar a zonas puntuales
calientes, los cambios de calor ocasionan corrosión.

Diseño
Planos de Separadores de
concentrador de azúcar, en
Maquinaria para industria de la
alimentación – Máquinas
instalaciones.
Descripción
Diseño: planta; vistas; listado de
válvulas.
Categoría: Maquinaria para
industria de la alimentación

4: Alteración por el entorno
• Las condiciones ambientales son muy importantes
para el control de corrosión, algunos métodos usados
son:
• Bajando la temperatura se consigue disminuir la
velocidad de reacción, por ende se disminuye el
riego de corrosión.
• Eliminar el oxigeno de las soluciones acuosas reduce
la corrosión especialmente en las calderas de agua.
• La reducción de la concentración de iones corrosivos
en una solución que esta corroyendo un metal puede
hacer que disminuya la velocidad de corrosión, se
utiliza principalmente en aceros inoxidables.

Experimentación
¿Cómo evitar la corrosión?

Materiales
-cenicero
-fibra de acero
-cerillos
-clavos de 4 pulgadas
-1/2 codo de cobre
-plato hondo de
plástico
-50 ml de vinagre
-5 servilletas
-pedazo de lija
-vela
-limadura de hierro
-limadura de cobre
-aluminio
-cinta de magnesio
-plato de plástico
-pinzas

Introducción
Los mecanismos de deterioro son diferentes según se trate de materiales
metálicos, cerámicos o polímeros (plásticos).Asi en el hierro en
presencia de la humedad y del aire, se transforma en oxido y asi el
ataque termina destruyéndose todo. La corrosión y el oxido ocasionan
perdidas muy elevadas.
En los materiales metálicos el proceso de deterioro se llama oxidación y
corrosión. En el deterioro de los materiales podemos distinguir 2
procesos:
Oxidación directa: resulta de la combinación de los átomos metálicos con
los de la sustancia agresiva.

Introducción
Corrosión en líquidos: el metal es atacado por agentes corrosivos en
presencia de un electrolito es una disolución en el que el disolvente es
agua y el soluto. Los procesos de corrosión son proyectos electroquímicos
ya que en la superficie del metal se generan ¨micropilas galvánicas¨ en las
que la humedad actua como electrolito.
Impedir la corrosión implica impedir reacciones electromagnéticas asi las
soluciones podrían ser: protección por recubrimiento, recubrimientos
metálicos y no metálicos protección por capa química, protección
catódica, he inhibidores. Son los tipos de protecciones que podemos
utilizar en metales que corren el riesgo de oxidación o corrosión.

Procedimiento 1
• Coloca por separado un pedazo de
fibra de acero y el clavo sobre el
cenicero.
• Enciende un cerillo y acerca la flama
al clavo y observa que sucede.

Procedimiento 2
• Pongan un poco de vinagre en la servilleta y
pónganla en el plato. Coloquen el cobre sobre la
servilleta de lado que se lijó
• . Coloquen el cobre sobre la servilleta de lado
que se lijó. Agreguen un poco de vinagre al plato.
• Déjalo reposar y observa qué pasa cada 30 min.
Quítalo después de 2 horas.

Procedimiento 3
• Pega la vela al plato enciéndela.
• Toma un poco de limadura de hierro y déjalos caer
lentamente sobre la flama desde una altura de 15 cm.
• Has lo mismo con la limadura de cobre.
• Ahora acerca el aluminio a la flama y observa qué pasa.
Has lo mismo con la cinta de magnesio.

Conclusiones-Resultados
Al realizar este experimento nos damos cuenta de los distintos tipos
de oxidación y por consiguiente de reducción que se pueden causar
principalmente en los materiales metálicos como el hierro, cobre y
aluminio.
Si dejamos un trozo de hierro a la intemperie, este se cubre de
herrumbre y decidimos que se ha oxidado. La oxidación se produce
porque el oxígeno del aire reacciona con el metal, y en presencia de
la humedad, la corrosión ocurre más rápido. Al producto que genera
se le conoce como herrumbre.

Investigación.
Qué pasa con el organismo cuando envejece?
Todos los órganos vitales comienzan a perder algo de funcionalidad a medida que uno envejece durante la
adultez. Los cambios por el envejecimiento ocurren en todas las células, tejidos y órganos del cuerpo y
afectan el funcionamiento de todos los sistemas corporales.
El tejido vivo está conformado por células. Existen muchos tipos diferentes de ellas, pero todas tienen la
misma estructura básica. Los tejidos son capas de células similares que cumplen con una función
específica. Los diferentes tipos de tejidos se agrupan para formar órganos.
A medida que continúa el envejecimiento, los productos de desecho se acumulan en el tejido. En muchos
tejidos, se acumula un pigmento graso pardo denominado lipofucsina, como lo hacen otras sustancias
grasas.
El tejido conectivo cambia volviéndose más inflexible, lo cual hace a los órganos, vasos sanguíneos y vías
respiratorias más rígidos. Las membranas celulares cambian, razón por la cual muchos tejidos tienen más
dificultad para recibir el oxígeno y los nutrientes y eliminar el dióxido de carbono y los desechos.
Ningún proceso solo puede explicar todos los cambios del envejecimiento. El envejecimiento es un proceso
complejo que varía en la forma como afecta a diferentes personas e incluso a diferentes órganos. La
mayoría de los gerontólogos (personas que estudian el envejecimiento) cree que el envejecimiento se debe
a la interacción de muchas influencias a lo largo de la vida.

Investigación
Esto tiene relación con el experimento que estamos presentando porque los
materiales se oxidan con el agua y el oxígeno y van perdiendo propiedades al
igual que el organismo cuando envejece pierde su capacidad de defensa ante
enfermedades.
El experimento presentado tiene una aplicación dependiendo de para qué lo
queramos, puede ser una muestra de como la materia orgánica o material como
lo es tan llamado fuerte y resistente acero o hierro sufre transformaciones en
cuanto a su composición física y a través del de la pérdida de electrones.

Galvanoplastia
La Galvanoplastia es el revestimiento de un objeto, como
por ejemplo una llave con una capa de metal. Ésta se
utiliza para proteger el metal que está recubierto. En este
caso la llave actúa como cátodo (polo negativo) y el ánodo
(polo positivo) es una pieza pura del metal revestidor
(alambre de cobre). El electrolito (líquido azul) contiene
sulfato de cobre disuelto en agua; cuyos iones atraviesan la
solución y recubren la llave.
Los metales tienen cierta tendencia a disolverse en el
agua, unos más, otros menos. Si sumergimos una chapa de
cinc en agua, algunos átomos de cinc perderán dos
electrones (o sea, dos cargas negativas) y se convertirán en
iones (cinc)++, con dos cargas positivas. Sin embargo, esos
iones se quedan "pegados" al metal, porque no quieren
alejarse de los electrones (cargas de distinto signo se
atraen!). Pero si hay algo que se lleve los electrones,
entonces si que esos iones (cinc)++ pasarán a la solución!

Como se hace
Preparamos una solución de sulfato de cobre, como la mencionada en el
experimento de los cristales (se puede preparar en frío y no hace falta que sea
saturada). Ahora tomamos un trozo de alambre galvanizado bien limpio y lo
sumergimos en la solución. Veremos que el alambre queda cubierto por una
capa de cobre de color rojizo. Qué pasó?
La solución azul que usamos debe su color a los iones (cobre)++. Cuando
sumergimos el alambre galvanizado (que es de hierro recubierto de cinc
metálico) los electrones que deja el cinc son tomados por el (cobre)++ de la
solución, las cargas negativas neutralizan a los positivos y se forma cobre
metálico:
(cobre)++ + 2(electrones)- => cobre metálico
Y entonces si, los iones (cinc)++ que se habían formado pueden pasar a la
solución. En resumen: un poco de cinc se disuelve y un poco de cobre se
deposita.
Podemos lograr un efecto más permanente si tomamos un trozo de alambre de
cobre y lo sumergimos en la solución junto a un clavo u otro objeto que
deseamos cubrir con cobre.

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

Evaluación
¡Se oxidó mi bici!
Tu tío Enrique se ha esmerado en que heredes su bicicleta, por eso
vas a su casa a recogerla y, volando, sales a probarla, pero… te das
cuenta de que amenaza una tormenta, asi que, sobre la marcha,
decides 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 tenía. Intentas limpiarlas pero no se quitan, no se trata de
suciedad; además, la cadena está rígida y lo eslabones atorados; algo
ha pasado. ¿Qué ocurrió?

Preguntas
1. ¿Las manchas marrones son resultado de un cambio químico o físico?
R= De los 2, a que tiene que existir un cambio químico que en este caso es el óxido por
factores externos que también alteran el exterior del metal mostrando manchas.
¿Qué elementos han intervenido en los cambios producidos en la bicicleta?
R=Elementos como el aire y la tormenta hacen que el óxido aparezca en los metales
expuestos
3. ¿Qué tipo de reacción ha tenido lugar?
R=Las reacciones provocadas por el óxido en el metal de la bicicleta fueron rigidez,
manchas marrones, algún tipo de descomposición y posiblemente corrosión.
4. Si las partes metálicas de la bicicleta son de hierro, ¿Cuál es la reacción que se llevó a
cabo?
R=Oxidación reducción en la que se intercambian electrones entre los reactivos de forma
que hacen cambiar sus estados de oxidación. En toda reacción redox hay una sustancia que
se oxida perdiendo electrones y que es el agente reductor una sustancia que se reduce
ganando electrones y que es el oxidante. Esto ocurre con los metales que estan expuestos a
la humedad y el aire.

Primeras observaciones de Ácidos y Bases
En el siglo xvIII, tres químicos fueron los pioneros en el estudio de
las reacciones entre los ácidos y las bases. Johann R. Glauber (1604-
1668) preparó muchos áciods y sales, como la sal Glauber con la que
hoy se sigue 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 sabemos que estas reacciones intervienen en muchos procesos
biológicos.

1. El bicarbonato es una sustancia que se utiliza para eliminar la acidez estomacal.
¿Qué clase de sustancia es y qué reacción química se produce en dicho caso?
R=El bicarbonato de sodio es una sal oxcisal ligeramente básica o alcalina y eso lo
puedes comprobar por la reacción conocida de esta sustancia y el vinagre o ácido
acetílico [CH3COOH] (por neutralización).
2. ¿Qué tipo de reacción analizó Otto Tachenius?
Fue el primero en reconocer que el producto de la reacción entre un ácido y una
base es una sal como el bicarbonato de sodio por ejemplo.
3. ¿Cómo explicas lo observado por Robert Boyle en el jarabe de violetas?
R=Boyle usó el jarabe de violetas como una escala de intensidad desde una base
hasta un ácido y esos colores iban cambiando de acuerdo con qué tan ácido o básico
serían ciertas sustancias o cosas.

Tabla 1
Trabajo Individual Siempre Algunas veces Pocas veces Nunca
¿Cooperé con mis compañeros de
equipo?
✔
¿Fui participativo en las reuniones y
actividades?
✔
¿Aporté ideas para enriquecer
nuestro trabajo’
✔
Cumplí con mis tareas y
responsabilidades dentro del equipo?
✔
¿Ayudé a quien 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 si no ¿Por qué?
Las investigaciones que hicimos fueron
suficientes para el desarrollo del proyecto?
✔ Si, ya que estaban compuestas por os aspectos
necesarios para el desglosamiento del proyecto.
Las actividades y procedimientos que elegimos
fueron adecuados para presentar el tema del
proyecto?
✔ Si, hicimos lo necesario y conveniente para que
nuestro proyecto fuera bien presentado y con
los elementos necesarios.
La distribución del trabajo en equipo fue
adecuada y equitativa?
✔ Si, porque todos los integrantes trabajamos el
tema completo y por igual
Dentro del equipo hubo un ambiente de
compañerismo, cooperación y solidaridad?
✔ Si, ya que si un integrante no entendía el tema
lo explicábamos y hubo respeto entre todos.
Hicimos los ajustes necesarios en nuestro
proyecto para mejorarlo?
✔ Si, porque hubo una actividad que no estaba
bien y la rectificamos entre todo el equipo.
Logramos los propósitos y el objetivo del
proyecto?
✔ Si, ya que seguimos los pasos del proyectoa l
pie de la letra.
Tuvimos nuevos aprendisajes durante el desarrollo y
la presentación de nuestro proyecto?
✔ Si, a lo largo de las investigaciones, actividades
y procesos.

Video
https://www.youtube.com/watch?v=8h8fVzAV-B8

Conclusión
La corrosión es un proceso de descomposición física y química que
va de la mano con la oxidación. Este es un proceso provocado por
fenómenos atmosféricos (aire, humedad) por lo tanto es una
reacción natural que se puede presentar en casi cualquier material
como metal, polímero etc.
Existen muchos procesos que pueden evitar y prevenir la corrosión
gracias a las nuevas tecnologías y avances científicos que ayudan a
la innovación de los procesos para evitar la corrosión.

Bibliografía
• http://www.nervion.com.mx/web/conocimientos/control_corrosi
on.php
• http://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3n
• http://www.cevisa.com.mx/proteccion.html
• https://prezi.com/jk8ldz-fdst5/proteccion-anodica/
• www.monografias.com/trabajos95/informe-experimento-
sacapuntas-y-oxidacion-metales/informe-experimento-sacapuntas-
y-oxidacion-metales.shtml#conclusioa#ixzz3YqEyoxCf
• http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/00401
2.htm
• http://es-puraquimica.weebly.com/reacciones-redox.html

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