Bañado en Oro Mediante Electrolisis

CROMADO Y BAÑADO EN ORO MEDIANTE ELECTROLISIS

1.- DENOMINACION DEL PROYECTO DE INVESTIGACION

Bañado y Cromado en Oro mediante Electrolisis 2.- ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION

El cromo fue descubierto en 1797 por el químico francés Louis Nicolas auquelin! que lo denomin" cromo #del $rie$o chroma,  %color%& debido a los m'ltiples colores de sus compuestos( El cromo es un elemento com'n y ocupa el lu$ar )1 en abundancia entre los elementos de la corte*a terrestre( +u masa at"mica es ,1!99- $r(. su punto de fusi"n es de 1(/,7 0C! y su punto de ebullici"n de )(-7) 0C y su densidad 7!) $rcm2( 3esde el ori$en de la ci4ili*aci"n la 5umanidad 5a ambicionado poseer el brillo de ciertos metales( La pr6ctica ciertamente es de ori$en anti$uo en 8sia! E$ipto! recia! :oma y durante el :enacimiento se utili*" el arte de dorar recubriendo con una del$ada capa de oro real o artificial para embellecer superficies de madera! metal! marfil! cuero! papel! porcelana y te;idos adem6s de elementos decorati4os! c'pulas y b"4edas de edificios( 3e la misma forma! los romanos ya soldaron superficies de plata a metales m6s comunes para disponer de espe;os( 8rquímedes lo$r" defender +iracusa en el 4erano del )12 a(C(! durante la )< uerra ='nica entre :oma y Carta$o( 8'n en el si$l si$lo o  las las arma armass de 5ier 5ierro ro se sume sumer$ r$ía ían n en una una solu soluci ci"n "n de cobr cobre e para para recubrirlas y e4itar su o>idaci"n( En el si$lo ?@@@ el enc5apado de cobre o lat"n recubiertos con plata se inici" en +5eff +5effiel ield d debido debido a una casual casualida idad( d( En 17A)! 17A)! el cuc5il cuc5iller lero o 5omas 5omas Boulso Boulso4er  4er  encontr" encontr" el procedimiento procedimiento mientras reparaba traba;os reali*ados en plata( s" el descubrimiento para la fabricaci"n de 5ebillas y botones! pero su aprendi* Dosep5 ancocF ampli" su utili*aci"n en el mena;e #muebles y utensilios de la casa&! la cubertería y otros artículos domésticos( asta 17-, se c5apaban las pie*as tan s"lo por una cara! pero a partir de esta fec5a y mediante soldadura se lo$r" c5apar por ambas caras( En 1/1)! 1/1)! Gic5a Gic5ael el Harad Haraday ay asist asisti" i" a unas unas conf confere erenci ncias as del del insi insi$n $ne e químic químico o ump5ry 3a4y con4irtiéndose al final en su ayudante( 3esde 1/I7 3a4y ensayaba 5aciendo pasar una corriente eléctrica a tra4és de una soluci"n de sosa c6ustica y

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potasa con el fin de separar componentes químicos puros( 3e esta manera! demostr" el principio de la electr"lisis( G6s tarde! en 1/12! Haraday ya 5abía sustituido a su mentor en el puesto de profesor de química de la :oyal +ociety y tras numerosos estudios acerca de la electr"lisis enunci" dos leyes fundamentales la masa de una sustancia depositada por una corriente eléctrica es proporcional a la cantidad de electricidad que pasa por el electrolito. y las cantidades de sustancias electrolíticas depositadas por la acci"n de una misma cantidad de electricidad son proporcionales a las masas equi4alentes de las sustancias( En 1/2,! la plata alemana! una aleaci"n de níquel! *inc y cobre! comen*" a usarse prolíficamente( 8 partir de 1/AI el sistema de +5effield fue abandonado y reempla*ado por el método de $al4anoplastia m6s barato! el proceso de níquel! para la fabricaci"n de mena;e y cubertería( El metal m6s f6cil de usar era el cobre debido a su calidad decorati4a! disponibilidad! protecci"n y a que puede pulirse para conse$uir un alto brillo( El problema es que se empaña r6pidamente con la atm"sfera por lo que requiere ser  barni*ado o ser ob;eto de un mantenimiento continuo( Con la lle$ada de las m6quinas y el uso intensi4o del acero 5ubo que buscar un procedimiento 46lido para prote$erlos( =or ello! y con el fin de solucionar los anteriores problemas se opt" por recubrir el cobre con una capa de níquel( En sus primeros tiempos los recubrimientos de níquel eran mates! un metal de color $ris que no refle;aba la lu*( +e denominaba J3ull NicFelK y su problema era que las 5uellas de los dedos quedaban marcadas por lo que era normal prote$erlo con una del$ada capa de aceite( G6s tarde sur$i" J=olis5ed 3ull NicFelK que no era otra cosa que el níquel mate pulido! un metal blanco lustroso con cierto tinte amarillo que puede pulirse 5asta conse$uir un alto brillo y cuya resistencia al empañamiento es mayor( 8l contrario! el JBri$5t NicFelK #Níquel brillante& es sua4e y d'ctil como el cobre y también es muc5o m6s resistente al tiempo( Estos recubrimientos son los utili*ados en las m6quinas y 4e5ículos 5asta apro>imadamente 192I! cuando fueron sustituidos por el recubrimiento de cromo( acia esta fec5a! y coincidiendo con el mo4imiento J8rt3ec"K iniciado en 19),! el uso de superficies cromadas se $enerali*" y buena muestra de ello son los diseños del arquitecto LudMi$ Gies an der :o5e! con sus columnas y muebles cromados(  8simismo! $ran cantidad de elementos decorati4os incluyendo la ;oyería de imitaci"n adoptaron el brillo del cromado( Entonces! y queriendo estar a la 4an$uardia de la moda y la técnica! la industria brit6nica adopt" el cromo como re4estimiento de protecci"n y embellecimiento( +e le llam" JBri$5t C5romeK! cromo luminoso! y dado que su mantenimiento era ba;o! no se empañaba por los a$entes 2

atmosféricos y su brillo era superior lo$r" despla*ar al níquel( E>iste también un acabado denominado J3ull C5romeK! "ptima si no se desea brillo pero de escasas aplicaciones en la actualidad( El 'nico problema que puede afectar al cromo es la de$radaci"n del níquel depositado como base! por lo que la calidad del cromado est6 determinada por el $rosor de la capa de níquel( Curiosamente! el $usto por las superficies met6licas brillantes o mates parece oscilar como otras modas o $ustos de la sociedad( 3urante años 5a quedado ol4idado para resur$ir m6s tarde y! si cabe! a'n con m6s fuer*a( 3e cualquier  manera y refiriéndonos a los 4e5ículos cl6sicos! no se puede ob4iar la e>traordinaria importancia que tienen estos recubrimientos para la consecuci"n de una restauraci"n di$na y! por qué no! brillante( El bañado en oro es un proceso que se utili*a con muc5a frecuencia en nuestros días( En las industrias ;oyeras! las que se dedican a la fabricaci"n de ob;etos de decoraci"n! las que est6n dedicadas al 6rea de la cubertería de lu;o! etc(. el bañado en oro constituye una parte muy importante y esencial a la 5ora de la reali*aci"n de sus respecti4os traba;os( El baño en oro! al i$ual que todo tipo de acci"n! puede reali*arse de distintas formas! aplicando métodos diferentes! utili*ando distintas modalidades! etc(. que de i$ual manera nos dar6n el resultado deseado obtener una pie*a J>K bañada #recubierta& en oro( Las técnicas de baño de oro son diferentes métodos empleados para depositar  una capa del$ada de oro sobre la superficie de otro metal! lo m6s a menudo de cobre o plata #plata dorada&! mediante procesos químicos o electroquímicos( 3entro de estos tipos de procesos encontramos la electrolisis( La electrolisis #destrucci"n por electricidad& es el proceso que separa los elementos de un compuesto por medio de la electricidad( Gediante el presente proyecto de in4esti$aci"n esperamos! de acuerdo a lo que se 5a mencionado anteriormente! reali*ar de una manera satisfactoria la obtenci"n de di4ersos ob;etos u elementos bañados en oro mediante la aplicaci"n de la electrolisis( 3.- CONTEXTO Y JUSTIFICACION DEL PROYECTO

La electrodeposici"n es una tecnolo$ía muy importante! debido a que permite recubrir materiales baratos y muy accesibles con capas de diferentes metales(   No s"lo se aplica para obtener me;ores propiedades! su uso se e>tiende a m'ltiples aplicaciones! en las cuales! de otra manera! resultaría muy costoso

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alcan*ar estos ob;eti4os! como protecci"n contra la corrosi"n! me;ora de las propiedades mec6nicas y acabados estéticos #decoraci"n&(  8l$unas de las aplicaciones m6s comunes son la =rotecci"n a la corrosi"n! el Ge;oramiento de las propiedades mec6nicas empleadas en combinaci"n con otros metales como el cromo. y :ecubrimientos decorati4os y acabados e>clusi4amente estéticos! por e;emplo! en accesorios met6licos para baños y muc5os otros artículos en el mercado( El baño en oro es una aplicaci"n que! como se 5a dic5o en un principio! se utili*a muc5o y a menudo( Bañar al$'n material con oro para obtener un producto final deseado se 5a con4ertido en al$o muy usual y com'n y es por esto que e>isten distintas formas de reali*arlo( El bañado en oro mediante electrolisis es una de ellas( 4.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La electrolisis es la producci"n de cambios químicos 5aciendo pasar una corriente eléctrica a tra4és de una soluci"n o sal fundida #el electrolito&! lo que resulta en la mi$raci"n de los iones a los electrodos iones positi4os #cationes& al electrodo ne$ati4o #c6todo&(  los iones ne$ati4os #aniones& al electrodo positi4o #6nodo&( 3urante la electrolisis! los iones reaccionan con el electrodo! bien recibiendo o dando electrones( Los 6tomos resultantes pueden ser liberados en forma de $as! o depositados en forma de solido en el electrodo! en cantidades que son proporcionales a la cantidad de corriente que circula( La deposici"n química del oro #o recubrimiento electrolítico& se lle4a a cabo mediante una reacci"n de intercambio( Como ya 5emos especificado anteriormente! la electrolisis es b6sicamente un intercambio. los iones al reaccionar con el electrodo se con4ierten en receptores o dadores de electrones( Cabe resaltar que el bañado en oro mediante electrolisis no es un proyecto que pueda clasificarse como inno4ador! puesto que muc5os 5an desarrollado ya este proyecto de in4esti$aci"n persi$uiendo el mismo prop"sito que nosotros a5ora buscamos la obtenci"n de elementos y ob;etos que estén c5apados en oro mediante la utili*aci"n de la ya mencionada técnica( +in embar$o! mediante el conocimiento de los traba;os ya publicados y obser4ando los resultados que se 5an obtenido en dic5os traba;os! perse$uimos el ob;eti4o de ampliar dic5os resultados mediante la e>perimentaci"n reali*ada de una manera m6s pr6ctica y efecti4a! buscando conse$uir así resultados m6s "ptimos(

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Este proyecto de in4esti$aci"n para su reali*aci"n utili*ara el enfoque científico. se reali*aran una serie de e>perimentos para adquirir conocimientos pre4ios! para posteriormente obtener resultados m6s concisos y certeros que se puedan e>poner al p'blico( 5.-FORMULACION DE LA HIPOTESIS OPERACIONALI!ACION DE VARIABLES

CONCEPTUALI!ACION

Y

ELECTR"LISIS

Es el proceso que separa los elementos de un compuesto por medio de la electricidad( En ella ocurre la captura de electrones por los cationes en el c6todo #una reducci"n& y la liberaci"n de electrones por los aniones en el 6nodo #una o>idaci"n&( Hue descubierta accidentalmente en 1/II por illiam Nic5olson mientras estudiaba el funcionamiento de las baterías( Entre los años 1/22 y 1/2- el físico y químico in$lés Gic5ael Haraday desarroll" las leyes de la electr"lisis que lle4an su nombre y acuñ" los términos( -

PROCESO#

+e aplica una corriente eléctrica continua mediante un par   de electrodos conectados a una fuente de alimentaci"n eléctrica y sumer$ida en la disoluci"n( El electrodo conectado al polo positi4o se conoce como 6nodo! y el conectado al ne$ati4o como c6todo •

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Cada electrodo atrae a los iones de car$a opuesta( 8sí! los iones ne$ati4os! o aniones! son atraídos y se despla*an 5acia el 6nodo #electrodo positi4o&! mientras que los iones positi4os! o cationes! son atraídos y se despla*an 5acia el c6todo #electrodo ne$ati4o&( La manera m6s f6cil de recordar toda esta terminolo$ía es fi;6ndose en la raí* $rie$a de las palabras( Odos si$nifica camino( Electrodo es el camino por el que 4an los electrones( Catha si$nifica 5acia aba;o #catacumba! cat6strofe&( C6todo es el camino por donde caen los electrones(  Anas  si$nifica 5acia arriba( Pnodo es el camino por el que ascienden los electrones( Ion si$nifica caminante( 8ni"n se diri$e al 6nodo y cati"n se diri$e al c6todo( La nomenclatura se utili*a también en pilas( na forma f6cil también de recordar la terminolo$ía es teniendo en cuenta la primera letra de cada electrodo y asociarla al proceso que en él ocurre. es decir en el 6nodo se produce la o>idaci"n #las dos palabras empie*an con 4ocales& y en el c6todo la reducci"n #las dos palabras comien*an con consonantes&(

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La ener$ía necesaria para separar a los iones e incrementar su concentraci"n en los electrodos es aportada por la fuente de alimentaci"n eléctrica( En los electrodos se produce una transferencia de electrones entre estos y los iones! produciéndose nue4as sustancias( Los iones ne$ati4os o aniones ceden electrones al 6nodo #Q& y los iones positi4os o cationes toman electrones del c6todo #&(

En definiti4a lo que ocurre es una reacci"n de o>idaci"nreducci"n! donde la fuente de alimentaci"n eléctrica se encar$a de aportar la ener$ía necesaria( CROMADO

El cromado es la técnica de depositar mediante $al4anoplastia una fina capa de cromo sobre un ob;eto de otro metal o de pl6stico( La capa de cromo puede ser  simplemente decorati4a! proporcionar resistencia frente a la corrosi"n! facilitar la limpie*a del ob;eto! o incrementar su dure*a superficial( En ocasiones para prop"sitos meramente estéticos se emplea una imitaci"n del cromo m6s barata que éste( -

PROCESO#

n elemento que se desee cromar debe pasar por las si$uientes fases •

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desen$rasado para retirar la suciedad superficial. limpie*a manual para retirar todas las tra*as restantes de suciedad e impure*as superficiales. 4arios pre tratamientos dependiendo del sustrato. introducci"n en el 4aso de cromado! donde se calienta 5asta la temperatura de la disoluci"n. y aplicaci"n de la corriente $al46nica! ba;o la que se de;a el componente durante el tiempo que se requiera para que se deposite sobre él el espesor  de cromo requerido(

ay muc5as 4ariantes de este proceso! que dependen fundamentalmente del tipo de sustrato a cromar( =ara atacar distintos sustratos se emplean disoluciones 6cidas diferentes! de clor5ídrico! fluor5ídrico o sulf'rico( ambién se usa el cloruro férrico para atacar las aleaciones Nimonic( 8 4eces el elemento entra al 4aso de cromado eléctricamente en 4i4o( 8 4eces el elemento tendr6

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un 6nodo 5ec5o de aleaci"n de plomo y estaño o de titanio platini*ado( n 4aso de cromado típico es capa* de depositar unas ), Rm de cromo por 5ora( +e emplean 4arios procesos de li;ado y pulido para preparar la superficie de los elementos a cromar con un prop"sito decorati4o( La apariencia $eneral de un cromado es tan buena como lo 5aya sido la preparaci"n del elemento( 1 Los productos químicos que se emplean en el cromado son muy t">icos! por lo que su eliminaci"n est6 re$ulada en la mayoría de los países( La electrodeposici"n es el método de cubrir ob;etos con una película fina de otro metal( El principio que ri$e este fen"meno es la electr"lisis! cuyo nombre procede de dos radicales! electro que 5ace referencia a electricidad y lisis que si$nifica ruptura( La electrodeposici"n implica la reducci"n #disminuci"n del estado de o>idaci"n. $anancia de electrones& de un compuesto met6lico disuelto en a$ua y una deposici"n del metal resultante sobre una superficie conductora( =robablemente esta técnica es uno de los procesos m6s comple;os conocidos! debido a que 5ay un $ran n'mero de fen"menos y 4ariables que inter4ienen en el proceso total! mismos que son lle4ados a cabo en la superficie de los materiales in4olucrados( En la electrodeposici"n de metales! el é>ito de la operaci"n est6 en funci"n del control de los fen"menos in4olucrados! por lo que es necesario mencionar los principios a los que se su;etan éstos! ya que cualquier 4ariaci"n en el proceso se 4er6 refle;ada de manera si$nificati4a en el resultado obtenido( La electrolisis es uno de los principales métodos químicos de separaci"n( La principal 4enta;a del método electrolítico consiste en que no es necesario aumentar la temperatura para que la reacci"n ten$a lu$ar! e4it6ndose pérdidas ener$éticas y reacciones secundarias( @ndustrialmente es uno de los procesos m6s empleados en diferentes 6reas! como por e;emplo en la obtenci"n de elementos a partir de compuestos #cloro! 5idr"$eno! o>í$eno&! la purificaci"n de metales #el mineral met6lico se disuel4e en 6cido! obteniéndose por electr"lisis el metal puro& o la reali*aci"n de recubrimientos met6licos protectores yo con fines decorati4os! como es el caso del niquelado(  8 continuaci"n se menciona la definici"n de al$unos términos empleados en el proceso de electrodeposici"n •

El electro dep"sito es el dep"sito cat"dico obtenido por el paso de una corriente eléctrica en una célula electrolítica(

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n electrodo es el componente de un circuito eléctrico que conecta el cableado del circuito a un medio conductor como un electrolito( El electrodo positi4o es llamado 6nodo y el electrodo ne$ati4o es llamado c6todo( El electrolito es la sustancia i"nica que en soluci"n se descompone al pasar la corriente eléctrica(

$.-OBJETIVOS DEL PROYECTO $.1OBJETIVO GENERAL 

Obtenci"n de pie*as! elementos u ob;etos bañados en oro mediante la aplicaci"n del proceso de electrolisis(

$.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS         

:ecubrir un ob;eto de metal con una fina capa de metal precioso #oro& utili*ando la electrolisis( 3emostrar de manera totalmente practica la reali*aci"n de este proyecto( tili*ar el método del enfoque científico para la obtenci"n de respuestas acertadas y un traba;o adecuado y conforme(  8mpliaci"n de los conocimientos en el tema mediante las pre4ias e>perimentaciones(  8plicar de una manera correcta los distintos conocimientos del tema adquiridos pre4iamente a la reali*aci"n física del proyecto( Construir un modelo est6ndar del proyecto que sea 4isible y en donde se puedan distin$uir claramente los distintos elementos empleados( Lle$ar al p'blico con s"lidos conocimientos relacionados al tema para el despe;e de dudas que estos pudieran tener( Gostrar en tiempo real el proceso de electrolisis( acer que el p'blico retorne a sus 5o$ares con ideas claras y precisas de lo que se trata la electrolisis y la manera en c"mo se pueden obtener  elementos bañados en oro por medio de este proceso(

%.- METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION

=ara la reali*aci"n del presente proyecto de in4esti$aci"n se utili*aran las técnicas del enfoque científico a& Obser4aci"n Es aplicar atentamente los sentidos a un ob;eto o a un fen"meno! para estudiarlos tal como se presentan en realidad! puede ser  ocasional o causalmente(

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b& @nducci"n La acci"n y efecto de e>traer! a partir de determinadas obser4aciones o e>periencias particulares! el principio particular de cada una de ellas( c& ip"tesis Consiste en elaborar una e>plicaci"n pro4isional de los 5ec5os obser4ados y de sus posibles causas( d& =robar la 5ip"tesis por e>perimentaci"n( e& 3emostraci"n o refutaci"n #antítesis& de la 5ip"tesis( f& esis o teoría científica( +in embar$o! como el presente traba;o! mas all6 de ser un proyecto de in4esti$aci"n! es un proyecto de e>perimentaci"n. al$unos puntos del enfoque del método científico podrían cambiar o acomodarse de acuerdo a las correspondientes etapas o situaciones del e>perimento( %.1 TIPO DE ESTUDIO

El presente traba;o tiene como tema principal JBañado en Oro mediante ElectrolisisK(  Como ya se 5a 5ec5o conocer! tanto en el inicio de este traba;o así como en los distintos ob;eti4os a alcan*ar! este proyecto busca la obtenci"n de distintas pie*as! elementos u ob;etos que en una etapa final estén bañados en oro( Este baño en oro se reali*ara mediante el proceso de electrolisis( %.2 DEFINICION DE LA POBLACION

=ara reali*ar este proyecto de in4esti$aci"ne>perimentaci"n pre4iamente se 5a procedido a buscar toda la informaci"n necesaria y obli$atoria para proceder a e;ecutar las distintas etapas de e>perimentaci"n( +e traba;ara en un $rupo de , personas. cada una de ellas contara ya con toda la informaci"n correspondiente al tema normas de se$uridad para la reali*aci"n de las distintas etapas de e>perimentaci"n! materiales necesarios! procedimientos a se$uir! ob;eti4os ya marcados! etc( %.3 INSTRUMENTOS Y TECNICAS DE INVESTIGACION

=ara este proyecto de in4esti$aci"n! al tratarse de un proyecto que se reali*a mediante la e>perimentaci"n. se utili*aran distintos recursos para su e;ecuci"n( Estos recursos ser6n tanto físicos! tecnol"$icos así como también 5umanos( =or recursos físicos nos referimos a los distintos materiales que se utili*aran en la reali*aci"n del e>perimento( Estos materiales ser6n  

=ie*as o elementos que se quieran bañar # pie*as met6licas& na batería

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       

Cables Clips i;eras El metal con el que se reali*ara el baño. oro( Bicarbonato :ecipiente de 4idrio 8$ua 8$ua fuerte

Con respecto a los recursos tecnol"$icos! podemos referirnos a estos como la informaci"n obtenida por medio de p6$inas Meb! blo$s referentes al tema! 4ideos de e>perimentaciones reali*adas anteriormente! opiniones anteriores! etc( En fin toda aquella informaci"n que 5emos podido adquirir con la ayuda de la tecnolo$ía( Hinalmente tenemos los recursos 5umanos y estos 5acen referencia a las personas que traba;aran en el proyecto aportando y colaborando con Jla mano de obraK. es decir! limpiando los materiales! preparando el equipo! reali*ando las e>periencias! etc( %.4 TRABAJO DE CAMPO

Este proyecto de in4esti$aci"n se reali*ara mediante la aplicaci"n del proceso de la electrolisis para la obtenci"n de pie*as bañadas y cromadas en oro( El mismo ser6 e;ecutado por un $rupo de , personas! quienes estar6n encar$adas de reali*ar todas las in4esti$aciones pre4ias a la reali*aci"n del mismo! buscar los materiales y tratarlos de acuerdo a las indicaciones ya e>presadas. también ser6n los responsables de la estructuraci"n física del mismo y la reali*aci"n del e>perimento en el tiempo real( %.5 PROCESAMIENTO Y ANALISIS DE LA INFORMACION

Es el punto indicamos las técnicas e instrumentos de in4esti$aci"n! considerando las 5erramientas manuales Es una apro>imaci"n fle>ible y a;ustable! m6s que todo para ordenarse en cuanto a los recursos con que se debe contar( =rimeramente especificaremos conceptos :ECB:@G@ENO+ GE8L@CO+ En la mayor parte de los casos! la aplicaci"n de un recubrimiento metalico tiene por finalidad prote$er de la corrosi"n a otro metal m6s barato( =ara ello! lo m6s efica* es ele$ir como protector a otro situado en la serie de fuer*as electromotrices por encima del que se 4a a prote$er( En el caso particular del 5ierro! p( e;(! son el aluminio! el *inc y! en la mayoría de las condiciones! el cadmio

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los que me;or lo prote$en( +e dice en estos casos que el metal que forma el recubrimiento se sacrifica en beneficio del 5ierro! y tiene poca importancia que queden sin recubrimientos pequeñas *onas poros! rayas! bordes de c5apas finas( =uede ocurrir! sin embar$o! que por e>i$encias de dure*a! de resistencia al des$aste mec6nico! de aspecto decorati4o o de conducti4idad eléctrica! se prefiera un metal #níquel! estaño! cobre! plata! oro& o aleaci"n #acero ino>idable! metal monel! etc(&! que aun estando por deba;o del 5ierro en la serie de fuer*as electromotrices presente! por su tendencia a la pasi4aci"n! mayor resistencia a la corrosi"n( Entonces es importante que el recubrimiento no presente poros ni otros defectos que de;en el 5ierro al descubierto! pues! al comportarse éste an"dicamente con respecto al que forma el recubrimiento! la corrosi"n en dic5as *onas sería m6s intensa que si no estu4iera recubierto( En el 4alor protector influyen! por consi$uiente! el método de aplicaci"n y el espesor de la película protectora( En el caso de esta in4esti$aci"n utili*aremos la técnica de ELEC:OL@+@+! también conocida como 8L8NOECN@8   écnica química e industrial que emplea la electr"lisis para la obtenci"n de recubrimientos met6licos sobre ob;etos( =rocedimiento electroquímico por el cual se deposita una capa de metal sobre otro metal para me;orar su aspecto! para aumentar la resistencia a la corrosi"n o la dure*a de su superficie! para purificar u obtener metales! o como técnica de an6lisis cuantitati4o( La $al4anotecnia y la $al4anoplastia apro4ec5an la descomposici"n de sales met6licas disueltas en a$ua por electr"lisis! o sea! al ser atra4esadas por una corriente eléctrica( +e emplea especialmente para depositar superficialmente cadmio! cromo! cobre! estaño! lat"n! oro! níquel! plata! platino y *inc! aunque también se reali*a! menos frecuentemente! con otros metales( =:@NC@=@O+ El principio b6sico de los procesos de recubrimientos electrolíticos consiste en la con4ersi"n del metal del 6nodo en iones met6licos que se distribuyen en la soluci"n( Estos iones se depositan en el c6todo #pie*a que ser6 recubierta& formando una capa met6lica en su superficie( E>isten en $al4anotecnia procesos en los cuales el metal se deposita sin fuente e>terna de corriente eléctrica( En ambos procesos de recubrimientos la capa depositada forma cristales met6licos( En funci"n del tipo de estructura cristalina se deri4an las diferentes propiedades del recubrimiento y así los campos de aplicaci"n m6s adecuados( El recubrimiento electrolítico de las pie*as se produce casi e>clusi4amente por  inmersi"n en un baño( =ara ello se introducen las pie*as en las cubas donde se encuentra el electrolito! se les aplica la corriente como c6todo! se recubren y se secan( 8l e>traer las pie*as del baño arrastran una cantidad del electrolito sobre la superficie de las pie*as( Esa película superficial arrastrada se elimina en un 11

proceso de la4ado posterior para que no interfiera en las si$uientes operaciones o presente las condiciones de acabado e>i$idas( =:OCE3@G@ENO+ 3E H8B:@C8C@ON  +ECENC@8 3E L8+ O=E:8C@ONE+ En el electro recubrimiento! como en muc5os otros procedimientos de fabricaci"n! Jla cadena no es m6s fuerte que el eslab"n m6s débilK! el ciclo m6s elemental antes del recubrimiento electrolítico es una sencilla secuencia de limpie*a y en;ua$ado( En la mayoría de los casos! se requieren uno o m6s pasos adicionales! tales como inmersi"n en soluci"n 6cida! electro recubrimiento con una capa inicial! acti4aci"n! acondicionamiento! etc( @ncluso en la secuencia elemental arriba mencionada! la limpie*a puede in4olucrar 4arias etapas como 1( La pie*a debe estar limpia de materias e>trañas como aceite! $rasa! suciedad y ">ido! antes de intentar el recubrimiento( 3eben e4itarse tiempos prolon$ados de transferencia que permitan la contaminaci"n y la o>idaci"n( )( El en;ua$ado debe ser adecuado( 2( Las soluciones 6cidas! las de limpie*a! así como el a$ua deber6n ser de composici"n tal que no de;en películas que no se puedan quitar al en;ua$ar( Esto si$nifica que la composici"n de las soluciones tanto 6cidas como de limpie*a depender6 de ordinario de la composici"n del metal base( C:OG83O ELEC:OLS@CO En el presente traba;o se e>pondr6n las di4ersas tecnol"$icas alternati4as del proceso de cromado y de los respecti4os tratamientos de acondicionamiento para una pie*a met6lica. en base a una e4aluaci"n de las necesidades pr6cticas! ambientales y econ"micas de cada uno de ellos! se seleccionar6n los m6s adecuados para la confecci"n de un proceso acorde( +e$'n el proceso ele$ido se detallar6n los equipos necesarios y las fic5as de se$uridad de los compuestos químicos utili*ados( =or ultimo! se plantear6 la posibilidad de desarrollar un tratamiento de efluentes acorde a las diferentes re$lamentaciones y peli$ros de los mismos( HN38GENO 3E L8 ECNOLO@8 3EL 3O:83O #B8N83O EN O:O& La utili*aci"n del dorado como elemento decorati4o! aplicado por acci"n $al46nica! data de 5ace 1II años! cuando se descubri" el cianuro doble de oro y potasio( +e aplica sobre la mayoría de los metales! a 4eces con niquelado intermedio( 3e color amarillo! es m6s blando que la plata pero de resistencia notable! la que aumenta en aleaci"n con cobre! plata! níquel! etc( Es el m6s d'ctil de los metales 12

y es posible transformarlo en l6minas muy del$adas o 5ilos finísimos( 8 temperatura ordinaria es resistente a la o>idaci"n! si$ue siéndolo aunque aquella aumente! tomando coloraci"n 4erde esmeralda cuando funde a 1I-A 0C( En $eneral resiste a todos los 6cidos! e>cepto los que contienen cloro(

3O:83O @N3+:@8L

+e denomina sí un dorado cuyo espesor es el orden I!II), T I!I), mm! para lo que con4iene utili*ar corriente peri"dica re4ersible( +e obtiene un recubrimiento de $ranulaci"n fina! relati4amente duro y semibrillante que se obtiene en baño con a$itado moderado y sin sufrir los incon4enientes de ele4ada densidad ampérica( na composici"n típica es la si$uiente =:8C@C8 O=E:8O:@8 =8:8 8GBO+ =:OCE+O+ 1( 3esen$rase con disol4ente( )( +ecado 2( 3esen$rase caliente o electrolítico( A( En;ua$ue( ,( 8$ua 6cida #6cido sulf'rico , U& -( En;ua$ue( 7( Niquelado #, minutos&( /( En;ua$ue( 9( :ecubrimiento( 1I( :ecuperaci"n del arrastre de oro( 11( En;ua$ue en a$ua fría( 1)( 8$ua caliente( 12( +ecado(

C@383O+ =8:8 ENE: EN CEN8 C:OGO #pol4o& 13

Cr #metal& Gasa at"mica ,)(I @=O+ 3E =EL@:O E?=O+@C@ON =EL@:O+ +@NOG8+ 83O+ =:EENC@ON =:@GE:O+ 8?@L@O+ LC8 CON:8 @NCEN3@O+ @NCEN3@O Combustible si se encuentra en forma de pol4o( En caso de incendio se despreden 5umos #o $ases& t">icos e irritantes( E4itar las llamas si se encuentra en forma de pol4o( En caso de incendio en el entorno est6n permitidos todos los a$entes e>tintores( E?=LO+@ON Las partículas finamente dispersas forman me*clas e>plosi4as en el aire( E4itar el dep"sito del pol4o. sistema cerrado! equipo eléctrico y de alumbrado a prueba de e>plosi"n del pol4o( E?=O+@C@ON VE@8: L8 3@+=E:+@ON 3EL =OLOW V@@ENE E+:@C8W X @N8L8C@ON os( E>tracci"n locali*ada o protecci"n respiratoria( 8ire limpio! reposo( X =@EL Enro;ecimiento( uantes protectores( Yuitar las ropas contaminadas(  8clarar la piel con a$ua abundante o duc5arse y proporcionar asistencia médica( X ODO+ Enro;ecimiento( =antalla facial( En;ua$ar con a$ua abundante durante 4arios minutos #quitar las lentes de contacto si puede 5acerse con facilidad& y proporcionar asistencia médica( X @NE+@ON No comer! ni beber! ni fumar durante el traba;o( En;ua$ar la boca( 3E::8G8+  H8+ 8LG8CEN8G@ENO EN8+83O  E@YE83O :eco$er con aspirador el material derramado! reco$er cuidadosamente el residuo y trasladarlo a continuaci"n a un lu$ar se$uro( #=rotecci"n personal adicional respirador con filtro =) para partículas noci4as&( 8 prueba de incendio( +eparado de o>idantes fuertes( E+83O H@+@CO. 8+=ECO Getal $ris! brillante( =EL@:O+ H@+@CO+ Es posible la e>plosi"n del pol4o si se encuentra me*clado con el aire en forma pul4erulenta o $ranular( =EL@:O+ Y@G@CO+ :eacciona 4iolentamente con o>idantes fuertes como por e;emplo el per">ido de 5idr"$eno! ori$inando peli$ro de incendio y e>plosi"n( :eacciona con 6cido sulf'rico e 5idrocl"rico diluido( @ncompatible con 6lcalis y carbonatos alcalinos( @8+ 3E E?=O+@C@ON La sustancia se puede absorber por in5alaci"n del aerosol y por in$esti"n( :@E+O 3E @N8L8C@ON La e4aporaci"n a )I0C es despreciable. sin embar$o! se puede alcan*ar

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r6pidamente una concentraci"n noci4a de partículas en el aire cuando se dispersa(

EHECO+ 3E E?=O+@C@ON =:OLON838 O :E=E@38 El contacto prolon$ado o repetido puede producir sensibili*aci"n de la piel(

=:O=@E383E+ H@+@C8+ =unto de ebullici"n )-A)0C =unto de fusi"n 19II0C 3ensidad relati4a #a$ua Z 1& 7(1A +olubilidad en a$ua Nin$una( 38O+  8GB@EN8LE+ NO8+ Los límites de e>plosi4idad no se encuentran referenciados en la biblio$rafía( Est6 indicado e>amen médico peri"dico dependiendo del $rado de e>posici"n(

 8C@3O +LH:@CO  8ceite de 4itriolo )+OA Gasa molecular 9/(1 @=O+ 3E =EL@:O E?=O+@C@ON =EL@:O+ +@NOG8+ 83O+ =:EENC@ON =:@GE:O+ 8?@L@O+ LC8 CON:8 @NCEN3@O+ @NCEN3@O No combustible( Guc5as reacciones pueden producir incendio o e>plosi"n( 3esprende 5umos #o $ases& t">icos o irritantes en caso de incendio( NO poner en contacto con sustancias inflamables( NO poner en contacto con combustibles( NO utili*ar a$ua( En caso de incendio en el entorno pol4o! espuma! di">ido de carbono( E?=LO+@ON :ies$o de incendio y e>plosi"n en contacto con bases! sustancias combustibles! o>idantes! a$entes reductores! a$ua( En caso de incendio mantener fríos los bidones y dem6s instalaciones rociando con a$ua pero NO en contacto directo con a$ua( 15

E?=O+@C@ON VE@8: L8 HO:G8C@ON 3E N@EBL8 3EL =:O3COW VE@8: O3O CON8COW VCON+L8: 8L GE3@CO EN O3O+ LO+ C8+O+W X @N8L8C@ON Corrosi4o( +ensaci"n de quema*"n! tos! dificultad respiratoria! dolor de $ar$anta( entilaci"n! e>tracci"n locali*ada o protecci"n respiratoria( 8ire impio! reposo! posici"n de semiincorporado! respiraci"n artificial si estu4iera indicada y proporcionar asistencia médica( X =@EL Corrosi4o( 3olor! enro;ecimiento! quemaduras cut6neas $ra4es( uantes protectores y tra;e de protecci"n( Yuitar las ropas contaminadas! aclarar la piel con a$ua abundante o duc5arse y proporcionar asistencia médica( X ODO+ Corrosi4o( 3olor! enro;ecimiento! quemaduras profundas $ra4es( =antalla facial o protecci"n ocular combinada con la protecci"n respiratoria( En;ua$ar con a$ua abundante durante 4arios minutos #quitar las lentes de contacto si puede 5acerse con facilidad& y proporcionar asistencia médica( X @NE+@ON Corrosi4o( 3olor abdominal! sensaci"n de quema*"n! 4"mitos! colapso( No comer! ni beber! ni fumar durante el traba;o( En;ua$ar la boca! dar a beber a$ua abundante! NO pro4ocar el 4"mito y proporcionar asistencia médica( &.- RESULTADOS ESPERADOS

Estos recubrimientos electrolíticos se reali*an en la pr6ctica para apro4ec5ar  al$una propiedad particular in5erente al material de la capa superficial depositada! con respecto a la misma propiedad del material base! o para restaurar las dimensiones de al$una pie*a des$astada por el uso( Los resultados que se persi$uen con el recubrimiento electrolítico se$'n el caso! son los si$uientes 1( 8umentar la resistencia a la corrosi"n. depositando un material mas resistente! a la a$resi4idad del medio en el que se encontrar6 la pie*a durante el uso( Es com'n en estos casos encontrar! capas de níquel! cromo! estaño o cinc sobre pie*as de acero( )( 8umentar la dure*a superficial. depositando una capa con cualidades de alta dure*a( +e pueden encontrar en la pr6ctica con este ob;eti4o! capas de cromo duro sobre el filo de 5erramientas de acero( 2( 8umentar la resistencia al des$aste. depositando una capa especialmente elaborada de al$'n material con propiedades ele4adas de resistencia al des$aste! ba;o coeficiente de fricci"n y buena retenci"n del lubricante( Este caso encuentra aplicaci"n frecuente en el recubrimiento con cromo de la superficie de ro*amiento de los anillos de pist"n de los motores de combusti"n interna( A( 3ar una me;or apariencia a la pie*a. depositando una capa de apariencia lustrosa! mate u otra deseada! o bien de determinado color o te>tura( Con esta aplicaci"n trope*amos a diario! y es muy com'n su uso para recubrir con 16

materiales 4istosos como oro! plata! níquel! cromo! cadmio! platino! lat"n etc( 8 pie*as de material base barato( ,( :estaurar dimensiones des$astadas. depositando capas de 5ierro o cromo sobre pie*as que 5an sufrido des$aste durante el traba;o( Este tipo de recubrimiento se usa para restaurar al$unas pie*as en los procesos de reparaci"n de m6quinas( -( Base para la ad5erencia posterior de otros materiales. La ad5erencia de ciertos materiales no met6licos como las $omas! o las capas de cromo decorati4o( 7( Godificar el coeficiente de fricci"n. Es com'n en las m6quinas el uso de capas superficiales de materiales blandos depositados electrolíticamente en los co;inetes de desli*amiento para facilitar el asentamiento correcto de la uni"n 6rbolco;inete en el período inicial de traba;o( /( Ge;orar el contacto entre conectores eléctricos. en el mundo de las m6quinas eléctricas y electr"nicas actualmente! las partes de los conectores que reali*an el acople conductor est6n recubiertas electrolíticamente de materiales que $aranti*an un buen contacto( Especialmente en aparatos electr"nicos de alta fiabilidad se usan frecuentemente los recubrimientos con oro '. BENEFICIARIOS

El proceso electrolítico es usado en una $ran cantidad de 6mbitos empresariales ( industria pesada ( automoci"n ( ;oyería ( electr"nica ( artes $r6ficas ( decoraci"n 1(.- PROPUESTA DE COMUNICACI"N Y DIFUSI"N

Este traba;o ser6 e>puesto en la $ran feria facultati4a a reali*arse el dia 1/ de septiembre! ser6 e>plicada muy detalladamente a nuestros compañeros! docentes y la $ente a la que le llame la atenci"n aprender y conocer acerca de nuestro tema! utili*ando nuestros materiales químicos! did6cticos y por supuesto brind6ndoles de la se$uridad necesaria tanto para nosotros como para las personas que $usten 4isitarnos( 11. CONCLUSI"N

En síntesis se puede decir que qui*6s desde si$los anteriores el 5ombre estu4o relacionado en cierta forma con las pilas! mediante unas 4asi;as( Lo que qui*as

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e>plicaría que desde ese tiempo fueron ocupadas ciertas formas para producir una corriente eléctrica. no se mane;aba el concepto de pila como en la modernidad y estudios analíticos e>istentes en la actualidad! sin embar$o se puede decir que el descubrimiento de esas 4asi;as y la asimilaci"n al funcionamiento de las pilas son en cierta forma i$uales( La electro analítica abarca un $rupo de métodos analíticos cuantitati4os que se basa en las propiedades eléctricas de una disoluci"n de analito cuando forma parte de una celda electroquímica( Las celdas electroquímicas son dispositi4os que producen electricidad por medio de una reacci"n química! estas celdas las podemos clasificar de acuerdo a las que producen ener$ía eléctrica #celdas $al46nicas& y las que consumen ener$ía #celdas electroquímicas&( =odemos 4er en forma diaria la utili*aci"n de las celdas al 4er pilas de distintos tipos! las que empleamos para diferentes fines( 12. BIBLIOGRAF)A

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