Informe de laboratorio
EXPERIENCIA DE LA GOTA Y EFECTO DE LA DEFORMACIÓN (TENSIÓN) EN LA CORROSIÓN DE LOS MATERIALES
Integrantes:
Profesor: Ayudantes:
Francisco Figueredo Alvaro Mery Rosa Vera Andrés Díaz Franco Devia
1 Introducción: En la experiencia de laboratorio se busca demostrar y entender el proceso químico que involucra la corrosión que se fundamenta en una oxidación espontánea de los metales. Se debe a un ataque destructivo del medio ambiente, a través de reacciones químicas o electroquímicas. En la corrosión electroquímica los átomos del metal son oxidados dejando la red del metal como iones, creando un exceso de electrones en la superficie del metal. Estos electrones pueden ser transferidos a una especie activa en el electrolito produciéndose la reacción de reducción. La reacción de corrosión se conoce como reacción anódica y las áreas del electrodo donde ocurre se les llama ánodos. La electroneutralidad de la materia exige que en otros puntos, conocidos por cátodos, se reduzca alguna sustancia del medio ambiente en contacto con el material metálico. Las áreas donde ocurre la reacción catódica (de reducción) se denominan cátodos.
1.1 Objetivos generales - Observar las zonas del metal que reaccionan con la solución de ferroxil - Comprobar el efecto de deformidad del metal
Objetivos específicos - Identificar las zonas anodicas y catódicas en el metal
2 Metodología 2.1 Materiales
Reactivos
Tubo de ensayo Gradilla Lija N°400 y 600 Capsula petri Clavos de acero
NaCl 5% Ferroxil (NaCl al 5%, fenoftaleína, ferricianuro de potasio) Lámina de acero, Mg
2.2 Procedimiento Experiencia de la gota: - Se lijaron al agua las chapas metálicas de acero al carbono, cobre y magnesio con lija n°600 para retirar restos de óxido y suciedad. - Luego se agregó una gota de ferroxil al centro de cada chapa (acero, cobre y magnesio), al cabo de unos minutos se aprecia lo sucedido y se procede a identificar los cambios que se produjeron en ellas
Efecto de la deformación - Primero se tomó un clavo y se dobló en el centro de él con la ayuda de un martillo - Posteriormente se tomó otro clavo sin doblar y junto al que lo está se lija su superficie con lija n°600 para retirar resto de óxido que puedan estar presentes - El clavo sin doblar se dejó en un tubo de ensayo y se cubre en su totalidad con la solución de ferroxil - Luego el clavo doblado se depositó en una capsula Petri y también se cubre completamente con la solución de ferroxil, esto se tapa y al cabo de un tiempo se observa y se registran los fenómenos ocurridos
3 Resultado y discusión Experiencia de la gota: Magnesio: Cuando la gota de ferroxil hace contacto con la superficie del metal ocurre una pequeña efervescencia con un color rosa pálido en los bordes de la gota. El rosa corresponde a la forma básica presente en la gota, los iones OH reaccionan con la fenolftaleína dando ese color, por otro lado ya cuando se limpió la superficie del metal se presentó una pequeña pérdida de masa al pasar el dedo sobre el metal, ya que antes de aplicar la gota la superficie se encontraba lisa y después con cierta porosidad, ese se debe a la efervescencia observada el ferroxil presenta iones Cl los cuales al estar contacto con el magnesio que es una especie muy activa (potencial de electrodo -2,363 eV frente al electrodo de hidrogeno) lo que hace que se corroa fácilmente
Cobre: No es perceptible a simple vista un cambio en la superficie del metal, el cobre es un metal noble, sin embargo a nivel microscópico ocurren ciertos cambios debido a que el cobre se encuentra con la solución. Acero al carbono: Al depositar la gota de ferroxil en la chapa de acero se lograron apreciar 2+ 3+ 3 zonas: azul (zona anódica) en donde ocurre la oxidación del hierro de Fe a Fe , una zona transparente y una zona rosa (zona catódica) donde se produce la reducción del oxígeno de 0 a -1 Efecto de la deformación Al cabo de un tiempo con la solución de ferroxil, ambos clavos presentaron un color azul característica de la oxidación de hierro de +2 a +3, pero al comparar este fenómenos entre ambos ocurrió una gran diferencia. Pasó lo que se predijo antes de empezar el laboratorio, que en las zonas en que había deformación se apreció más rápido la corrosión, esto es debido a que al aplicarle energía al clavo para deformarlo, la zona deformada quedó más débil haciéndola más activa que en las otras partes del clavo, que corroyera con más mayor facilidad y que la zona ánodo se desplazará de los extremos a la parte central del clavo como se aprecia en la figura.
Reacciones involucradas O2(g) + 2 H2O(l) + 4e 4OH (ac) 0 2+ Fe Fe + 2e 2+ 33Fe + 2 Fe(CN)6 Fe3( Fe(CN)6) 2 2+ Fe + ferricianuro de potasio Azul
4. Conclusión Al finalizar de la experiencia podemos concluir que el medio y las características físicas que tengas el material en este caso metal serán importantes para ver cómo afecta en ellos el fenómenos de la corrosión. Como se experimentos con metales activos y nobles podemos marcar diferencias profundas como en el acero al carbono en donde cambios rápidamente en comparación al cobre debido al ferroxil es un muy buen indicador de corrosión del hierro (aparición de color azul) pero no del cobre por la nobleza de este. También cuando se está en contacto con metales activos con el magnesio en donde rápidamente el metal comenzó a perder masa lo cual nos dice que al estar en contacto con medios más agresivo como agua de mar que contiene gran presencia de cloruros, no sería un buen material para que este en contacto directamente con el medio Además de que al aplicar energía a nuestra especie con la cual se está experimenta, en este caso los clavos, las propiedades de este cambia frente a una que no se hecho ningún cambio, con los favorecemos el proceso de óxido-reducción 5. Recomendaciones: Se podrían ocupar más metales con diferentes tiempos y tipos de corrosión, por ej: corrosión por estrés y estiramiento, o corroer la soldadura de 2 placas de metal. Referencias http://hipotesis.uniandes.edu.co/hipotesis/images/stories/ed04pdf/Corrosion.pdf http://descom.jmc.utfsm.cl/proi/materiales/corrosion/Fundamentos%20de%20Corrosion.pdf
