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UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR
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FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA E INGENIERÍA DE ALIMENTOS
ASIGNATURA: PRINCIPIOS DE ELECTROQUÍMICA Y CORROSIÓN CICLO II-2015
Laboratorio N° 1
Pureza de los metales. Corrosión por contacto y efecto de las tensiones sobre la corrosión”
“
PRESENTAN: CARNET
APELLIDOS
NOMBRES
AB13002
ALVARENGA BERNAL, KEVIN REMBERTO Sign up to vote on this title
ES13001
Useful Not useful BENJAMÍN ECHEVERRÍA SERRANO, EDUARDO
EM13006
ELÍAS MARTÍNEZ, JORGE LUIS
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INDICE RESUMEN................................................................................................................ 1 OBJETIVOS ............................................................................................................. 2 INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 2 1.0 TEORÍA APLICADA AL LABORATORIO ...................................................... 2.0 MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO ................................................................... 5 3.0 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL ................................................................ 6 4.0 RESULTADOS Y OBSERVACIONES ................................................................ 7 4.1 DATOS .................................................................................................. 7 5.0 CUESTIONARIO .............................................................................................. 9 6.0 CONCLUSIONES .......................................................................................... 12 7.0 RECOMENDACIONES ................................................................................. 13 8.0 REFERENCIAS ................................................................................................ 13 8.1 BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................... 13 8.2 INTERNET ............................................................................................ 13 9.0 ANEXOS ......................................................................................................... 14
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RESUMEN Sheet Music
En el presente reporte de la práctica “Pureza de los metales: corrosión p contacto y efecto de las tensiones sobre la corrosión” se exponen resultados de colocar pares de metales diferentes tocándose y con u ambiente de acidez e interferencias orgánicas, esto es acelerando proceso de corrosión, al exponer a tal atmosfera pares de metales se pud observar reacciones inmediatas de coloración, exponiéndose en presente documento lo que significan debido a la combinación de cad par, además de señalar quien ejercía la función de cátodo y ánodo cad vez y las propiedades de cada metal, potenciales normales de oxidación otros.
También se pudo observar la corrosión por tensión, de diferentes clavo sometidos a diferentes tensiones y uno no sometido a ninguna, destacand la magnitud de la deformación aplicada en el proceso de corrosión.
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OBJETIVOS Observar y describir de manera cualitativa los efectos de la corrosió por contacto y la corrosión bajo tensiones Identificar dada la naturaleza y propiedades de cada metal, cu funciona como cátodo y como ánodo al encontrarse en contacto bajo un medio que propicie la corrosión Identificar la incidencia de la tensión aplicada en el deterioro destrucción de metales por corrosión
INTRODUCCIÓN
Los fenómenos de oxidación y corrosión presentan un serio problema e muchas áreas a pequeña escala ya escala industrial tales como: vivienda y construcción, herramientas, aparatos metálicos entre otros. Algunos tipo importantes de corrosión son: La rotura por corrosión por esfuerzo o bajo tensión (stress corrosio craking SCC) de metales se refiere a la rotura originada por combinación de efectos tensiones intensas y corrosión especific You'rede Reading a Preview que actúa en el entorno del metal. Durante la SCC el ataque qu Unlock full access with a free trial. recibe la superficie del metal es generalmente muy pequeño mientra que las grietas aparecen claramente y se propagan a Download With Free localizada Trial largo de la sección del metal. La corrosión por contacto, galvánica o corrosión externa tipo aparec cuando en presencia de un electrodo (una solución ácida o, e último extremo la propia humedad atmosférica) dos elemento Sign up to voteeléctrica, on this title formand metálicos están unidos entre sí con continuidad Useful Not useful una verdadera pila. Entre estos dos elementos, el que má rápidamente se corroe es el más anódico.
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1.0 TEORÍA APLICADA AL LABORATORIO Sheet Music
Corrosión por contacto La corrosión por contacto o galvánica es el desgaste de un metal debido un proceso electroquímico producido por el contacto de dos metales. En corrosión por contacto el factor más importante son los potenciales d reducción de los metales que están en contacto, con los cuales pued predecirse cuál de ellos se oxidará. El metal con el potencial de reducción más negativo será el que se oxida más fácilmente. Los metales en contacto forman una celda galvánica, pa la cual puede se puede determinar la dirección de la reacción. El potenci de reducción puede cambiar por el medio en el que se encuentren lo metales, ya que factores como el pH, composición de la atmosfera catalizadores o inhibidores pueden afectar la reacción.
Factores que influyen en la corrosión galvánica. El uso de una capa protectora entre metales diferentes evitará la You're Reading a Preview reacción de los dos metales. Tamaño relativo de ánodo y cátodo: Esto se conoce como "efecto Unlock full access with a free trial. de la zona". Como es el ánodo el que se corroe más rápido, cuanto más grande sea el ánodo en relación Download With Freecon Trial el cátodo, menor será la corrosión. Por el contrario, un ánodo pequeño y un cátodo grande hará que el ánodo se dañe fácilmente. La pintura y el revestimiento pueden alterar las zonas expuestas. La aireación del agua de mar. El agua pobremente aireada puede Sign up tomás vote on this titleel final de afectar a los aceros inoxidables, moviéndolos hacia Useful Not useful una escala anódica galvánica. Grado de contacto eléctrico - Cuanto mayor es el contacto
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como la limitación de caudal de agua circulante, de la aireación, y la modificación del pH. Óxidos: Algunos metales pueden ser cubiertos por una fina capa de óxido que es menos reactivo que el metal desnudo. Limpiar el meta puede retirar esta capa de óxido y aumentar así la reactividad. Humedad: Puede afectar a la resistencia electrolítica y al transporte de iones. Temperatura: La temperatura puede afectar a la tasa de resistencia de los metales a otros productos químicos. Por ejemplo, las temperaturas más altas tienden a hacer que los aceros sean menos resistentes a los cloruros. Tipo de electrolito - La exposición de una pieza de metal a dos electrolitos diferentes (ya sean diferentes productos químicos o diferentes concentraciones del mismo producto) pueden causar qu una corriente galvánica fluya por el interior del metal.
Para que se dé la corrosión galvánica los metales deben estar en contact directo o por medio de un material conductor, además de estar e You're Reading a Preview contacto con un líquido. Unlock full access with a free trial. Un ejemplo común de corrosión galvánica es la oxidación de las láminas d acero corrugado, que se generaliza cuando el recubrimiento de zinc d Download With Free Trial protección se rompe y el acero subyacente es atacado. El zinc es atacad preferentemente porque es menos noble, pero cuando se consume, s produce la oxidación en serio del acero. Con una lata recubierta de estañ como las de conservas, ocurre lo contrario porque el estaño es más nob que el acero subyacente, por lo que cuando Sign se rompe up to votela oncapa, this title el acero e atacado preferentemente. Useful Not useful Muchas veces, para que exista corrosión galvánica no se requiere de do metales en contacto. Por ejemplo las tuberías metálicas para transporta
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Por ejemplo, los tanques de hierro se conectan con magnesio como ánod de sacrificio.
Corrosión por tensión.
La corrosión bajo tensiones (conocido como “stress corrosion cracking
SCC) es un proceso en el que la combinación de carga mecánica ambiente corrosivo y temperaturas elevadas pueden llevar al deterioro Surgen delgadas grietas, que pueden extenderse bastante rápido, llegand al fallo de alguna parte e incluso de la estructura completa. Las grietas so You're Reading a Preview difícilmente visibles en la superficie y difíciles de detectar con un exame Unlock full access with a free trial. visual. Este complejo tipo de corrosión es el efecto de la combinación de Download With Free Trial el ambiente, el diseño, l composición de la aleación, la carga mecánica, temperatura y el tiempo. Los factores adicionales como los depósitos, el tip de superficie y los ciclos térmicos también pueden contribuir a este proces Se encuentra, frecuentemente, en ausencia de cualquier otro tipo d ataque corrosivo. Virtualmente, todas las aleaciones son sensibles a la SC Sign up to vote on this title en un medio ambiente específico y con un conjunto condiciones. useful Useful de Not
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2.0 MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO Sheet Music
13 botes pequeños de vidrio con tapadera Lija 3 clavos de hierro Cobre Zinc Hierro Aluminio Plomo
Preparación del agar: Mechero Bunsen Trípode y Malla de asbesto Beacker de 1000mL Balanza semi-analítica Espátula Agitador de vidrio Termómetro Probeta de 50mL 6 gramos de agar-agar 4 gramos de Fe(CN) 3K3 0.1 gramo de fenolftaleína 2 gramos de NaCl
3.0 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Parte 1: Corrosión por contacto You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
1.Corte 4 trozos de cada metal ,limpie y lije Download With Free Trial cada uno 2.coloce en 10 botes diferentes estando en contacto los pares: Al-Pb, Cu-Pb, Zn-Pb, FePb, FE-Cu, Zn-Cu, Al-Zn, Cu-Al, Al-Fe, Zn-Fe Rotule cada uno.
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3.Agregue Ferroxilina a cada uno de los botes
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Parte II. Efecto de las tensiones sobre la corrosión
Tome 3 clavos de hierro
Aplaste un clavo por la parte central y lije otro hasta obtener brillo metalico
Coloque cada clavo dentro de un recipiente y rotulelos. Agregue Ferroxilina a cada uno de los recipientes
4.Observe y anote lo ocurrido durante la primera hora y al siguiente dia de observacion
4.0 RESULTADOS Y OBSERVACIONES You're Reading a Preview full access with a free trial. 4.1 DATOS DESPUÉS DE UNA Unlock HORA
Download With Free Trial CORROSIÓN POR CONTACTO
Pares metálicos Al-Pb Cu-Pb
Observaciones durante la primera hora. Se forman partículas verdosas que están presentes en la Sign up to color vote on this title claro. solución y esta cambia a un tono de verde Useful Not useful El Cu comenzó a desprender lentamente partículas verdosas lo que hace que el cambio en el color de la solución se de en un largo tiempo.
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Cu-Al Al-Fe Zn-Fe
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Se observa que en los dos metales hay burbujas y el cambio de color de la solución es mínima. Se forman burbujas alrededor del Al y en el Cu se observan partículas verdosas. La solución dio un tono verde claro. El Fe como en todas las soluciones es la que más partículas verdosas genera cambiando así el color de la solución. Se logran observar burbujas alrededor del Zn y partículas que parece que se están desprendiendo del Fe color verde oscuro.
EFECTO DE LAS TENSIONES SOBRE LA CORROSIÓN Estado del clavo. Nuevo Lijado
Aplastado
Observaciones durante la primera hora. Se observa que hay pocas partículas desprendidas en el clavo nuevo y la solución permanece con pocos cambios en el color. Se formaron un poco más de partículas verdosas que en el clavo nuevo, debido a que al lijar el clavo hasta You're Reading a Preview dejarlo con el brillo metálico hay una superficie de Unlock full access withla a free trial. contacto directa con solución y la corrosión se da con más velocidad. Download Free Trial Observamos que With se desprenden partículas verdosas más rápido que en el lijado.
UN DÍA DESPUES CORROSIÓN POR CONTACTO. Sign up to vote on this title Pares Observaciones un día más tarde. Useful Not useful metálicos Al-Pb En el plomo no se observó cambio, en cambio en el
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Zn-Cu Al-Zn Cu-Al Al-Fe Zn-Fe
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El cobre no sufrió oxidación, en hierro desprendió las partículas verdosas y azules las cuales con la ferroxilina formaron una solución gelatinosa verde intenso. En este la solución gelatinosa es verde claro, en el zinc se observó burbujas a todo su alrededor y el cobre formo un color café quemado en poca proporción. Solución gelatinosa con poco cambio de color al de la ferroxilina, el zinc con burbujas alrededor. El aluminio en la zona de contacto tenía color blanco y el cobre no tenía mayor cambio. La solución gelatinosa dio un tono verde claro. Solución gelatinosa verde oscuro, en el hierro se desprendió un color azul y el aluminio no presenta cambios. El en zinc se forman burbujas alrededor, en el hierro se forma un color azul oscuro y la solución gelatinosa.
EFECTO DE LAS TENSIONES SOBRE LA CORROSIÓN Estado del clavo. Nuevo
Lijado Aplastado
Observaciones un díaa más tarde. You're Reading Preview
full gelatinosa access with a freeytrial. SoluciónUnlock poco se observa que en este la corrosión fue mínima en comparación con los otros Download dos Withcolores Free Trialuna fase verde limón y la clavos, presenta otra verde oscuro. Solución gelatinosa color verde oscuro en la cual el clavo presentó un desprendimiento de color verde intenso. (solución más verde que las de los otros clavos El clavo desprendió el mismo verde el Sign color up to vote on thisintenso title cual la solución gelatinosa Useful un Notcolor useful presentó intermedio entre el clavo lijado y el clavo nuevo.
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Basándonos en las imágenes documentadas (ver anexos) se puede concluir:
Par metálico Al-Pb Cu-Pb Zn-Pb Fe-Pb Fe-Cu Zn-Cu Al-Zn Cu-Al Al-Fe Zn-Fe
Ánodo Pb Cu Pb Pb Cu Cu Zn Cu Fe Fe
Cátodo Al Pb Zn Fe Fe Zn Al Al Al Zn
2. Plantee las reacciones ocurridas para cada par metálico Debido al balanceo de parte de los electrones y los distintos números de oxidación de los metales participantes, se escriben las ecuaciones de las respectivas reacciones, de You're formaReading balanceada: a Preview Aluminio-Plomo 0 Unlock full +access with − a free trial. Oxidación: 3 → 3 6 Reducción: 2+ 6 − → 2 0 Download With Free Trial Cobre-Plomo Oxidación: 0 → + 2 − Reducción: + 2 − → 0 Zinc-Plomo Oxidación: 0 → + 2 − Reducción: + 2 − → 0 Sign up to vote on this title Hierro-Plomo Useful Not useful 0 + − Oxidación: → 2 Reducción: + 2 − → 0
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Reduccion: 2+ 6 − → 2 0 Aluminio-Hierro Oxidación: 3 0 → 3 + 6 − Reducción: 2+ 6 − → 2 0 Zinc-Hierro Oxidación: 0 → + 2 − Reducción: + 2 − → 0
3. ¿Cuáles son los potenciales normales de oxidación de los metales involucrados en la práctica? Metal Ecuación de Potencial normal de oxidación oxidación 0 → + 2 − Cu -0.34 0 + − → 2 Zn 0.76 0 + − → 2 0.44 Fe 0 → + 2 − Pb 0.13 0 + − → 3 Al 1.66
de corrosión contacto y el de corrosión po 4. Explique el fenómenoYou're Reading apor Preview tensión. Unlock full access with a free trial.
Corrosión por contacto Downloadgalvánica, With Free Trial También denominada corrosión se puede definir como corrosión debida a el contacto propio de metales en los que uno de ello hace que su par se corroa con mayor rapidez, entre los factores que afecta este tipo de corrosión se encuentran los potenciales, polarización y el med corrosivo en el que se encuentren, este tipo de fenómeno se puedeexplic Sign up to vote on this title mediante la propiedad metálica de alto número deNotelectrones libre Useful useful cuando 2 metales se ponen en contacto entre sí, debido a la diferenc entre estos de electrones se produce un desbalance, por lo que se produc
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Corrosión por tensión. Es un tipo de corrosión que se ve impulsada por la acción simultanea de u medio corrosivo y un tensión metalico-estatica sobre el material, se conoce por su siglas en inglés como SCC (stress corrosión cracking) acostumbra afectar a aleaciones en las que los componentes son d carácter noble, es de agregar que de igual manera el aumento en grad de las deformaciones de igual forma aumenta la probabilidad de una SC
5. ¿Puede determinarse a partir de los potenciales de oxidación cuál metal se comportará como ánodo o cátodo en la corrosión por contacto? Explique. You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Si, se pueden utilizar como base los potenciales de oxidación en este tipo corrosión debido a que esteDownload número With nos indica el poder de agente oxidan Free Trial que posee el metal y de esta forma comparar entre los 2 cual tendría l facultad de oxidarse debido a su potencial.
6.0 CONCLUSIONES Sign up to votede on this En base a los objetivos de la práctica y a lo observado los title resultados Useful Not useful experimentales, se concluye que:
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a las pequeñas grietas y roturas que ocurren en el metal y qu aceleran el proceso de corrosión 7.0 RECOMENDACIONES Para obtener mejores resultados de observación en estos experimentos, se recomienda: Lijar bien los metales a introducir en la solución de ferroxilina Usar trozos pequeños y alargados de los metales a usar en cuanto sea posible Ubicar los metales en contacto como se indica y cuidar que estos n se separen al mover los frascos o agregar la solución de ferroxilina Aplastar bien el clavo en el experimento de corrosión por tensión, sin llegar a quebrarlo.
8.0 REFERENCIAS
8.1 Referencias Bibliográficas: Chang, R. (2009). Fisicoquímica - 3° Edición . México: McGraw Hill/Interamericana. Reading aMéxico: Preview McGraw-Hill/Interameric Chang, R. (2010). Química. You're 10a. Edición. Editores. Unlock full access with a free trial. Damaskin, B. P. (2004). Fundamentos de Electroquímica Teórica - 4° Edició Moscú: MIR. Download With Free Trial
8.2 Referencias en Internet Georga State University. (2013). Potenciales de Oxidación y Reducción. Obtenido de Hyperphysics: http://hyperphysics.phy Sign up to vote on this title astr.gsu.edu/hbasees/chemical/redoxp.html Gerencia Técnica - Tecnología de Procesos Industriales. Not usefulCorrosión Useful (2006). en la Industria de Alimentos. Obtenido de Universidad Tecnológic de Pereira: http://www.utp.edu.co/~dhmesa/pdfs/tiposdecorrosion
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9.0 ANEXOS -FOTOGRAFÍAS DE LOS METALES EN EXPERIMENTO DESPUÉS DE UNA HORA:
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-FOTOGRAFÍAS DE LOS METALES EN EXPERIMENTO DESPUÉS DE UN DÍA: Sheet Music
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