Laboratorio 5 Oxidación y Corrosión

LABORATORIO Nª 5 : “OXIDACIÓN Y CORROSIÓN”

2

INDICE

1. OBJETIVO 2

2. DESCRI DESCRIPCI PCION ON DE EQUI EQUIPOS POS Y HERRA HERRAMIEN MIENTA TAS S UTILI UTILIZA ZADAS DAS 3

3. DESCRIPCION DEL PROCEDIMIENTO

4. DATOS OBTENIDOS

5

6

5. CAL CALCULOS Y RESULTADOS

7

6. CONCLUSIONES 10

7. BIBL BIBLIO IORA RA!IA !IA

". ANE#OS

11

12

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA – Facultad de Ingene!"a 1 #ec$nca


2

OBJETIVOS

 Observar y medir como la oxidación y corrosión alteran las

propiedades físicas y mecánicas de un metal o aleación.



2

DESCRIPCION DE LOS EQUIPOS UTILIZADOS B$%$&'$ A&$%()*+$ AS,# - RADA

H/&/ %+)*+/



2

V&* D**)

%$Precisión ± 0,02 mm / ± . 00. !"uste fino con el pul#ar rodillo.

P/)$  $+/  +/



2

DESCRIPCION DEL PROCEDIMIENTO 1. $samos % probetas de cobre, % probetas de bronce y % probetas de

acero se exponen a un &orno a '00() en diferentes periodos de tiempo, los cuales son*  &ora 2 &oras + &oras % &oras • • • •

2. ue#o se procede a li"arlas para -uitarle la corrosión. 3. espus de esto se toman medidas con un vernier di#ital y se pesa con

una balana analítica.



2

DATOS OBTENIDOS DEL LABORATORIO B/&+

Diámetros (mm) "ro#eta 1 "ro#eta 2 "ro#eta 3 "ro#eta 4

12$% 3 12$% 4 12$5 & 12$5 8

12$% 4 12$5 4 12$5 & 12$5 &

Alturas (mm)

Masa Masa inicial (g) fnal (g)

13$1 13$0 13$%54 13$%28& % 5 1%$5 1%$5 1'$4&3' 1'$4228 4 % 18$1 18$1 18$&4%% 18$8505 3 4 1&$& 1&$& 20$'5%% 20$%2 3

Tiempo a 800° (!oras) 1 2 3 4

C/

Diámetros (mm) "ro#eta 1 "ro#eta 2 "ro#eta 3 "ro#eta 4

12$% 8 12$% ' 12$% ' 12$' %

Alturas (mm)

14$1 1 12$% 20$& % 1 12$% 21$% 8 5 12$1 21$% % 4

12$'

14$1

Masa Masa inicial (g) fnal (g) 15$8%38

15$%%5

20$8 23$3'4& 22$8%4 & 21$% 24$2%'& 23$5'3' 5 21$% 24$%1'% 23$811' 1

Tiempo a 800° (!oras) 1 2 3 4

A+/

Diámetros (mm) "ro#eta 1 "ro#eta 2 "ro#eta

Alturas (mm)

Masa Masa inicial (g) fnal (g)

12$% 12$3 1%$1 1%$1 15$%'8 15$%32' ' ' ' ' 12$5 12$5 18$4 18$3 1'$530& 1'$3%4' 8 % 2 4 12$4 12$' 20$% 20$5 1&$88&2 1&$%40&

Tiempo a 800° (!oras) 1 2 3

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA – Facultad de Ingene!"a % #ec$nca

LABORATORIO Nª 5 : “OXIDACIÓN Y CORROSIÓN” 3 "ro#eta 4

5 3 1 8 12$5 12$5 21$5 21$3 ' % 5 8

20$%32'

2

20$348

4

CALCULOS Y RESULTADOS B/&+ Diámetro Altura olumen "romeio "romeio inicial (mm) (mm) (mm3) "ro#eta 1

12$%3

13$1

1%41$224

"ro#eta 2

12$5&

1%$55

20%0$342

"ro#eta 3

12$5&

18$13

225'$03&

"ro#eta 4

12$58

1&$&1

24'4$%&&

*Masa (g)

Densia (g+mm3)

Densia "romeio (g+mm3)

8$31&4-1 0,3 8$4&0%-1 ,0$0'0& 0,3 8$3&'&-10 ,3 8$3&44-1 ,0$0&%1 0,3 8$38'5-1 ,0$10%% 0,3 ,0$0251

C/ Diámetro Altura olumen "romeio "romeio inicial (mm) (mm) (mm3) "ro#eta 1

12$%&

14$1

1'83$332

"ro#eta 2

12$%%

20$&

2%30$8&5

"ro#eta 3

12$%'

21$%5

2'2&$%12

"ro#eta 4

12$4%

21$%2

2%3%$22

*Masa (g)



8$8&55-1 0,3 8$884'-1 ,0$510& 0,3 &$0022-10 ,3 8$8&0%-1 ,0$%&42 0,3 &$3382-1 ,0$805& 0,3 ,0$1&88

A+/

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA – Facultad de Ingene!"a ' #ec$nca

LABORATORIO Nª 5 : “OXIDACIÓN Y CORROSIÓN” Diámetro Altura olumen "romeio "romeio inicial (mm) (mm) (mm3) "ro#eta 1

12$52

1%$1'

1&&0$'12

"ro#eta 2

12$5'

18$38

2280$8&8

"ro#eta 3

12$5&

20$5&

25%3$28&

"ro#eta 4

12$5%

21$4%

2%58$88

2

*Masa (g)



'$8'55-1 0,3 '$%85&-1 ,0$1%%2 0,3 '$''01-10 ,3 '$'5&2-1 ,0$2483 0,3 '$'5&&-1 ,0$284' 0,3 ,0$0453

C$%+8%$&/ & % 9/ :;  %$ <$$ 9*$ e=

∆m ρ . A

B/&+

"ro#eta 1 "ro#eta 2 "ro#eta 3 "ro#eta 4

e 0$02 38 0$0% '8 0$0& 1& 0$10 21



2

e vs t (Bronce) 0$12 0$1 0$08 0$0% 0$04 0$02 0 0$5

1

1$5

2

2$5

3

3$5

4

4$5

C/


e 0$1' 4% 0$45 08 0$%1 1% 0$'3 41

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA – Facultad de Ingene!"a & #ec$nca


2

e vs t (Cobre) 0$8 0$' 0$% 0$5 0$4 0$3 0$2 0$1 0 0$5

1

1$5

2

2$5

3

3$5

4

4$5

A+/


e 0$04 '3 0$1' 23 0$25 %% 0$2& 5'



2

e .s t (Acero) 0$35 0$3 0$25 0$2 0$15 0$1 0$05 0 0$5

1

1$5

2

2$5

3

3$5

4

4$5

CONCLUSIONES

!l finaliar el laboratorio &emos comprobado -ue los procesos de oxidación y corrosión ocurren en todo momento, pero se &acen más evidentes en un periodo de tiempo lar#o. os procesos de corrosión y oxidación no son buenos para la vida 1til de los metales ya -ue afectan muc&o a sus propiedades mecánicas y físicas. a oxidación se produce por-ue el oxí#eno del aire reacciona con el metal, y en presencia de la &umedad, la corrosión ocurre más rápido. e puede concluir -ue la velocidad de corrosión del cobre es mayor -ue la del acero y bronce, ya -ue la curva de e vs t de esta tiene mayor pendiente. as velocidades de corrosión del acero y bronce son similares.



2

BIBLIOGRAFIA



)345)3! 4 356453478! 4 O 9!:473!4. onald 7. !s;eland. Publicación 9xico* 3nternational :&ompson 4ditores.<<'.

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2

ANEXOS

CUESTIONARIO 1; =E& >8 +$/ %$ /?*$+*@& 9&)$ 8& +/<9/)$<*&)/  )*9/ %*&$%

A

e presenta un comportamiento lineal cuando se dan las condiciones isotrmicas y una presión de oxi#eno constante, se da #eneralmente en los metales alcalinos, alcalinotrreos y tierras raras. 4l oxí#eno puede atravesar la capa de óxido BdiscontinuaC, y atacar directamente el metal 2; E% */ 9/ &+*<$  %/ 500C 9&)$ 8& /?*/ +/<9%/ */ $ 8 F$*$ F$%&+*$. S$*&/ >8  G/<$& %/ @?*/ !O !2O3  !3O4 *&*+$ >8<)*+$<&) 8 8*+$+*/& & 8&$ +$9$  @?*/.

A

4n el &ierro la oxidación comple"a se da debido a la perdida de los electrones por lo -ue en el =eO el &ierro pierde D2 electrones, en el =e+O% es de D'/+ y en el =e 2O+ es de D+,por lo cual las ubicaciones en una capa de óxido es de la si#uiente manera*



2

3;U& +*%*&/ <)%*+/ @%*/ +/& 8& *<)/ *&*+*$%  12.65 << 8&$ $%)8$  1".5" <<  8&$ <$$ *&*+*$%  20.57" $

!:O* D 0

A

E2.@F mm

h0

E'.F' mm

m0

E20.FG<' #

mf

E<.@<+2 #

Hallando el volumen de la masa inicial y el área superficial* 12.65

V 0

E A

0

. h E 0

¿ ¿

π x ¿ 4

12.65

A s

E

¿ ¿ 2 xπx

1 4

¿



2

Hallando la ρ y la variación de masa*

A

m0

ρ

20.5798 g

E V

E

0

∆ m mo mf =

A

−

2.335 x 10

=

0.8866

3

mm

3

E

8.8136 x 10

g

3

−

3

mm

#

=inalmente calculamos el espesor e=

∆m =0.101635 mm=101.635 μm A s xρ

4;U& 9@*)/ $*)/  $+/ >8 +/&)*& 8& %+)/%*)/ +//*F/ 8G 8&$ 9*$  <$)*$%  2 $8 8 *& 9G/$ $% <&/ 10 $/. C/&*$ %$ &*$ % $+/ 7"7 ,+<3.

O$)3O5 atos* PrdidaE2 #ramos/metro cuadrado por día. Perdida=

mdd

A

=

2g 2

m x dia

1 mg 2

dm x dia

IBC

IB2C

)alculando la prdida en mdd ordenando BC 2g x

Perdida=

1000 mg

g 2

2

m x

dm 2 xdia −2 2 10 x m

IB+C

7eemplaamos B2C en B+C obtenemos* Perdida=20 mdd

A

)alculando el espesor en 0 aJos.


LABORATORIO Nª 5 : “OXIDACIÓN Y CORROSIÓN” g

2

∆m ρ. A0

eE

e

=

E

9.2757 x 10

−

2

m x dia

(7.87

4

m

=

x 10 años x 6

g cm

3

x

10

365 dia

años

cm

m

3

2

3

)

0.92757 mm

5;S >8* 8)*%*'$ 8& )<*&$/ )*9/  $+/ 9$$ %$ G$*+$+*@&  )$&>8 >8 $%<$+&$$& 8& %(>8*/ +//*F/. P$$ %%/  ?98*/& 9/)$  ) $+/ $ %$ $++*@&  ) %(>8*/ +//*F/   /F@ 8&$ 9*$ <*$  30 <*%*$
perdida=30

mg 2

d m xdìa

)onvirtiendo* −3

2

10 g 365 dia mg dm g −3 = 1.095 x 10 Perdida=30 x x x 2 2 2 mg 1 año 10000 mm d m xdìa m m año

abemos* g

−3

ρ=7.87 x 10

3

mm

)alculando la velocidad de corrosión* −3

1.095 x 10

v=

g 2

mm año mm = 0.1391 g año −3 7.87 x 10 3 mm

Ka -ue la velocidad de corrosión &allado es menor -ue

1

mm año

, entonces %

)*9/  $+/ %++*/&$/  % $+8$/

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA – Facultad de Ingene!"a 1% #ec$nca

Laboratorio 5 Oxidación y Corrosión

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