Prueba de Corrosión a Lámina de Cobre

UNI5ERSIDAD NACIONAL DE SAN A8USTIN ESCUELA PROESIONAL DE IN8ENIERIA UIMICA

U LABORATORIO DE HIDROCARBUROS HORARIO: MIERCOLES (17.00-19.00 PM) PRACTICA INEDITA PRUEBA DE CORROSIÓN A LÁMINA DE COBRE

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Prueba de corrosión a lámina de cobre

PRUEBA DE CORROSIÓN A LÁMINA DE COBRE 1. OB@ETI5OS Observar y determinar las características de resistencia a la corrosión de laminillas de cobre con diferentes lubricantes Identicar la acción corrosiva del azufre en cada lamina de cobre

*. MARCO TEORICO El petróleo crudo contiene compuestos de azufre, cuya mayoría es eliminada en el proceso de renamiento. Sin embaro, alunos de estos compuestos permanecen en el producto renado de petróleo y pueden corroer varios metales no ferrosos. !os aditivos de e"trema presión de los lubricantes de ca#as de enrana#es tambi$n contienen azufre y tienden a corroer metales amarillos. !a corrosión del metal amarillo se %a vuelto un factor más crítico debido a &ue los aditivos EP de los aceites para ca#as son cada vez más concentrados. Esto es más notorio en modelos antiuos de ca#as de enrana#es &ue contienen partes de latón, bronce o cobre tales como co#inetes y sincronizadores. 'stas resultarán da(adas por el alto contenido de aditivo de e"trema presión de alunos aceites nuevos. Por ende, se debe ser precavido con las ca#as de enrana#es vie#as y los aceites altamente corrosivos. !a corrosión no está necesariamente relacionada en forma directa con el contenido total de azufre. El efecto puede variar de acuerdo con los tipos &uímicos de los compuestos de azufre presentes en el aceite.

Ilustración 1: Efectos de los compuestos de azufre en láminas de cobre.

Practica in$dita de laboratorio de %idrocarburos

Páina )


C!!#'n Se entiende por corrosión la interacción de un metal con el medio &ue lo rodea, produciendo el consiuiente deterioro en sus propiedades tanto físicas como &uímicas. !as características fundamentales de este fenómeno, es &ue sólo ocurre en presencia de un electrólito, ocasionando reiones plenamente identicadas, llamadas estas anódicas y catódicas* una reacción de o"idación es una reacción anódica, en la cual los electrones son liberados dirii$ndose a otras reiones catódicas. En la reión anódica se producirá la disolución del metal +corrosión y, consecuentemente en la reión catódica la inmunidad del metal.

Ilustración 2: Corrosión en la supercie de cobre.

!os enlaces metálicos tienden a convertirse en enlaces iónicos, los favorece &ue el material pueda en cierto momento transferir y recibir electrones, creando zonas catódicas y zonas anódicas en su estructura. !a velocidad a &ue un material se corroe es lenta y continua todo dependiendo del ambiente donde se encuentre, a medida &ue pasa el tiempo se va creando una capa na de material en la supercie, &ue van formándose inicialmente como manc%as %asta &ue llean a aparecer imperfecciones en la supercie del metal. Este mecanismo &ue es analizado desde un punto de vista termodinámico electro&uímico, indica &ue el metal tiende a retornar al estado primitivo o de mínima enería, siendo la corrosión por lo tanto la causante de randes per#uicios económicos en instalaciones enterradas. Por esta razón, es necesaria la oportuna utilización de la t$cnica de protección catódica. Se desina &uímicamente corrosión por suelos, a los procesos de deradación &ue son observados en estructuras enterradas. !a Practica in$dita de laboratorio de %idrocarburos

Páina -

Prueba de corrosión a lámina de cobre intensidad dependerá de varios factores tales como el contenido de %umedad, composición &uímica, p del suelo, etc. En la práctica suele utilizarse com/nmente el valor de la resistividad el$ctrica del suelo como índice de su aresividad0 por e#emplo un terreno muy aresivo, caracterizado por presencia de iones tales como cloruros, tendrá resistividades ba#as, por la alta facilidad de transportación iónica. !a principal fuente de corrosión es el contenido en azufre, especialmente el azufre mercaptano, y se mide de forma directa por el efecto corrosivo del combustible sobre una tira de cobre !a 1orma 2S34 5 6-7 8test met%od for detection of cooper corrosión from petroleum products by t%e cooper strip tarnis% test9, permite determinar la corrosión a la lamina de cobre.

Ilustración 3: Ejemplos del test de corrosión del cobre.

Por otro lado, el azufre total se limita tambi$n a valores muy ba#os debido a su efecto neativo sobre el poder antidetonante del plomo tetractilo.

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Páina :

Prueba de corrosión a lámina de cobre Se clasican de acuerdo a la apariencia del metal corroído, dentro de las más comunes están* 6. ;orrosión uniforme* 5onde la corrosión &uímica o electro&uímica act/a uniformemente sobre toda la supercie del metal ). ;orrosión alvánica* Ocurre cuando metales diferentes se encuentran en contacto, ambos metales poseen potenciales el$ctricos diferentes lo cual favorece la aparición de un metal como ánodo y otro como cátodo, a mayor diferencia de potencial el material con mas activo será el ánodo. -. ;orrosión por picaduras* 2&uí se producen %oyos o au#eros por aentes &uímicos. :. ;orrosión interranular* Es la &ue se encuentra localizada en los límites de rano, esto oriina p$rdidas en la resistencia &ue desinteran los bordes de los ranos. <. ;orrosión por esfuerzo* Se reere a las tensiones internas lueo de una deformación en frio.

P!te'n nt!" " !!#'n 5entro de las medidas utilizadas industrialmente para combatir la corrosión están las siuientes* 6. =so de materiales de ran pureza. ). Presencia de elementos de adición en aleaciones, e#emplo aceros ino"idables. -. 3ratamientos t$rmicos especiales para %omoeneizar soluciones sólidas, como el alivio de tensiones. :. In%ibidores &ue se adicionan a soluciones corrosivas para disminuir sus efectos, e#emplo los anticonelantes usados en radiadores de los automóviles. <. >ecubrimiento supercial* recubrimientos metálicos

pinturas,

capas

de

ó"ido,

?. Protección catódica.

Mt+: ASTM D1/0 !a prueba de corrosión con la lámina de cobre está dise(ada para determinar el rado relativo de corrosividad de un producto petrolífero Practica in$dita de laboratorio de %idrocarburos

Páina <

Prueba de corrosión a lámina de cobre por los compuestos activos de azufre. !a prueba de corrosión al cobre es un m$todo de análisis muy utilizado en lubricantes de ca#as de enrana#es, turbinas y sistemas %idráulicos. Este m$todo detecta los efectos corrosivos de un lubricante en aleaciones de cobre, pero no es efectivo en componentes y partes de %ierro o aleaciones ferrosas. El m$todo de análisis de corrosión al cobre por 2S34 56-7 es relativamente simple. Se sumere una lámina pulida de cobre en una muestra de -7 ml a temperatura elevada @<7A o 677A ;, de acuerdo con el tipo de combustible, rasa o aceite a testear@ por un periodo de tres %oras. 2l t$rmino de este periodo, se limpia la lámina y se e"amina en busca de evidencias de deradación. !os resultados se miden comparando las manc%as en la lámina con la escala de colores de 62 a :; de la 2S34. !a clasicación 62 está dada por la apariencia de la lámina de cobre reci$n pulida con una liera decoloración, pero casi imperceptible0 6B indica un liero deslustrado, y las clasicaciones siuen descendiendo en la escala a medida &ue la manc%a de corrosión de la prueba aumenta. :; es la peor y está caracterizada por una lámina corroída, ennerecida y picada. El m$todo 2S34 56-7 abarca la determinación de corrosividad al cobre para asolina de aviación, combustibles de turbinas de aviación, asolina de automotores, solventes limpiadores +Stoddard, Ceroseno, combustible diesel, aceite de combustible destilado, aceite lubricante y asolina natural u otros %idrocarburos con presión de vapor no mayor a 6): CPa +6D psi a -.DA;.  



4ide el poder anticorrosivo. Ensayo* combustible sobre lámina de cobre pulido durante F t y 3. Se compara el color de la c%apa con un patrón +asinándole un n/mero y una letra representativa. Importancia* permite prever la acción corrosiva del combustible sobre ciertas aleaciones metálicas, presentes en la mayoría de los motores.


Páina ?


Ilustración 4: Comparación de la apariencia de las tiras de cobre epuestas al aceite.

Ilustración !: "atrón de colores para e#aluar la corrosi#idad de lámina de cobre se$%n norma &'() * 13+

MATERIALES e INSUMOS          •

 !áminas de cobre de Dcm de alto y 6.< cm de anc%o Gaso de precipitados de )77 ml ? 3ubos de ensayos de 6< cm de alto y ) cm de diámetro interno ;ocinilla el$ctrica !i#ar para metal n/mero 6<7 3ermómetro Probeta Hlobos esta !ubricantes >epsol multirado )7<7 Practica in$dita de laboratorio de %idrocarburos

Páina 

Prueba de corrosión a lámina de cobre •

 

;astrol multirado )7<7 !ubricante usado 2ua

Ilustración ,: )ateriales e insumos a ultilizar

PROCEDIMIENTO EPERIMENTAL 

;on ayuda del li#ar se limpian de impurezas las laminillas de cobre. Es decir, se le retira la capa de ó"ido formado entre otros.



Se mide )7 ml las muestras de lubricantes +di$sel, lubricante nuevo de mayor calidad, lubricante nuevo de menor calidad y lubricante usado para ? tubos de ensayos.



Se colocan sobre el vaso de precipitados de )77 ml el cual contiene aua a la temperatura de J) A;.



!as muestras se mantienen a esa temperatura constante por espacio de ) %oras +se/n norma 2S34 5@6-7.



!ueo de este periodo se retirar las laminillas de cobre del lubricante.



Procede a la comparación con la laminilla patrón.



!as muestras de aceite lubricante se deben almacenar por separado para su enfriamiento y nalmente ser desec%adas de manera correcta.


Páina D


Ilustración -: ijar las láminas de cobre

Ilustración /: )edir 2+ml de muestra de cada lubricante.

Ilustración 0: Colocar dentro del #aso de precipitados de 2++ ml a bao mara 02 C.

Ilustración 1+: )antener a esa temperatura por el espacio de 2 oras


Páina J


Ilustración 11: &pa$ado de la cocinilla 5 toma de muestras

Ilustración 12: aminillas de cobre despu6s de retirar del lubricante.


Páina 67


CONCLUSIONES 

Se loró la inmersión de laminillas de cobre en tres tipos de lubricantes, siendo posteriormente aislados y sometidos a calor0 para poder determinar la resistividad de la misma frente a la corrosión enerada por el incremento de calor y los diferentes componentes &ue contienen en sus composición, donde se concluye &ue la corrosión en el medio re&uiere condiciones más elevadas de presión y temperatura para poder identicar diferencia claras de la acción corrosiva del combustible al metal



Se identicaron las diferencias e"istentes antes y despu$s de ser sometidas a la operación por lo &ue se puede concluir &ue la presencia de azufre en los mismos enera la corrosión del material por la formación de ó"idos de azufre impulsadas por el incremento de la presión y la temperatura &ue se eneran en el medio, esto se puede contrastar con el funcionamiento de los combustible en los motores puesto &ue tambi$n la presencia de azufre en los mismos enera la corrosión del motor formando ó"idos y estos al reaccionar con los vapores de aua ácido sulf/rico afectando ravemente al motor.

BIBLIO8RAIA  

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Prueba de Corrosión a Lámina de Cobre

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