Sustancia
Puntilla Sola
Puntilla + Esmalte
Puntilla + Pintura
Solución salina
Tanto Tanto en la puntilla puntilla como en la solución se presentó un color rojo, debido a la formación del óxido de hierro.
La formación de La puntilla presento precipitado precipitado en la residuos de un sólido solución y en la rojo !xido de hierro" puntilla fue mínima. y en la solución se Aunque si se podría e#idencio cambios en armar que hubo la coloración y la formación de óxido de formación de un hierro. precipitado.
$ina%re
La puntilla presento un cambio de color, pero sin precipitado, en cambio en la solución se e#idencio la presencia de un precipitado marrón y un color turbio en la solución.
La formación de un precipitado en la &o se obser#aron solución y en la cambio en la solución puntilla fue e#idente, ni en la puntilla de al i%ual que el cambio acero. de color en la primera.
'lanqueador
La puntilla resulto con residuos sólidos en toda su supercie de color rojo, i%ualmente el cambio del color de la solución a rojo, todo esto se debe a la formación del óxido de hierro.
(l cambio en el color de la solución fue e#idente, al i%ual que *ue donde la la formación de un formación de óxido de precipitado de color hierro fue mayor. (n rojo, lo que e#idencia la solución habían la formación de óxido residuos de este de hierro. (n la oxido como en la puntilla se obser#ó un supercie de la sólido sobre la puntilla. supercie de manera no homo%)nea.
+oca +ola
(n este caso, la puntilla presento unas pequeas manchas de óxido debido al ataque de la %aseosa sobre la supercie.
&o hubo formación de Los cambios en la óxido de hierro, ya puntilla y en la que no se e#idencio la solución, no fueron formación de un si%nicantes, si%nicantes, ya que precipitado ni en la no se obser#an a solución ni en la simple #ista. puntilla.
Aceite de cocina
A%ua
Al i%ual, que en el &o se obser#aron caso anterior los +omo en el caso cambios si%nicantes cambios no fueron anterior, no se ni en la solución ni en e#identes, ya que el presenció cambios en la puntilla, es decir los color de la solución se la solución y tampoco colores se mantu#o y en la en la puntilla. mantu#ieron. puntilla no se notaron cambios. (l color de la solución (l color de la solución (l cambio si%nicati#o cambio, obser#-ndose no cambio y la que hubo fue en el un color naranja puntilla tampoco cambio del color en la debido a la oxidación presento cambios, solución y la del hierro, en cuanto esto se debe al formación de a la puntilla se aislamiento que le da pequeas partes obser#ó la aparición el esmalte a la solidas sobre la de una supercie puntilla. supercie. oxida.
1. ¿Qué es la corrosión química?
Es la pérdida o deterioro de las propiedades físicas y/o químicas de un metal, sobre todo el hierro, al interactuar con su medio. Sucede naturalmente, transformándose el metal en un óxido, (reacción anódica, donde ocurre la disolución del metal que es un compuesto más estable, por el cual el metal !uel!e a su estado anterior u ori"inal, que es el que tenía antes del proceso metal#r"ico. Si el metal es poroso puede lle"ar a su destrucción total. En otros casos, pueden producir contaminación, o accidentes en las industrias al romperse las máquinas o herramientas por oxidación$ y si las estructuras metálicas son contenedoras de otras sustancias, puede pro!ocar fu"a de las mismas, por los sitios deteriorados por la corrosión. %na característica importante de los procesos de corrosión es que los e!entos ocurren espontáneamente en la naturale&a, en términos termodinámicos, esto equi!ale a decir que la !ariación de ener"ía libre (') de la reacción "lobal es menor que cero. *a corrosión ordinaria, es un proceso redox por el cual los metales se oxidan por medio del oxí"eno +, en presencia de humedad. El oxí"eno en estado "aseoso es un a"ente oxidante, y la mayoría de los metales tienen potenciales de reducción menores que éste, por lo tanto son fácilmente oxidables. Se sabe que la oxidación de los metales tiene lu"ar más fácilmente en puntos donde la tensión es mayor (donde los metales son más -acti!os. sí, un cla!o de acero, que en su mayor parte es hierro, se corroe primero en la punta y en la cabe&a. %n cla!o doblado se corroe más fácilmente en el recodo.
2. ¿Cuál es la función del esmalte?
*a función del esmalte es aislar eléctricamente la puntilla y e!itar que el hierro en esta se empiece a oxidar. 0e esta forma, se lo"ra aislar el metal del contacto directo con el medio a"resi!o (a"ua, suelo, atmósfera por lo "eneral y cualquiera de las soluciones utili&adas.
3. ¿Describa la alteración química que se da en los metales, de que material está eca la !untilla?
%n punto de tensión en un ob1eto de acero act#a como ánodo donde el hierro se oxida a iones 2e3 y se forman hendiduras. *os electrones producidos fluyen a tra!és del cla!o hacia las áreas expuestas al +. Estas act#an como cátodos donde el +(" se reduce a iones hidróxido, (+456 +(" 3 4+(l 3 7e5 8 7(+45(aq l mismo tiempo, los iones 2e 3 mi"ran a tra!és de la superficie h#meda. *a reacción "lobal se obtiene a1ustando la transferencia electrónica y sumando las dos semireacciones6 (2e(s 9 2e3(aq 3 e5 +(" 3 4+(l 3 7 e5 9 7(+45(aq
(oxidación, ánodo (reducción, cátodo
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: 2e(s 3 +(" 3 4+(l 9 2e3(aq 3 7(+45(aq
(reacción "lobal
*os iones 2e3 pueden mi"rar desde el ánodo a tra!és de la disolución hacia la re"ión catódica, donde se combinan con los iones (+45 para formar óxido de hierro (;;. El hierro de oxida a#n más por el +(" hasta el estado de oxidación <3, formándose el óxido de hierro (;;; o también llamado herrumbre 2e+<(s , de color ro1o.
72e3(aq 3 +(" 3 74+(l 9 2e+<(s 3 =43(aq Se denomina cero a aquellos productos ferrosos cuyo porcenta1e de >arbono está comprendido entre ),)? y @,A B. El cero es uno de los materiales de fabricación y construcción más !ersátil y adaptable. mpliamente usado y a un precio relati!amente ba1o, el cero combina la resistencia y la traba1abilidad, lo que se presta a fabricaciones di!ersas. simismo sus propiedades pueden ser mane1adas de acuerdo a las necesidades específicas mediante tratamientos con calor, traba1o mecánico, o mediante aleaciones. El cero funde entre @7)) y @?))C> pudiéndose moldear más fácilmente que el 4ierro. Desulta más resistente que el 4ierro pero es más propenso a la corrosión. osee la cualidad de ser maleable, mientras que el hierro es rí"ido. ". ¿Qué materiales son afectados !or la corrosión?
*a >orrosión afecta en su mayor parte a los metales, pero también que afecta a#n materiales no metálicos (cerámicas, polímeros, etc., que sufren corrosión mediante otros mecanismos dependiendo del medio ambiente.
#. $étodos que se utili%an a ni&el industrial !ara e&itar la corrosión !rotección catódica6
ocurre cuando un metal es for&ado a ser el cátodo de la celda corrosi!a adhiriéndole (acoplándolo o recubriéndolo de un metal que se corroa más fácilmente que él, de forma tal que esa capa recubridora de metal se corroa antes que el metal que está siendo prote"ido y así se e!ite la reacción corrosi!a. %na forma conocida de rotección >atódica es la *FG;H>;IG, que consiste en cubrir un metal con Hinc para que éste se corroa primero. *o que se hace es con!ertir al Hinc en un JG+0+ 0E S>D;2;>;+, porque él ha de corroerse antes que la pie&a metálica prote"ida. 'rotección anódica( es
un método similar que consiste en recubrir el metal con una fina capa de óxido para que no se corroa. Existen metales como el luminio que al contacto con el aire son capaces de "enerar espontáneamente esta capa de óxido y por lo tanto, se hacen resistentes a la corrosión. un así, la capa de óxido que recubre al metal no puede ser cualquiera. Kiene que ser adherente y muy firme, ya que de lo contrario no ser!iría para nada. or e1emplo, el óxido de hierro no es capa& de prote"er al hierro, porque no se adquiere a él en la forma requerida. )elección de materiales( *a
selección de los materiales que !ayamos a usar será factor decisi!o en el control de la corrosión a continuación se enunciaran al"unas re"las "enerales para la selección de materiales6 •
ara condiciones no oxidantes o reductoras tales como ácidos y soluciones acuosas libres de aire, se utili&an frecuentemente aleaciones de Gi y >r.
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ara condiciones oxidantes se usan aleaciones que conten"an >r. ara condiciones altamente oxidantes se aconse1a la utili&ación de Ki y *os elementos cerámicos poseen buena resistencia a la corrosión y a las altas temperaturas pero son quebradi&os, su utili&ación se restrin"e a procesos que no incluyan ries"os.
*ecubrimientos •
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Decubrimientos metálicos6 *os recubrimientos se aplican mediante capas finas que separen el ambiente corrosi!o del metal, es decir que puedan ser!ir como ánodos sacrificables que puedan ser corroídos en lu"ar del metal subyacente. *os "al!ani&ados son un buen e1emplo de este caso. %n recubrimiento continuo de &inc y estaLo aísla el acero respecto al electrolito. !eces se presentan fallas con estos metales, cuando el ries"o de corrosión es muy ele!ado se recomienda hacer un recubrimiento con lclad. Decubrimientos inor"ánicos6 En al"unos casos es necesario hacer recubrimientos con material inor"ánico, los más usados son el !idrio y los cerámicos, estos recubrimientos proporcionan acabados tersos y duraderos. unque si se expone un pequeLo lu"ar anódico se experimenta una corrosión rápida pero fácil de locali&ar. Decubrimientos or"ánicos6 El uso de pinturas, lacas, barnices y muchos materiales or"ánicos poliméricos han dado muy buen resultado como protección contra la corrosión. Estos materiales pro!een barreras finas tenaces y duraderas para prote"er el sustrato metálico de medios corrosi!os. El uso de capas or"ánicas prote"e más el metal de la corrosión que muchos otros métodos. unque debe esco"erse muy bien, ya que hay procesos que incluyen tratamientos con alcoholes que en al"#n momento pueden disol!er los materiales or"ánicos.
Este qui&á el método más efecti!o para el control de la corrosión, ya que si hacemos un buen diseLo y una buena planeación podemos e!itar dicho fenómeno, a continuación se enumeraran al"unas re"las "enerales que se deben se"uir6 Dise+o(
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Se debe tener en cuenta la acción penetrante de la corrosión 1unto con los requerimientos de la fuer&a mecánica cuando se considere el espesor del metal utili&ado. Esto se utili&a para tuberías y tanques que conten"an líquidos. Son preferibles los recipientes soldados que los remachados para reducir la corrosión por "rieta Se deben usar preferiblemente metales "al!ánicamente similares para pre!enir para pre!enir la corrosión "al!ánica. Si se atornillan metales no similares "al!ánicamente se deben usar arandelas no metálicas para eliminar contactos eléctricos entre los materiales. Es preciso e!itar tensión excesi!a y concentraciones de tensión en entornos corrosi!os, para pre!enir la ruptura por corrosión por esfuer&os, especialmente en aceros inoxidables, latones y otros materiales susceptibles a este tipo de corrosión.
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Se deben e!itar recodos a"udos en sistemas de tuberías por donde circulan fluidos. En estas áreas donde cambia la dirección del fluido bruscamente se potencia la corrosión por erosión. Se deben diseLar los tanques y recipientes de una manera que sean fáciles de limpiar y desa"uar, ya que el estancamiento de sustancias corrosi!as pro!oca la aparición de celdas por concentración. Se debe hacer un diseLo eficiente de aquellas pie&as que se espera queden inser!ibles en poco tiempo, para que sean fáciles de reempla&ar. Es importante también diseLar sistemas de calefacción que no den lu"ar a &onas puntuales calientes, los cambios de calor ocasionan corrosión.
lteración !or el entorno
*as condiciones ambientales son muy importantes para el control de corrosión, al"unos métodos usados son6 •
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Ma1ando la temperatura se consi"ue disminuir la !elocidad de reacción, por ende se disminuye el rie"o de corrosión. 0isminuyendo la !elocidad de un fluido corrosi!o se reduce la corrosión por erosión. Sin embar"o, para metales y aleaciones que se pasi!an, es más importante e!itar las disoluciones estancadas. Eliminar el oxí"eno de las soluciones acuosas reduce la corrosión especialmente en las calderas de a"ua. *a reducción de la concentración de iones corrosi!os en una solución que está corroyendo un metal puede hacer que disminuya la !elocidad de corrosión, se utili&a principalmente en aceros inoxidables. *a adición de inhibidores que son principalmente catali&adores de retardo disminuye las probabilidades de corrosión. *os inhibidores son de !arios tipos6 los inhibidores de absorción que forman una película protectora, los inhibidores barrenderos que eliminan oxí"eno. En "eneral, los inhibidores son a"entes químicos, aLadidos a la solución de electrolito, emi"ran preferentemente hacia la superficie del ánodo o del cátodo y producen una polari&ación por concentración o por resistencia
-. n un metal, que factores fa&orecen la a!arición de corrosión
*a corrosión puede ocurrir siempre y cuando inter!en"an los < factores principales que son6 •
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la pie&a manufacturada6 se refiere al ob1eto o metal en el que ocurrirá la corrosión debe ser un ob1eto que no ten"a protección al"una, como "al!ani&ado o barni&ado el a"ua6 es el factor principal, para que ocurra la corrosión, ya que cuando entra en contacto con en al"#n metal, comien&a el deterioro debido al oxi"eno que tiene.
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el ambiente6 la corrosión también depende del ambiente en que se desarrolle, sin de1ar atrás la temperatura y la cantidad de oxi"eno que hay en el aire.
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;nicialmente, se podría empe&ar a hablar de las estructuras tanto en la casa como en calle, que son hechas o for1adas en hierro, las cuales con el paso del tiempo y el efecto que causa en ellas la temperatura, humedad y entre otras cosas, comien&an a de"radarse o a daLarse como en el caso de una re1a, un puente, además también de cosas que se utili&an a diario como son la ne!era, estufa, automó!iles, son cosas que si no se tratan contra la corrosión con el tiempo se !an a ir daLando. or otro lado, se podría mencionar el efecto de la corrosión en los productos enlatados que se consumen en un ho"ar, como el at#n, sardinas, dura&nos, etc.$ estos alimentos pueden traer daLos si"nificati!os para la salud sí el recipiente que !ienen no está prote"ido contra la corrosión. +tras de las cosas que !ale la pena mencionar es el efecto de la corrosión en baterías de celulares o pilas "al!ánicas, en este caso se debe tener mucho cuidado, debido a que cuando estos materiales están expuestos a la corrosión desprenden líquidos tóxicos para la salud, además que daLan el equipo o aparato que se esté utili&ando. En el caso del campo laboral, se podría mencionar el daLo material que se obtiene cuando las maquinarias o equipo están expuestos a la corrosión y no están prote"idos, además de que de1an de funcionar también es una perdida para la empresa, por esta ra&ón es de "ran importancia prote"er tanto los equipos como maquinaria para e!itar su deterioro frente a la corrosión. 2inalmente, a"re"aría el sabor y olor desa"radable que "enera en las botellas de !idrio con tapas metálicas, cuando estas no están bien prote"idas o traen humedad, de1an un oxido sobre el pico de la botella, el cual es daLino para la salud, por esta ra&ón es de !ital importancia el cuidado antes todos estos ries"os que se tienen ante la corrosión.
