Proyecto de química IV secundaria

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Plantea preguntas, realiza predicciones formula
hipótesis acerca de cómo evitar la corrosión

• Estudiante Brenda Jazira Becerra RodríguezGrado
  y Grupo 3 A Numero de lista 4Materia
  Ciencias en énfasis en químicaMaestro Lorenzo
  Antonio Reyes Sierra

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El principio del principio(No supe que ponerle)

• Para este aparte de las diapositivas daré a
  conocer de donde surgió la noticia y el
  procedimiento de Cinvestav para alargar la vida
  útil de las turbinas de aviones que se exponen a
  corroerse de una forma rápida (si esto pasa el
  funcionamiento de los aviones no es optimo)

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Tecnología del Cinvestav prolonga vida de
turbinas 17/01/2012 Al concentrar altas
temperaturas, las turbinas de los aviones
requieren de protección especial para evitar un
rápido desgaste y corrosión. Ante esa
problemática, científicos del Centro de
Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav)
Unidad Querétaro han desarrollado materiales y
recubrimientos capaces de proteger diversos
componentes metálicos, entre ellos los
componentes de las aeronaves. La tecnología
protectora puede apreciarse en forma de películas
ultradelgadas del orden de micras de grosor,
elaboradas a base de materiales nanoestructurados
(que a simple vista tienen la apariencia de
polvos). El doctor Francisco Javier Espinoza
Beltrán, investigador del Cinvestav, detalló el
proceso de fabricación Los materiales
nanoestructurados con propiedades anticorrosivas
y de aislamiento térmico son impregnados sobre
bases (sustratos) mediante pistolas de rociado de
partículas a altas presiones. Posteriormente,
mediante la ayuda de un robot, las películas
nanoestructuradas son colocadas en diversas
piezas metálicas aumentando así su tiempo de
vida. De esta forma, los recubrimientos
protegen partes metálicas que están expuestas a
ambientes donde la temperatura podría elevarse
hasta en mil grados centígrados. El experto
destacó que la síntesis de materiales y
recubrimientos es un esfuerzo multidisciplinario
donde participan expertos de diversas áreas tanto
del Cinvestav como del Centro de Tecnología
Avanzada (Ciateq). Agregó que actualmente existen
proyectos entre el centro de investigación y
empresas transnacionales que requieren de
materiales de alta durabilidad, como es el caso
de General Electric. Otro ejemplo de la
implementación de esta tecnología se observa
actualmente en el desarrollo de recubrimientos
para turbinas geotérmicas en la planta de Los
Azufres, Michoacán, perteneciente a la Comisión
Federal de Electricidad. La planta tiene
constantes problemas en el desgaste de sus
turbinas debido a que el vapor geotérmico
arrastra componentes químicos que, después de un
número de horas de tiempo de trabajo, corroen los
componentes. La idea del proyecto es desarrollar
recubrimientos que incrementen el tiempo de vida
de estos insumos, finalizó el experto. (Agencia
ID)
http//bitacora.ingenet.com.mx/2012/01/tecnologia-
del-cinvestav-prolonga-vida-de-turbinas/
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Cómo evitar la corrosión?

1. Para ello, realiza una investigación inicial del
   tema
2. Posteriormente, decide cuál será la temática que
   deseas desarrollar de este proyecto y propón,
   primero una pregunta y luego con base en ella,
   una hipótesis a comprobar
3. Haz tu planeación con ayuda de las herramientas
   de Google

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• Preguntas base
• Qué es la corrosión?
• Cuáles son los tipos de corrosión?
• En que afecta la corrosión de metales que se
  utilizan en industrias/empresas?
• Cómo evitar la corrosión de los metales?

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CorrosiónLa corrosión se define como el
deterioro de un material a consecuencia de un
ataque electroquímico por su entorno. De manera
más general, puede entenderse como la tendencia
general que tienen los materiales a buscar su
forma de mayor estabilidad o de menor energía
interna. Siempre que la corrosión esté originada
por una reacción electroquímica (oxidación), la
velocidad a la que tiene lugar dependerá en
alguna medida de la temperatura, de la salinidad
del fluido en contacto con el metal y de las
propiedades de los metales en cuestión. Otros
materiales no metálicos también sufren corrosión
mediante otros mecanismos. El proceso de
corrosión es natural y espontáneo. La corrosión
es una reacción química (oxido-reducción) en la
que intervienen tres factores la pieza
manufacturada, el ambiente y el agua, o por medio
de una reacción electroquímica. Los factores más
conocidos son las alteraciones químicas de los
metales a causa del aire
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Tipos de corrosión

• General o uniforme
• En general, la corrosión metálica implica la
  pérdida de metal en un punto de la superficie
  expuesta. La corrosión se produce de varias
  formas, que van desde ataques uniformes sobre
  toda la superficie hasta ataques locales agudos.
• La corrosión uniforme o general se caracteriza
  por ataques corrosivos que se desarrollan
  uniformemente sobre toda la superficie, o sobre
  una gran parte del área total. El metal sigue
  perdiendo espesor hasta que se desmorona. La
  corrosión uniforme es el tipo de corrosión que
  echa a perder la mayor cantidad de metal.
• Atmosférica
• Uno de los factores que determina primariamente
  la intensidad del fenómeno corrosivo en la
  atmósfera es la composición química de la misma.
  El S02 y el NaCl son los agentes corrosivos más
  comunes de la atmósfera. El NaCl se incorpora a
  la atmósfera desde el mar. Lejos de éste, la
  contaminación atmosférica depende de la presencia
  de industrias y núcleos de población.
• Como el mecanismo de corrosión es electroquímico,
  su característica principal es la presencia de un
  proceso anódico y otro catódico, con un
  electrólito de resistencia óhmica determinada.
• En el proceso anódico el metal se disuelve en la
  capa del electrolito, en la cual la concentración
  se eleva hasta la precipitación de un compuesto
  poco soluble.
• En el proceso catódico, bajo la capa de humedad,
  la mayoría de los metales expuestos a la
  atmósfera se corroen por el proceso de reducción
  de oxígeno.

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• Galvanica
• La corrosión galvánica es un proceso electroquímic
  o en el que un metal se corroe al estar en
  contacto directo con un tipo diferente de metal
  (más noble) y ambos metales se encuentran
  inmersos en un electrolito o medio húmedo.? Por
  el contrario, una reacción galvánica se aprovecha
  en  pilas para generar una corriente eléctrica de
  cierto voltaje. Un ejemplo común es la pila de
  carbono y zinc donde el zinc se corroe
  preferentemente para producir una corriente.
  Creando una corrosión de la misma.
• Altas temperaturas
• Algunos metales expuestos a gases oxidantes en
  condiciones de muy altas temperaturas, pueden
  reaccionar directamente con ellos sin la
  necesaria presencia de un electrolito. Este tipo
  de corrosión es conocida como Empañamiento,
  Escamamiento o Corrosión por Altas Temperaturas.
  Generalmente esta clase de corrosión depende
  directamente de la temperatura. Actúa de la
  siguiente manera al estar expuesto el metal al
  gas oxidante, se forma una pequeña capa sobre el
  metal, producto de la combinación entre el metal
  y el gas en esas condiciones de temperatura. Esta
  capa o empañamiento actúa como un electrolito
  sólido, el que permite que se produzca la
  corrosión de la pieza metálica mediante el
  movimiento iónico en la superficie.

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En que afecta económicamente la corrosión de los
metales Los costos por corrosión son difíciles
de calcular, pero abundan pruebas que muestran
que son tan altos que usualmente impactan a todos
los sectores de la sociedad, desde el patrimonio
familiar hasta la infraestructura productiva que
mantiene la economía de cualquier país. El Buró
Nacional de Estándares (NBS, por sus siglas en
inglés) estimó en 1996 que los costos por
corrosión en Estados Unidos l legaron a 290 mi l
mi l lones de dólares por año. Desafortunadamente,
en México no se han hecho estudios completos que
nos indiquen con claridad el impacto real que el
fenómeno de la corrosión tiene en la economía del
país. A mediados de los noventa se iniciaron
estudios para evaluar la corrosividad atmosférica
del sureste del Golfo de México, entre ellos un
estudio patrocinado por la Fundación Nacional
para la Ciencia (NSF, por sus siglas en inglés) y
llevado a cabo por la Universidad Old Dominion de
Estados Unidos, cuyos principales resultados
mostraron la alta corrosividad de la región
costera de Veracruz también se iniciaron los
trabajos para la elaboración del llamado Mapa
Iberoamericano de Corrosión Atmosférica, pero
lamentablemente en ellos no se incluyó el estado
de Veracruz.
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Los efectos de la corrosión en la vida diaria se
vuelven tan normales y cotidianos que ya no les
damos importancia, a pesar del costo que implica
el mantenimiento y reposición de la
infraestructura dañada. Es cierto que una buena
parte de la responsabilidad le corresponde a las
autoridades para buscar la aplicación de métodos
y procedimientos que minimicen dichos costos y
que alarguen la vida útil de los materiales
metálicos, pero también el ciudadano común debe
preocuparse por cuidar el patrimonio familiar
adoptando una filosofía de la protección
anticorrosiva de los equipos y herramientas que
utiliza en casa o que emplea en su trabajo. En la
tabla 1 se muestran los resultados de un estudio
realizado a mediados de los años noventa en
diversas ciudades de México, donde resaltan los
niveles de corrosividad registrados en la ciudad
de Veracruz. Por su parte, en la tabla 2 se
presentan los principales resultados obtenidos en
un estudio realizado por la Universidad
Veracruzana en las principales ciudades de
nuestro estado, subrayando nuevamente la zona
central del Golfo de México.
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El puerto de Veracruz es muy importante por su
actividad comercial y turística sin embargo,
todavía no se ha generado una conciencia social
sobre los altos niveles de corrosividad
atmosférica que sufre la infraestructura
metálica, por lo que los costos son de los más
elevados en ese rubro, como se puede apreciar en
la Tabla. El principal impacto de la corrosión es
económico por la continua degradación de las
infraestructuras metálicas, lo que obliga a
elevar los costos por mantenimiento correctivo y
de protección a corto plazo, o por la reposición
completa de los materiales metálicos expuestos a
las agresivas condiciones atmosféricas,
principalmente en el litoral del Golfo de México
y algunas de sus zonas industriales.
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Al cabo de diez años de uso los consumidores se
habrán ahorrado 4,053 pesos por el uso de un
tanque estacionario y 3,055 pesos por cada poste
utilizado por concepto de mantenimiento y
reposición, los que de otra forma se habrían
perdido por causa de la corrosión. Las pérdidas
se pueden prevenir si se hace la inversión
inicial al utilizar un material de recubrimiento
metalizado primario como método de protección
para prevenir la corrosión.
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El combate contra la corrosión requiere de la
aplicación de diversos métodos de protección, los
cuales también tienen un costo, pero que al final
producen ahorros que se pueden optimizar cuando
se combinan con una buena planeación de los
programas de mantenimiento y con un buen programa
de inversión. La tabla 6 muestra el costo que
cada uno de los métodos tiene para prevenir y
controlar el fenómeno de la corrosión. Vemos así
que la mejor manera de minimizar los efectos que
la corrosión atmosférica produce sobre la
sociedad veracruzana se reduce si se atienden las
siguientes recomendaciones Mejorar los diseños y
utilizar materiales más resistentes, como los
galvanizados y aleaciones de zinc y
aluminio. Utilizar los nuevos recubrimientos
anticorro- sivos, como el poliuretano o el
polisiloxano, con pigmentos inhibidores para
proteger la infraes- tructura metálica expuesta a
la intemperie. Los beneficios de combatir la
corrosión son el ahorro de dinero y esfuerzo
además, se minimizan las pérdidas materiales y en
vidas humanas ante lo catastrófico que resultan
sus efectos en las estructuras, recipientes y
demás.
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• Tipos de como evitar la corrosión
• Eliminación de agentes corrosivos esta practica
  consiste en crear un ambiente artificial donde
  los agentes que causan oxidación de los metales
  se eliminan creando un estado optimo para los
  materiales, sin embargo es to lleva mucho dinero
  y por ello no es conveniente
• Creación de materiales que resistan la
  corrosión Un ejemplo de ello es el hierro y el
  acero que hacen idónea esta acción sin embargo no
  son lo suficientemente estables para soportar
  condiciones de cambios bruscos de temperatura.
• Protección eléctrica esta consiste en
  desarrollar una tipo de recubrimiento utilizando
  un metal de poca nobleza creando un escudo para
  el metal que en teoría es mas importante, este
  tipo de proceso lleva a cabo mucho mantenimiento
  y supervisión de los materiales

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Hipótesis

• Para esta parte intentare tratar según los datos
  anteriores de crear una hipótesis de que
  componentes corroen el metal, y con ello crear
  algún procedimiento para evitar o retrasar este
  proceso que no nos ayuda

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La corrosión es el deterioro de un metal (me
centrare en esa parte) que sucede en un cambio
electroquímico donde el metal pierde electrones y
este los cede a los electrones al que corroe un
ejemplo de un corrosivo es el agua, yo creo que
esta sucede es que el agua al estar conformada
por oxigeno e hidrogeno crean lo que seria
dióxidos los cuales son sales proceso de la
deterioración del metal. Si bien esto es lo que
pasa yo creo y supongo que una forma efectiva de
crear elementos anticorrosivos estos son como un
escudo para los metales, que sirven de tres
formas según lo que yo entiendo (hay mas pero no
creo que funcionen del todo) el primero sirve
como una forma de aislación de humedad y cambios
de temperatura bruscos un ejemplo de esto es el
poliuretano o pinturas especializadas en hacer
esa acción, la segunda es parecida pero con algo
mas ya que funcionan como un chivo expiatorio,
explico al poner como recubrimiento un metal de
menor nobleza a un metal de mayor nobleza el
metal de menor nobleza recibe la gran mayoría del
daño evitando un deterioro rápido de el metal el
otro procedimiento trata de crear un ambiente
adecuado para el metal, si bien se sabe que el
eliminar los agentes corrosivos es difícil,
entonces la mejor opción es evadirlos, creando un
ambiente hermético.
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Primero lo primero

• Ok para empezar hacer el experimento es empezando
  haciendo una pequeña investigación de por que el
  objeto se oxido en este caso fue un clavo. Por
  esa cuestión identifica lo siguiente
• Tipo de ambiente que rodea el objeto(si es un
  lugar oscuro y húmedo o es un lugar a la
  intemperie, etc.)
• Que tanto a abarcado la corrosión en el objeto.
• El tiempo aproximado que ha estado el objeto en
  ese ambiente nada favorable para el mismo

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Después

• Sabemos que no tenemos el tiempo suficiente para
  tratar una prueba de campo recopilando que
  métodos son mejores para evitar el deterioro de
  el metal, sin embargo, podemos rebuscar mas a
  fondo cuales son los elementos que se deterioran
  el metal.
• Para este experimento tenemos que tener un buen
  ojo y algunas precauciones puesto que
  trabajaremos con un poquito de fuego.
• La practica de dividirá en tres partes, sin mas
  que decir disfruten.
• (??????)?? ??(??????)
• Posdata analizare un video donde es visto como
  reducir el daño por corrosión, diciendo algunas
  cosas que pasan de largo en el video

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Experimento

• Para este experimento necesitaremos
• Cenicero de cerámica
• Pedazo de lana metálica (con la que se lava los
  trastes)
• Cerillos.
• Monedas de cobre (use 4)
• Una vela
• Limadura de hierro
• Moneda de cobre oxidada
• Un plato hondo
• 50 ml. De vinagre
• Servilletas
• Lija de grano medio
• Cinta de magnesio

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• Primera parte
• Coloca un poco de la lana en el cenicero sobre
  ella coloquen el clavo
• Enciende el cerillo acércalo a la lana y el
  clavo. Observa que pasa y tomo nota sobre lo
  acontecido

Lo que se ve que esta sucediendo es un cambio en
la materia el cual se expresa en la dilatación de
esta y el aparente cambio de tonalidad. Esto
ocurre gracias a que el metal pierde propiedades
de su estructura causando un tipo de oxidación
que es la de temperatura visto en otra
presentación de diapositivas anterior. En fin eso
en lo que sucede en esta parte del experimento.
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• Segunda parte
• Toma la moneda de cobre y lija cuidadosamente
  tallando un poco de la moneda
• Impregna una de las servilletas con vinagre,
  consecutivamente colócala dentro del plato
• Agarra la moneda y colócala encima de la
  servilleta (cuidando que la cara tallada de esta
  este a la papar de la servilleta)
• Espere unos 30 min. Y espera a ver los resultados
  (anota todo lo que ha sucedido)

La reacción de la moneda al exponerse al vinagre
fue un proceso acelerado de oxidación, puesto que
el vinagre es un acido hace que el cobre pierda
algunos de sus electrones se cedan al vinagre,
provocando que esta cree un tipo de sal que cause
ese efecto de cambio de color. Ademas de crear
una decoloración en la servilleta. (un color
cian)
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• Tercera parte
• Toma una vela y pégala con la parafina a un plato
  extendido, enciéndela
• Con cuidado toma la limadura de hierro y déjala
  caer sobre la flama de la vela a unos 15 cm. De
  esta
• Toma un poco de papel aluminio y acércalo a la
  flama (que esta si la toque)
• Agarra la cinta de magnesia y procede a acercarlo
  a la flama con cuidado

Lo observado en la reacción es muy utilizado en
la pirotecnia ya que demás de la dilatación de
los metales crea un cambio de color por oxidación
los elemento al perder propiedades emiten un
espectro de luz visible. (la verdad quiero hacer
un experimento probando mas sustancias pero eso
será para otras diapositivas )
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Preguntas y respuestas

• Qué tienen en común todas las partes del
  experimento?
• Bueno todos tienen cambios de temperatura o una
  exposición a sustancias corrosivas, todas ellas
  crean una reacción vista por el ojo humano
  (ejemplo de la creación de un tipo de sal, cambio
  de color o dilatación del objeto en si)
• Qué experimento detono una mayor reacción? cuál
  fue la reacción mas rápida?
• La parte donde los componentes se exponen a la
  flama de la vela, además fue la que reacciono más
  rápido
• Según que hallas aprendido explica Qué es la
  corrosión?
• La corrosión de los metales no solo ocurre de la
  forma de oxidación por agua si no que en si es la
  perdida de componentes de los metales, que en
  consecuencia hace que pierda propiedades del
  mismo (resistencia, maleabilidad, etc.)
• En que ambientes crees que se desarrolle mejor
  la corrosión de metales?
• En ambientes húmedos y calurosos puesto he visto
  que son factores que dañan el hierro, en otra
  diapositiva sabrán que el estado de Veracruz
  tiene esas condiciones por lo cual el problema es
  muy común.

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Análisis del video

• Para esto necesitamos el video en concreto
• https//www.youtube.com/watch?vvbbgFa5H0uY

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Uf interesante, en verdad tiene factores muy
similares a lo que estamos viendo en el
experimento y diapositivas anteriores, bien
sabemos que el agua es una de los principales
corrosivos de el hierro, bien sabiendo esto por
qué al ponerle un aluminio alrededor la reacción
fue menor? Tengo una teoría de lo que sucede tal
cual la oxidación de los metales fue la misma,
pero en cambio el sujeto que la recibió fue
diferente, esta es una de las técnicas que se
utilizan algunas empresas explico. El recubrir el
hierro con aluminio (un metal de menor nobleza)
es un mini escudo para el material que tenemos.
En fin eso es todo.
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Ver si la hipótesis es correcta

• Mi hipótesis (-???-?)

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Ahora vamos a comparar dos partes donde mostré
resultados
Análisis del video
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En fin qué fue lo que sucedió?

• Bien sabemos que tienen similitudes sin embargo
  en mi hipótesis planteaba que solo la humedad era
  el único factor que hacia la corrosión de los
  materiales pero oh! sorpresa clara que no y por
  ello la metodología para evitar la corrosión
  pensé que no era vasta, sin embargo explorando
  otras investigaciones familiares cree un mini
  experimento explicando los diversos tipos de
  corrosión.
• Lo siguiente es saber como combatir el enemigo
  por ello investigue como retrasar la oxidación de
  un metal por medio de un campo protector (el caso
  del video) lo cual me intereso puesto hay
  diversos metales de mayor o menor nobleza
  implicando miles de confinaciones para saber en
  cuales si funciona y en cuales no.
• En concreto mi hipótesis estaba muy cerca sin
  embargo la investigación y la experimentación me
  permito tener un contexto mejor de que es lo que
  pasa en mi alrededor ?

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(No Transcript)