2. Fase 1
• ¿Qué sabemos? Que por ejemplo, las turbinas de los aviones requieren
protección, por que debido a las altas temperaturas los materiales se
desgastan rápido. Los científicos del Cinvestav hicieron unos materiales
y recubrimientos que tienen forma de películas ultra delgadas y sirven
para proteger componentes metálicos de la corrosión y el deterioro. Y
que también, existe una ventana con vidrio capaz de generar energía
con la luz del sol.
• ¿Qué necesitamos investigar? Necesitamos investigar qué es la corrosión
y todo lo que tenga que ver con el tema.
• ¿Cómo nos ayudará esta información a resolver el problema elegido?
Conocer tecnologías que ayudan a resolver estos problemas.
3. Definición de Corrosión.
Con frecuencia la corrosión se confunde con un simple proceso de oxidación, siendo en
realidad un proceso mas complejo, el cual puede puntualizarse como la gradual destrucción y
desintegración de los materiales debido a un proceso electro – químico, químico o erosión
debido a la interacción del material con el medio que lo rodea.
¿Cómo ocurre la corrosión?
Para el caso del fierro y del acero, que son los materiales de construcción mas comunes, el
proceso de corrosión considera la formación de pequeñas pilas galvánicas en toda la
superficie expuesta, presentándose un flujo de electrones de las zonas anódicas donde se
disuelve el fierro hacia las zonas catódicas donde se desprende hidrógeno o se forman iones
hidroxilo [álcali], para cerrar el circuito eléctrico se requiere la presencia de un electrólito
proporcionado por el medio.
4. Enumera y explica los diferentes métodos
que existen para controlar la corrosión.
1. Protección catódica. El proceso de corrosión del acero considera
un flujo de electrones que abandonan la superficie metálica con
la consecuente disolución del acero en foma de iones Fe++.
Durante la protección catódica a través de un circuito eléctrico
externo o sistema de nodos de sacrificio, se imprime corriente a
la superficie metálica invirtiendo el sentido del flujo de
electrones y evitando así la disolución del fierro. Este método se
utiliza preferentemente en tuberias y estructuras enterradas o
sumergidas.
5. • 2. Inhibidores de la corrosión. Este método considera el uso de pequeñas
cantidades de compuestos orgánicos o inorgánicos capaces de formar
una película o barrera adherente en la superficie del acero por atracción
eléctrica o por una reacción, evitando el acceso de los agentes
corrosivos.
• 3. Uso de recubrimientos anticorrosivos. Este método al igual que el
anterior considera la formación de una barrera que impida en los posible
el acceso de los agentes corrosivos a la superficie metálica; no obstante,
la barrera es formada a partir de la aplicación de una dispersión liquida
de una resina y un pigmento, con eliminación posterior del solvente,
obteniéndose una película sólida adherida a la superficie metálica.
6. • 4. Selección de materiales de construcción. Cuando las condiciones de
presión temperatura sean muy extremas o bien el medio sea
excesivamente agresivo en tal forma que los métodos anteriores no sean
utilizables se puede recurrir a una selección adecuada de materiales
[generalmente caros]. La alta resistencia a la corrosión de estos
materiales se basa en la formación inicial de una capa delgada de oxido
del metal y muy adherente e impermeable. A este fenómeno se le
conoce como Pasivación. Afortunadamente la frecuencia en el uso de
este método es menor en las instalaciones de la industria. El uso de
recubrimientos anticorrosivos para la protección de instalaciones
industriales constituye una de las prácticas mas comunes en el control
de corrosión, tanto por su versatilidad de uso como por su bajo costo
relativo.
8. Materiales
1º experimento
•Cenicero de barro o de
cristal grueso
•Pedazo de lana de acero
•Cerrillos
•Clavo
2º experimento
•Una moneda de cobre o 1
codo de cobre de ½
pulgada
•Plato hondo de plástico
•50 ml de vinagre
•5 servilletas de papel
•Pedazo de lija para
metales de grano mediano
3º experimento
•Vela
•Limadura de hierro en
polvo y de cobre
•Pedazo de papel aluminio
•Cinta de magnesio
•Plato de plástico
•Pinzas con recubrimiento
de plástico en el mango
9. Introducción
• Deterioro y Corrosión
• Los materiales están expuestos continuamente a los mas diversos
ambientes de interacción material-amiente, provoca en muchos
casos, las pérdida o deterioro de las propiedades físicas del
material.
• Los mecanismos de deterioro son diferentes según se trate de
materiales metálicos, cerámicos o polímeros [plásticos]. El
envejecimiento humano, los investigadores no se pueden poner de
acuerdo sobre cuales son las causas del envejecimiento. Algunos
aseguran que nuestros genes están programados para deteriorarse,
decaer y morir. Otros investigadores creen que la acumulación de
daños es la auténtica razón por lo cual envejecemos.
10. • El daño celular, en 1882 el biólogo August Wwisman propuso por
primera vez los fundamentos de la teoría ‘‘el organismo so cumbre
a daños por desgaste, como ocurre con los componentes de un
coche viejo, las partes que componen el organismo eventualmente
fallan debido a su uso constante y repetido, destruyéndose y
matando el organismo en el proceso’’
• El daño del ADN mito condrial, esta teoría se centra en el daño
que sufre el ADN, a lo largo de la vida. ‘‘El daño ADN celular
produce de manera continua en las células aunque la mayor parte
de este daño es reparable, una parte se va acumulando’’.
13. Galvanoplastia
• La galvanoplastia es la aplicación tecnológica de la deposición mediante
electricidad, o electrodeposición. El proceso se basa en el traslado de
iones metálicos desde un ánodo a un cátodo, donde se depositan, en un
medio líquido acuoso, compuesto fundamentalmente por sales metálicas
y ligeramente acidulado.
• La galvanoplastia es un proceso muy antiguo. Su primer uso conocido fue
en las llamadas ‘‘baterías de Bagdad’’, durante los primeros 2 siglos
después de Cristo. Durante la galvanoplastia, la electricidad se usa para
ionizar partículas, causando que se peguen al objeto más cercano que
tenga polaridad contraria. Este proceso puede usarse para separar
químicos y también para cubrir objetos con una fina, o gruesa, capa de
otro material, usualmente un metal.
14. • Los procesos de galvanoplastia se dividen en dos: electroformación
de láminas para moldes y revestimientos de protección o
decoración. Para el primer caso, los metales de más uso son el
estaño y el cromo, y para el segundo caso, níquel, cobre y plata. En
la actualidad los usos de la galvanoplastia son variados: se aplica
para la industria automotriz, electrodomésticos, construcción,
hospitalaria, joyería, plomería, máquinas de oficina, electrónicas,
ferretería, entre otras.
• A continuación, las etapas del proceso de galvanoplastia:
15. • Recepción de materia prima
• Desengrase o limpieza química
• Lavado de desengrase
• Decapado o desoxidación
• Lavado de decapado
• Preparación mecánica de la pieza
• Limpieza física
• Electrólis [estañado, cromado, niquelado]
• Lavado en caliente
• Secado
• Aceitado
• Almacenamiento
16. Modelos en 3D de las moléculas que
participan en las reacciones químicas.
21. Evaluación
¡Se oxidó mi bici!
Tu tío Enrique se ha empeñado en que heredes su bicicleta. Por eso, vas a su
casa para recogerla y, volando, sales a probarla, pero… te das cuenta de que
amenaza una tormenta, así que, sobre la marcha, decides volver y dejas la bici
apoyada en la valla. Sabes que se mojará, pero piensas que no pasa nada, así se
limpia.
Al cabo de unos días, cuando por fin vuelve a salir el sol, decides recoger tu bici
y, al acercarte, observas unas manchas marrones que antes no tenía. Intentas
limpiarlas pero no se quitan, no se trata de suciedad; además, la cadena está
rígida y los eslabones atorados; algo ha pasado ¿Qué ocurrió?
22. Preguntas
1. ¿Las manchas marrones son resultado de un cambio químico o
físico? Justifica tu respuesta. Físico por que se puede apreciar a
simple vista.
2. ¿Qué elementos han intervenido en los cambios producidos en la
bicicleta? La lluvia y el sol.
3. ¿Qué tipo de reacción ha tenido lugar? Oxidación.
4. Si las partes metálicas de la bicicleta son de hierro, ¿cuál es la
reacción química que se llevó a cabo? Corrosión.
5. ¿Cómo se evita que las bicicletas les pase lo que se menciona en
el texto que le ocurrió a la del tío Enrique? Con recubrimientos
de otro metal.
23. Primeras observaciones de Ácidos y Bases
• En el siglo XVII, tres químicos fueron los pioneros en el estudio de
las reacciones entre los ácidos y las bases. Johann R. Glauber
[1604-1668] preparó muchos ácidos y sales, como las sal de
Glauber, con la que hoy se siguen elaborando colorantes. Otto
Tachenius [1620-1690] fue el primero en reconocer que el
producto de reacción entre un ácido y una base es una sal. Por su
parte, Robert Boyle [1627-1691] asoció el cambio de color en el
jarabe de violetas con el carácter ácido o básico de la disolución
de una sustancia.
• Hoy sabeos que estas reacciones intervienen en muchos procesos
biológicos.
26. Tabla 1
Trabajo individual Siempre Algunas veces Pocas veces Nunca
¿Cooperé con mis compañeros
de equipo?
●
¿Fui participativo en la
reuniones y actividades?
●
¿Aporté ideas para enriquecer
nuestro trabajo?
●
¿Cumplí con mis tareas y
responsabilidades dentro del
equipo?
●
¿Ayudé va quién me lo pidió
aunque no fuera miembro de
mi equipo?
●
¿Participé en la solución de
desacuerdos o conflictos
dentro de mi equipo?
●
27. Tabla 2
Trabajo en equipo Sí No ¿Por qué?
¿Las investigaciones que hicimos fueron
suficientes para desarrollar nuestro
proyecto?
●
¿Las actividades y los procedimientos
que elegimos fueron adecuados para
presentar el tema de nuestro proyecto?
●
¿La distribución del trabajo en el equipo
fue adecuada y equitativa?
●
¿Dentro de nuestro equipo hubo un
ambiente de compañerismo,
cooperación y solidaridad?
●
¿Hicimos los ajustes necesarios en
nuestro proyecto para mejorarlo?
● No nos dimos cuenta de eso
¿Logramos los propósitos y el objetivo de
nuestro proyecto?
●
¿Nuestro proyecto fue significativo para
la comunidad a la que se dirigía?
●
